摘要:通过对某型飞机液压系统布置、工作方式与外部环境的分析。总结出压力脉动测试试验方法。探为飞机液压系统压力脉动测试工作提供解决方案。对飞机液压系统压力脉动值过大给出初步的解决方案
关键词：压力脉动测试 压力传感器 动态标定 数据记录
引言
作为飞机液压系统的可靠性测试工作之一，飞机发动机地面开车液压系统压力脉动测试，要求测定发动机地面开车状态下液压泵出口压力脉动值。评定测出的压力脉动值是否符合现行有关标准，以保证飞机液压系统可靠、安全工作。
1.试验设计
本试验的本质是对飞机液压泵出口压力的周期性变化进行测试，在液压泵输出压力单周期内的压力变化量值。通过搭建压力传感器、放大器、记录仪组成的测试系统完成试验。试验测试系统示意图如图1所示。
图1 试验测试系统示意图。
2.压力传感器
2.1压力传感器类型的选择
压力传感器作为压力脉动测试的重要组成部分，将泵出口压力转换为模拟信号，传统的压力传感器可以选择半导体压电阻型传感器和静电电容型传感器。两种传感器的特点为：
半导体压电阻型传感器是在薄片表面形成半导体变形压力，通过外力使薄片产生压电阻抗效果，从而以电压形式输出变化的压力信号。
静电电容型传感器是将玻璃的固定极和硅的可动极相相对而形成电容。同样以电压形式输入变化的压力信号。
试验进行过程中，因现场噪声高，电磁环境复杂，静电电容型传感器因工作原理的特性，极易发生严重的零点漂移现象。无法保证测试精度与准确性。而半导体压电型传感器抗干扰能力明显优于静电电容型传感器，可满足试验要求。
2.2传感器的标定
因为压力脉动测试所测压力信号为动态信号，需对传感器进行动态标定，以某型飞机为例，飞机使用的液压泵为9柱塞式柱塞泵，液压系统最大驱动转速为4400r/s，液压泵输出压力频率计算公式为：
表1 发动机开车状态对应频率表
对应的，需要对传感器进行上述频率的动态灵敏度标定，以满足试验需要。
3.数据记录要求。
根据计算，液压泵出口压力最大频率为660Hz，单个周期采样次数与精度成正比。采样频率越高，试验采集压力波形越趋近于真值。因此，选择的采样速率需在660Hz频率的30倍以上。大于20kS/s/ch的采集速率，可以达到对测试压力信号单个周期超过30次以上的数据采样。保证对试验结果的精度要求。
4.测试系统的最终组成。
试验中选择半导体压电阻型传感器作为测试传感器。该类型传感器在灵敏度、频率响应特性、线性范围、稳定性、精度方面，均满足飞机复杂的使用环境。传感器信号放大器可选择在线放大形式或通道放大形式。数据记录仪器采用具有20kS/s/ch采样率的函数记录仪，并具备数据实时记录、转存要求。
5. 数据采集、分析及脉动值超差后问题处理
试验测试时，按照飞机液压系统所对应的工作状态，使用对应的压力传感器动态标定的传感器灵敏度，以达到更精确的采集目的，对应的对每个试验状态进行压力采集，并存储数据。采集完成后。
每一次开车结束之后检查压力脉动双幅值应不大于液压系统平均压力值的15%。如有测试结果超过该值，则通知设计等相关部门采取相应的有效技术措施如：
（1）.改善液压泵的支承结构设计。
（2）.液压泵出口安装蓄压器。
（3）.改变液压系统导管布局，变化液压元件安装位置，调整系统固有频率。
对飞机液压系统进行排故。排故结束后重复测试直至满足要求。
6. 结论
通过对试验测试系统的组成分析，结合各类设备的优缺点，初步确定，对于飞机液压系统压力脉动测试。通过该论证方法，能够有效的完成数据采集、分析工作。为飞机的可靠性分析工作奠定基础。
参考文献：
【1】 飞机28MPa液压系统压力脉动控制标准研究
【2】 压阻式压力传感器性能优化和结构设计
论文作者:崔承威
论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期
论文发表时间:2019/5/9
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