本文設計了一種飛機輪胎壓力表檢定裝置,通過多路并聯(lián)“模擬輪胎”的方式,對飛機輪胎壓力表進行直接快速檢定,并通過合理的組件布局和高精度的配件選擇大幅提高設備準確度。
目前,檢定輪胎壓力表的幾種方法對接通輪胎壓力表瞬間所產(chǎn)生的壓力下降均考慮不足,主要是因為用于低精度的車用輪胎壓力表檢測不能滿足航空領域,特別是軍用飛機輪胎壓力測量的使用,而且手動操作和單路設計使實際檢定工作步驟較多、用時較長。此外,連接輪胎壓力表的方式,除個別需改造氣源管后實現(xiàn)直接連接外,其他方法都還是螺紋連接,也不能適配輪胎壓力表的單向閥等氣嘴配件。
本方法的設計思路是:用碳纖維氣瓶模擬輪胎,實現(xiàn)輪胎壓力測量的工作仿真;針對主流飛機輪胎壓力表都是四個檢定點的情況,采用四路氣瓶并聯(lián)的設計方式,減少不同檢定點變換導致的充放氣過程,實現(xiàn)快速檢定;用飛機輪胎氣嘴作為壓力輸出接口,實現(xiàn)飛機輪胎壓力表的無拆卸快速鏈接,使輸出氣嘴與氣瓶直接連接,避免了不必要的管路,減少了測量時壓力因體積變化產(chǎn)生的壓降,進而減少了壓降帶來的誤差;用標準壓力傳感器實時監(jiān)測氣瓶壓力,反饋給單片機控制器,用以控制比例電磁閥開關量,進一步實現(xiàn)氣瓶充氣壓力的精確控制,避免壓力不足或過充。本方法的設計原理圖如圖1所示。
圖1 設計原理圖
檢定前,將高壓氣瓶或者充氣泵作為外部氣源,通過輸入氣嘴接入設備,并通過減壓閥進入充氣管路,減壓閥前后接有高壓壓力表和低壓壓力表,用以監(jiān)測外部氣源壓力和充氣管路壓力,以避免氣源壓力不足。檢定時,先在控制器端輸入輪胎壓力表需檢定的四個測量點,控制器會比較測量點目標壓力值與壓力傳感器反饋回來的氣瓶壓力值,進而控制比例電磁閥的開關量,實現(xiàn)低壓氣瓶的快速精準充氣。充氣完畢后,控制器提示可以開始檢定。此時,只需將飛機輪胎壓力表依次插入四個輸出氣嘴,再讀取相應壓力值,即可完成檢定。進行批量檢定時,控制器會根據(jù)氣瓶壓力情況,通過開關比例電磁閥和排氣電磁閥完成補氣和放氣。檢定完畢后,首先關閉外部氣源輸入,在控制器端選擇關機,控制器會打開比例電磁閥和排氣電磁閥,排空設備內(nèi)壓力,然后自動關機,此時才可斷開外部氣源連接。應急排氣閥用以在緊急情況下排空設備壓力,以避免不必要的損傷。此外,該裝置還具備存儲功能,用以存儲曾經(jīng)檢定過的壓力表類型,對于同類型壓力表,系統(tǒng)會自動完成檢定點設置,從而進一步減少手工操作,提高工作效率。
該檢定裝置完整地模擬了飛機輪胎壓力表的工作過程,使檢定工作能充分反映壓力表的各項性能指標,自動控制和快速連接方式提高了檢定工作效率。實際操作證明,裝置從零壓力狀態(tài)到完成充氣,時間不超過10分鐘,而單塊飛機輪胎壓力表的示值檢定過程不超過30秒。此外,通過合理的管路設計和優(yōu)良的器件選擇,提高了裝置的整體準確度,經(jīng)過實驗證明,僅用2L體積的氣瓶,就可以達到0.5%的測量準確度。
