申请/专利权人：中国商用飞机有限责任公司;中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院

申请日：2018-05-15

公开（公告）日：2020-06-26

公开（公告）号：CN108547830B

主分类号：F15B19/00(20060101)

分类号：F15B19/00(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.06.26#授权;2018.10.16#实质审查的生效;2018.09.18#公开

摘要：一种用于飞机的液压系统的内泄漏测量装置包括：测量机构，测量机构包括电流互感器，用于非接触地测量液压系统的电动泵的输入电流；处理器，处理器与电流互感器相连接，能够接收由电流互感器测量到的电流值，并将电流值转换为液压系统的内泄漏量；以及输出机构，处理器与输出机构，并经由输出机构输出所得到的内泄漏量。该内泄漏测量装置可便捷地测量液压系统的内泄漏量。还公开了用该内泄漏测量装置来测量内泄漏量的方法。

主权项：1.一种用于飞机的液压系统的内泄漏测量装置，其特征在于，所述内泄漏测量装置包括：测量机构，所述测量机构包括电流互感器，用于非接触地测量所述液压系统的电动泵的输入电流；处理器，所述处理器与所述电流互感器相连接，所述处理器能够接收由所述电流互感器所测量到的电流值，并将所述电流值转换为液压系统的内泄漏量；以及输出机构，所述处理器与所述输出机构相连接，并经由所述输出机构输出所得到的内泄漏量。

