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关于航空维修专用测试设备计量的问题探讨

王亚平 何辉 史志鹏 王立云

成都航利(集团)实业有限公司,四川成都,610093

摘要: 随着我国航天事业的快速发展,一大批国内先进的卫星模型相继出现。为充分保障航空维修得安全,国内外有关维修单位还研制并安装了大量的国内外特种航空发动机综合测试维修设备,为航空发动机维修可靠性提供了有效保障。在用于航空发动机维修的地面系统综合测试中,与维修相关的系统领域非常广泛,如航空液压系统、自动飞行控制系统、航空电子设备等,有许多测试技术参数可以应用于其他许多航空性能测试和专用设备。航空发动机专用测试设备的测试精度和性能安全可靠性一直是保证航空发动机安全运行的重要保证。随着现代维修测试模式的不断扩展和各类航空维修专用测试设备的不断更新,越来越多的专用测试检测设备逐渐进入航空发动机维修检测领域。因此,机车专用试验设备的测量值更为明显和重要。
关键词: 航空维修;测试设备;计量问题;探讨
DOI:10.12721/ccn.2022.157213
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1航空维修专用测试设备计量保障现状

1.1航空维修专用测试设备的特点

(1)测试参数多、结构复杂

航空发动机维修行业和其他特殊测量和测试行业的仪器设备往往包含国内外许多航空专业测量仪器的参数。大型测绘项目的气测仪器设备行业一般包括空间与几何、热场、力学、电磁学、无线电与电子、视频、光学仪器技术等与仪器测量相关的学科。近年来,由通用航空系统开发和生产的各类大型航空技术专用测试仪器设备,也正从快速专业化向技术性能日益一体化和系统信息化的方向发展。越来越明显的是,现代应用航空业的特点越来越强调产品的综合性、系统性和应用的专业性。许多具有特殊功能的专用测试和测量仪器,不仅可以作为测量仪器的自动控制系统,还可以作为自动控制系统,而且往往具有其他应用场合的连接器。这些专用测试仪器作为专用测试仪器系统的主要组成部分,采用压力传感器、热阻、流量计系统等多种高精度传感器。所有系统都配备了专门设计的测试模块和测试通道系统,其中大部分具有多测试通道模块和多测试通道功能。结合专用航空发动机测试与设计软件技术,专用航空发动机测试系统的设备比以往只有一个模块化测试通道功能的测试设备系统更先进、更复杂。

(2)品种类型多

不同类型的航空发动机维修测试系统都有各种专用的航空发动机维修测试设备;在设计、开发、生产、测试检验和交付使用的各个不同工作阶段,维修后的产品部件有完全不同类型的专用集成测试设备。例如,有多个专用的组件、组件、独立测试设备和子系统集成测试系统,以及一个包含一整套测试系统设备的集成测试系统[1]

(3)使用有效寿命期短

航空维修专用测试设备的使用寿命主要取决于维修方式的特点和变化。一般来说,在完成维护任务后,将对部分专用模型测试设备进行密封。如果下一个型号的维护仍在使用中,硬件也需要大大改进,其硬件、软件和技术性能指标必须满足下一个型号的维护要求。

(4)使用环境恶劣复杂

军用特种航空发动机测试保障系统大多采用维修保障和现场测试的方式,只能在恶劣的现场条件下使用,受现场各种因素和环境干扰较大。

2解决计量问题的方法探索和设想

2.1 加强和完善航空维修专用测试设备全过程计量管理

在开发、采购、接收、使用、调试和维护航空专用设备或空中交通自动检测和维护过程中,必须有效地进行标准化的测试和测量管理。在测量设备的开发和测试阶段,应提交详细、清晰、可靠的有关具体计量校准技术工作要求和设备测试校准条件的文件;其次,在试验设备的订货和使用阶段,对试验设备和材料的质量选择原则以及测量和校准设备的正常保证和运行条件进行了认真的考虑和说明,重点介绍和分析了测量和检验设备的类型、方程的顺序和必要的工作方法。在试验设备的安装、验收和调试阶段,应严格、全面地检查各类专用试验仪器技术数据内容的可靠性和完整性,校准的质量保证试验条件应满足要求,并认真检查专用试验设备数量的可追溯性。在设备安装、使用和调试阶段,计量员应在调试前完全按照中国现行统一有效标准的计量检定技术规范进行定期检定,并在正式调试前粘贴产品符合性检验标签。通过引入计量校准周期,管理设备的实施和定期校准。在测试设备的安装、维护和运行过程中,如果在调试、使用和安装过程中,特殊计量测试系统设备突然出现重大故障或测试数据记录不正确,应立即采取措施停止调试设备,并由试验人员迅速赶到试验现场协助运行。