全文数据：液压系统内泄漏测量装置技术领域[0001]本申请涉及对液压系统内泄漏进行测量的装置，尤其是用于对飞机的液压系统的内泄漏进行测量。背景技术[0002]液压系统是以诸如油之类的液体为工作介质，依靠液压来驱动执行机构完成特定操作动作的装置。液压系统广泛应用于多种领域，并且是现代飞机的重要组成部分。[0003]现代飞机中的舵面操作系统与动力收放系统几乎都是由液压系统来驱动的，例如液压系统用于起落架、襟翼、减速板等的收放，对前轮的转弯操作，驱动副翼、升降舵、方向舵等。[0004]液压系统中不可避免地会有高压侧和低压侧，并且液压系统中的密封件在使用了较长的一段时间之后也会有失效的风险。此时，飞机的液压系统中的液压油会在液压系统内部从高压侧流相低压侧，这被称为“液压系统内泄漏”。飞机液压系统中的此类内泄漏属于隐蔽故障，通常难以从外侧观察到，并且对飞机运行的影响也不是立刻显现的。但是，飞机的液压系统的内泄漏会降低系统的性能指标和能源利用率，而且，若长时间泄漏而导致液压系统中的液压油量过低，则会影响系统的工作性能，甚至危及飞机的飞行安全。[0005]然而，在目前飞机的运行支持和维护工作中，没有对液压系统内泄漏进行检测的要求，而且也没有对液压系统内泄漏进行检测的装置。因此，在目前的飞机运行维护的现状中，无法在飞机的液压用户的使用寿命周期内对液压系统的非正常内泄漏或者液压系统的隐蔽故障进行监控。[0006]随着飞机相关技术的发展，提出了对飞机液压系统的内泄漏进行检测的要求，因而也需要开发出能够对飞机液压系统的内泄漏进行监控的装置，以将对飞机液压系统的监控纳入到对飞机的运行支持和维护范围之中。发明内容[0007]本发明是基于现有技术的上述问题和需求来作出的，其目的在于提供一种能够检测液压系统内泄漏的装置。本发明的进一步的目的是提供一种操作简单的液压系统内泄漏检测装置。[0008]本发明的用于飞机的液压系统的内泄漏测量装置包括：[0009]测量机构，该测量机构包括电流互感器，用于非接触地测量液压系统的电动泵的输入电流；[0010]处理器，该处理器与电流互感器相连接，该处理器能够接收由电流互感器所测量到的电流值，并将电流值转换为液压系统的内泄漏量;以及[0011]输出机构，处理器与输出机构相连接，并经由输出机构输出所得到的内泄漏量。[0012]通过本发明的具有上述结构的内泄漏测量装置，通过非接触地测量电动泵的输入电流来得出液压系统中的内泄漏量，其操作简单且测量时间短，能够适应飞机上有限的空间条件，其成本也比较低。由此，可提高飞机的液压系统的安全性、可靠性以及对能源的利用率。[0013]在一种较佳的结构中，电流互感器包括能够互相分开的第一互感器部分和第二互感器部分。通过分开和合上第一互感器部分和第二互感器部分，可以容易地将电流互感器套到所要测量的电动栗的电缆上以及从该电缆上取下电流互感器。[0014]可选地，测量机构还包括互感器开闭装置，用于打开第一互感器部分和第二互感器部分。具体来说，当按压互感器开闭装置时，第一互感器部分和第二互感器部分互相分开。[0015]可选地，测量机构还包括热电偶贴片，用于测量由电动杲输送的工作介质的温度。所测得的工作介质温度也被传送给处理器，处理器基于该温度来校正换算得到的内泄漏量。[0016]较佳地，内泄漏测量装置还包括模式选择机构，该模式选择机构包括以下部件中的至少一个：[0017]机型选择器，机型选择器用于根据所要测量的液压系统所属的飞机的机型来选择测量模式；[0018]电压选择器，电压选择器用于根据施加在电动泵上的电压来选择测量模式；以及[0019]压力体制选择器，压力体制选择器根据由电动栗输送的工作介质的压力来选择测量模式。[0020]通过设置模式选择机构，使得本发明的内泄漏测量装置的应用场合更加广泛。[0021]进一步较佳地，机型选择器的选项包括通用选项和或至少一个具体机型的选项。[0022]较佳地，输出机构包括显示屏，由处理器得出的内泄漏量显示在显示屏上。[0023]此外，内泄漏测量装置还可包括报警装置，当所得到的内泄漏量超出了报警阈值时，报警装置发出报警信号。基于该报警信号，使用人可以确定是否有必要对飞机上的各个液压用户进行进一步的检查，以找出泄漏点。[0024]本发明还涉及一种用上述内泄漏测量装置来测量的液压系统的内泄漏的方法，该方法包括如下步骤：[0025]开启内泄漏测量装置；[0026]将电流互感器套到电动泵的电缆上，由电流互感器测量经电缆供应到电动泵的电流；[0027]将所测到的电流值传送给处理器，由处理器将电流值转换为液压系统的内泄漏量；以及[0028]将得到的内泄漏量传送给输出机构，并由输出机构输出内泄漏量。[0029]进一步地，在内泄漏测量装置还包括热电偶贴片的情况下由热电偶铁片所测量得到的温度传送给处理器，处理器基于该温度来校正内泄漏量。[0030]需要说明的是，上述方法中的各个步骤的顺序可以根据实际应用场合和要求而作调整。附图说明[0031]图1是本发明的内泄漏测量装置的一种示例性结构的正视图。L〇〇32」图2不思性地示出了本发明的内泄漏测量装置在进行液压系统的内泄漏量测量时的状态。[0033]图3以框图的形式示出了内泄漏测量装置中的处理器与其他部件之间的连接关系。具体实施方式[0034]下面将结合附图对本发明的具体实施方式进行描述。应当理解，图中所示的只是本发明的优选实施方式，相关领域中的技术人员可以对其中的细节作各种等效的变化、改型和组合，而这些都在本发明所要求的保护范围之内。[0035]在飞机的液压系统中设置有泵送装置，以向液压系统的各个用户部分栗送工作介质。目前，飞机液压系统中的泵送装置通常采用的是电动栗。一般来说，电动泵在运行时的电流与向液压系统中泵送的工作介质的流量相关，具体来说呈大致线性的关系。[0036]当液压系统中发生内泄漏时，由于需要对己泄漏的工作介质进行补充，电动泵所泵送的工作介质流量会由此发生变化，进而使得电动栗的输入电流也发生变化。由于电动栗的输入电流与所泵送的工作介质的流量相关，这样，若将液压系统中无内泄漏时电动栗的运行流量作为基准值，则当电动泵的实时电流值与基准置之间存在差异，例如大于基准置时，则可确定液压系统中存在内泄漏，进而可基于该实时电流值得出内泄漏量的具体数值。[0037]基于上述原理，本发明结合附图提供如下所述的结构的内泄漏测量装置1。[0038]图1示出了本发明的用于液压系统的内泄漏测量装置1，该内泄漏测量装置1主要包括测量机构1〇、模式选择机构20和输出机构30。内泄漏测量装置1还包括装置开关40，用于开启和关闭内泄漏测量装置1。测量机构1〇用来测量用于向电动泵2供电的电缆3见图2中的电流值。另外，基于所测量的液压系统所属飞机的机型、电动泵的电压、工作介质的输送压力等，通过模式选择机构2〇来设置内泄漏测量装置1的测量模式。输出机构30则将由测量机构10的测量部件所测得的电动机输入电流换算而得到的内泄漏的量输出给使用人。内泄漏测量装置1还可包括装置开关40,用于开启和关闭内泄漏测量装置1。[0039]〈测量机构〉[0040]在本发明的一种具体实施结构中，内泄漏测量装置1的测量机构10使用电流互感器来测量向电动泵2供电的电缆3中的电流。如图1所示，电流互感器为可开口的钳夹形电流互感器，其中，该电流互感器包括第一互感器部分11和第二互感器部分12。内泄漏测量装置1上还设置有互感器开闭装置14,该互感器开闭装置14例如可为按压式开关。当使用人未对互感器开闭装置14施加压力时，第一互感器部分11和第二互感器部分12呈互相接触的关闭状态，而当按压互感器开闭装置14时，第一互感器部分11和第二互感器部分12互相分离，使电流互感器处于张开的状态，由此，第一互感器部分11和第二互感器部分12共同形成钳形构造的电流互感器。[0041]由第一互感器部分11和第二互感器部分12构成的电流互感器可以实现对电动泵的输入电流的非接触测量。[0042]为了将所测量到的输入电流转换成内泄漏的量，本发明的内泄漏测量装置1还包括处理器50。图3以方框图的形式示意性地示出了该处理器50与内泄漏测量装置1的其它部忤乙N的连接夫糸。从中可见，处理器50与第一互感器部分ii和第二互感器部分12所组成的电流互感器相连接，内泄漏测量装置1接收由电流互感器测得的电流值。此处，处理器50与电流互感器之间的连接可以是有线的形式，也可以是无线的形式。[0043]处理器50中较佳地预存有电动栗2的输入电流与液压系统的内泄漏量之间的对应关系。该对应关系可以是通用线性关系式，该通用关系式是通过实验获得的。或者，存储在处理器5〇中的输入电流和内泄漏量之间的对应关系也可以是针对特定机型编制的查找表，在该查找表中，记载了多个一个输入电流值和与之对应的内泄漏量。[0044]进一步地，飞机的液压系统中的工作介质的温度有时会发生变化，工作介质温度的变化会对电动泵的输入电流产生影响。针对该温度变化，本发明的内泄漏测量装置i中可选地还可包括热电偶贴片I3,该热电偶贴片13可从内泄漏测量装置i伸出，并连接到电动泵2的输油管4上见图2，以测量由电动栗2输送到液压系统的各用户部分的工作介质的温度。处理器50与该热电偶贴片13相连接例如有线或无线连接），以接收由热电偶贴片13所测得的由电动栗2栗送到液压系统中的工作介质（例如油）的温度。所测得的温度作为预存在处理器50中的输入电流和内泄漏量之间的对应关系的参数之一。例如，在预存在处理器5〇中的线性关系式中包括工作介质温度。[0045]〈模式选择机构〉[0046]本发明的内泄漏测量装置1还设置有模式选择机构20。如图1所示，模式选择机构20包括机型选择器21、电压选择器22和压力体制选择器23。[0047]图中所示的机型选择器21为旋钮形式，并包括若干对应选项。在图中显示了“通用”、“机型I”、“机型11”、“机型III”等选项。