2.2加强计量人员素质的培养

航空维修专用测试仪器的校准也需要一个合格的、高素质的计量专业人员。测量人员自身不仅要具备扎实的测量学科基础理论知识,还要具备2-3倍的测量技能。如何保持合格检测人员的科学素质是一个亟待解决的实际问题。一是进一步加强对专业计量技术人员的基础培训。培训内容不仅包括计量检定基础知识体系知识的培训内容,以及仪器校准检定规范文件的学习和编写,还包括信息技术和航空相关知识的系统培训。二是加强国际技术交流,相互学习[2]

2.3提高航空机务维修作业专用计量测试与设备自动校准测试技术能力

2.3.1校准设备的配置

航空维修专用测试系统设备在线校准是对现场使用的系统设备进行的一般在线校准,可采用动态或静态在线校准。专用测试设备的现场自动校准也对仪器测量参数变化的动态复杂性、校准后设备测量控制功能扩展的功能多样性、完整性和可操作性提出了一系列高层次的设计要求。

2.3.2校准方法的选择

设备的一般校准一般应按照国家和军事现行法律法规、军事工业技术验证标准和规定或军事校准技术规范进行现场验证和校准[3]。航空发动机维修专用测试设备;由于存在高度统一的标准专业、不同层次测量方法的特性要求和质量控制的技术要求,没有统一的标准值数据传输接口或数据可追溯性系统,需要通过其他相关度高的合适测量方法工具来实现。校准方法仪表选型的正确性是保证准确、快速、准确、可靠地向航空专用测试系统设备传递数字数据的重要条件。航空发动机专用试验装置试验设备精度的测量和校准一般采用以下方法:

(1)模拟产品信号校准法

模拟工业产品信号的校准和测试方法主要是将整个测试设备系统作为一个整体系统进行测试,测试系统产品的各项通用技术性能指标,而不是测试各主要部件系统的各项特性指标。一般情况下,通用测量仪器用于接收航空产品的模拟信号,并将准确的数据传输给模拟机载设备维修人员专用的测试和验证设备。校准方法的技术方案如下图2所示图片7.png

图 2 模拟产品信号校准原理

(2)产品信号比对法

产品信号比对校验方法一般是指对专用测试设备与预留的产品信息进行信号比对校验。当通用测量仪器仿真产生的被测产品信号过于复杂时,应采用该方法。校准方法的基本原理如上图3所示产品信号校准原理见图3

 图片8.png

图 3 产品信号比对原理

(3)设备部件校准法

设备部件独立校准方法主要是将一组系统设备部件分配给另一组系统部件,以确保进行独立校准。本自动校准试验方法仅适用于设备过程中测量的参数。各测试参数模块独立设计。各测试参数的测量模块本身也作为专用的独立校准测试设备[4]

针对航空发动机维修试验专用性能试验设备校准的特殊性和行业的特殊性,应灵活运用上述三种方法实现在线校准。用于测试航空发动机维修质量专用测试检测设备的在线标定方法,不仅可以保持在线静态标定,还可以实现对某些设备状态的在线动态标定或实时跟踪标定,以充分保证性能指标状态测试的准确性和可靠性。为充分保证产品校准和运行条件要求与生产现场技术条件规定的技术一致性,避免因设备自动拆卸等原因导致产品测试验证失败的风险或不便。针对测量范围的测试校准设备的远程校准模式应逐步转变为在线自动校准模式和手动校准模式。同时,提高了多功能、多参数、多通道、多通道专用校准设备系统在线校准的运行效率水平和产品可靠性,应首先考虑向现场半自动校准和远程自动校准两个方向发展。

3结语

航空产品维修和特种工程检测设备的性能校准方法和性能管理措施是保证航空产品维修质量和内部工作质量提高,实现整个航空产品质量管理体系过程自动化控制现代化的重要因素之一。它是指关键性能标准和相关技术指标参数的相对准确度和可靠性,直接和相关的影响航空发动机部件的维修、测试和鉴定的整个运行过程。目前,航空维修专用测试仪器产品计量检定的使用和管理还没有建立起统一、科学的固定系统运行模式,计量部门的工作人员对其计量检定工作进行了深入的研究。随着航空测量维修部门专业设备和管理人员的使用和维护以及各类航空测量和试验仪器设备的开发和应用,标准信息化和集成化的发展水平将越来越高。通过深入分析研究,形成了一整套切实可行、有效的测量和校准技术和方法,使专业维修检测仪器设备产品的质量管理和控制走上了标准化、科学化、程序化的道路。这对于保证航空维修专用测试设备的准确性和可靠性,实施价值溯源,保证航空维修质量具有重要意义。

参考文献

[1]朱军,于蒙,李健一,等.专用测试设备校准与管理方法讨论[J].计量与测试技术,2013(4):141-142.

[2]赵航.航空专用测试设备校准问题的研究[J].民用航空发动机设计与研究,2011(2):73-74.

[3]罗旻泓.实验室如何开展设备的期间核查[J].上海计量测试,2012(1):69-71.

[4]王芳,梁惠敏,涂晓荣,等.型号专用测试设备的管理[J].工业计量,2012(s1):112-113.