其中，“机型I”、“机型11”、“机型III”等有关具体机型的选项的数量和所涉及的具体机型可根据实际需要来设置。[0048]电压选择器22和压力体制选择器23也较佳地可为旋钮形式。其中，电压选择器22用于选择施加在电动泵2上的电压，具体地可包括若干个电压项，而压力体制选择器23则用于选择所输送的工作介质的压力，具体地也包括若干个工作介质压力选项。[0049]电压选择器22和压力体制选择器23是在机型选择器21选择“通用”时启用的。而当机型选择器21选择具体机型的选项时，电压选择器22和压力体制选择器23被屏蔽。换言之，当机型选择器21选择“通用”时，电压选择器22和压力体制选择器23失效。[0050]〈输出机构〉[0051]在图中所示的结构中，输出机构30可采取显示屏的形式。由处理器50根据电动泵2的输入电流所得出的液压系统内泄漏量可显示在显示屏中，从而使使用人例如飞机的检修人员能够读取所测得的液压系统内泄漏量。[0052]此外，为了提醒使用人液压系统的内泄漏量超出了报警阈值，输出机构30中还可包括报警装置。例如，可在显示屏中提供一个区域用于显示报警信号。当内泄漏测量装置1所得到的液压系统内泄漏量超出了报警阈值，在该区域中可显示诸如“超标”之类的报警信息。除此之外，还可包括其它形式的报警装置，例如蜂鸣器听觉）、警示灯视觉等。[0053]〈内泄漏测量装置的操作〉[0054]下面将结合图2描述本发明的内泄漏测量装置1的操作方法。[0055]在对飞机进行维护时，打开液压系统中的电动泵2，并且，液压系统的各液压用户都不动作。[0056]接着，打开内泄漏测量装置1的装置开关40,使内泄漏测量装置1开始运行。在此阶段，使用人（即检修人员）可以根据所检修的飞机来选择机型或者说选择测量模式。该测量模式可通过机型选择器21来进行，例如可选择适用于大部分机型的“通用”模式，或者若机型选择器21的选项中包括所检修的飞机所属机型，则将机型选择器21设定在具体机型上。[0057]此时，若所选择的模式为“通用”模式，则检修人员需要进一步根据施加在电动泵2上的电压和或由电动栗2所栗送的工作介质的压力或称压力制度来选择测量模式。具体来说，由电压选择器22根据施加在电动栗2上的电压来选择操作模式，并且由压力体制选择器23来根据电动栗2所栗送的工作介质的压力来选择操作模式。此处，电压选择器22和压力体制选择器23的选项可直接由施加在电动泵2上的电压和由电动泵2输出的工作介质压力来表不。[0058]若机型选择器21所选择的模式是具体的机型，例如“机型1”、“机型II”等，则电压选择器22和压力体制选择器23被屏蔽从而失效，即无需再根据电动泵的电压和工作介质的输入压力来进一步选择测量模式。[0059]在选择好测量模式之后，使用人按压互感器开闭装置14,使第一互感器部分11和第二互感器部分12互相分开，由此允许将它们所构成的电流互感器套到电动泵2的电缆3上。在第一互感器部分11和第二互感器部分12各自延伸超过电缆3之后，使用人松开互感器开闭装置14,使第一互感器部分11和第二互感器部分12互相闭合，从而将电缆3套到电流互感器之中。通过电流互感器可以非接触的方式来测量电缆3上的输入电流值。[0060]接着，所测量到的输入电流值被输送给内泄漏测量装置1中的处理器50,由处理器50根据预先编制的程序将该电流值换算成内泄漏量，并传输给输出机构30,输出给使用人。例如，在图示的结构中，通过显示屏将所得到的内泄漏量显示给使用人。[0061]较佳地，本发明的内泄漏测量装置1的常规工作环境温度被设置成室温。当所处的检修环境与室温之间的差距较大时，还用热电偶贴片13来测量电动泵2的输油管4中流动的工作介质例如油）的温度。所测得的该温度用于对最终得到的内泄漏量进行校正。[0062]进一步地，对于指定机型的模式，还可将所得到的内泄漏量与预存的液压用户的使用寿命末期的内泄漏总和相比较，从而确定内泄漏是否异常。若所测得的内泄漏量超出了预设的阈值，例如高于液压用户的使用寿命末期的内泄漏总和，则判定内泄漏超标，并通知使用人。例如，在图中所示的结构中，可在显示屏中显示“超标”字样作为报警。使用人收到报警之后，可对液压系统的各部分进行进一步地检查。[0063]〈其它变型结构〉[0064]以上对本发明的一种较佳的具体结构及其操作方法进行了描述。如以上所提到的，本领域技术人员可以在上述较佳结构的基础上对本发明进行一些显而易见的修改，而不会超出本发明的实质范围。以下对本发明的内泄漏测量装置1的一些示例性变型进行说明。[0065]例如，在以上的较佳结构中，内泄漏测量装置1的模式选择机构20包括机型选择器21、电压选择器22、压力体制选择器23。其中，若内泄漏测量装置1只是针对若千个特定机型来制造，则机型选择器21的选项中可以只包括“机型1”、“机型II”等具体机型，因而无需再设置电压选择器22和压力体制选择器23。甚至，机型选择器21的选项可以只有一个机型，换言之，专用于某一个特定机型的内泄漏测量装置1也在本发明的保护范围之内，此时，机型选择器21也是可以省略的。[0066]或者，从另一方面来说，内泄漏测量装置1可以被设计为只用于“通用”模式。此时，可以省略机型选择器21，而只需包括电压选择器22和压力体制选择器23即可。[0067]由此可见，模式选择机构20以及其中的机型选择器21、电压选择器22和压力体制选择器23都可以根据具体应用场合来选择是否设置。[0068]再例如，在以上所述的较佳结构中，可在处理器5〇中以线性关系式或查找表的形式预存电动泵2的输入电流与液压系统的内泄漏量之间的对应关系。不过，该对应关系也可存放在远程的数据库中，内泄漏测量装置1的处理器2可以通过网络连接例如互联网或局域网与该数据库进行通信，以实现将所测量的电流值转换为内泄漏量的操作。[0069]又例如，以上所述较佳结构中的互感器开闭装置14和装置开关40也可以是可选的。其中，在一种变型结构中，互感器开闭装置14可同时起到内泄漏测量装置1的启动按钮的作用。具体来说，在使用人按压互感器开闭装置14以使第一互感器部分11和第二互感器部分12互相分开的同时，对互感器开闭装置14的按压动作还开启了内泄漏测量装置1的电源。而当使用人再次按压互感器开闭装置14,以将第一互感器部分11和第二互感器部分12从电动泵2的电缆3上取下时，该再次按压的动作关闭内泄漏测量装置1的电源。[0070]或者，互感器开闭装置14本身是可以省略的，使用人可直接在第一互感器部分11和第二互感器部分12上施力，以将它们分开，从而可将第一互感器部分11和第二互感器部分I2套到电动泵2的电缆3上，或者将第一互感器部分11和第二互感器部分丨2从电缆3上取下。[0071]此外，在以上所描述的较佳实施结构中，将报警装置描述为包括在输出机构30中。不过，这只是为了方便描述起见，因为在附图所示的结构中，是在输出机构30的显示屏上显示“超标”字样来进行报警。可以理解的是，报警装置也可以是独立于输出机构30而设置的。[0072]对内泄漏测量装置1的其他显而易见的变型也在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种用于飞机的液压系统的内泄漏测量装置，其特征在于，所述内泄漏测量装置包括：测量机构，所述测量机构包括电流互感器，用于非接触地测量所述液压系统的电动泵的输入电流；处理器，所述处理器与所述电流互感器相连接，所述处理器能够接收由所述电流互感器所测量到的电流值，并将所述电流值转换为液压系统的内泄漏量;以及输出机构，所述处理器与所述输出机构相连接，并经由所述输出机构输出所得到的内泄漏量。2.如权利要求1所述的内泄漏测量装置，其特征在于，所述电流互感器包括能够互相分开的第一互感器部分和第二互感器部分。3.如权利要求2所述的内泄漏测量装置，其特征在于，所述测量机构还包括互感器开闭装置，当按压所述互感器开闭装置时，所述第一互感器部分和所述第二互感器部分互相分开。4.如权利要求1所述的内泄漏测量装置，其特征在于，所述测量机构还包括热电偶贴片，用于测量由所述电动栗输送的工作介质的温度。5.如权利要求1所述的内泄漏测量装置，其特征在于，所述内泄漏测量装置还包括模式选择机构，所述模式选择机构包括以下部件中的至少一个：机型选择器，所述机型选择器用于根据所要测量的所述液压系统所属的所述飞机的机型来选择测量模式；电压选择器，所述电压选择器用于根据施加在所述电动泵上的电压来选择测量模式；以及压力体制选择器，所述压力体制选择器根据由所述电动泵输送的工作介质的压力来选择测量模式。6.如权利要求5所述的内泄漏测量装置，其特征在于，所述机型选择器的选项包括通用选项和或至少一个具体机型的选项。7.如权利要求1所述的内泄漏测量装置，其特征在于，所述输出机构包括显示屏，由所述处理器得出的内泄漏量显示在所述显示屏上。8.如权利要求1所述的内泄漏测量装置，其特征在于，所述内泄漏测量装置还包括报警装置，当所得到的内泄漏量超出了报警阈值时，所述报警装置发出报警信号。9.一种用权利要求1所述的内泄漏测量装置来测量的液压系统的内泄漏的方法，其特征在于，包括如下步骤：开启所述内泄漏测量装置；将所述电流互感器套到所述电动杲的电缆上，由所述电流互感器测量经所述电缆供应到所述电动栗的电流；将所测到的电流值传送给所述处理器，由所述处理器将所述电流值转换为所述液压系统的内泄漏量;以及将得到的所述内泄漏量传送给所述输出机构，并由所述输出机构输出所述内泄漏量。10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述内泄漏测量装置还包括热电偶贴片，用于测量从所述电动栗输出的工作介质的温度；其中，所述方法还包括:将测量得到的所述温度传送给所述处理器，所述处理器基于所述温度来校正所述内泄漏量。

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