某型機發動機排氣溫度虛指故障的分析與應用

陳秀山

【摘 要】發動機排氣溫度在發參顯示組件上的顯示與實際不符，影響飛行安全，通過對該問題的原因進行逐項排查分析，得出是發動機監測單元內部線路板上的零位電位器失效導致，針對此問題對進行了更換。

【關鍵詞】T4溫度；零位電位器；冷端補償電壓

0 引言

某型直升機發參系統地面通電過程中發現發動機排氣溫度T4指示113°，與實際溫度不符，出現虛指現象[1]。T4溫度測量的準確性及溫度傳感器是否出現故障會影響發動機性能評價，試車過程往往因測量溫度小于實際溫度造成超溫而使發動機部件出現故障[2]。

1 系統組成及工作原理

發動機是直升機的動力機構，為直升機提供強大的動力，發動機排氣溫度T4傳感器用于測量發動機排氣管的溫度，將熱電偶提供的熱電勢經過線路傳輸給發動機監測單元， 發動機監測單元經排氣溫度線路轉換后傳輸給發參顯示組件，發參顯示組件顯示T4排氣溫度及其它監控的參數[3]。T4溫度傳感器將熱電偶的輸出電動勢通過電纜傳輸至發動機監測單元，經發動機監測單元內部轉換電路放大后，傳輸給發參顯示組件，并在發參顯示組件上顯示相對應的T4排氣溫度。

2 故障定位

2.1 發動機驗證

發動機未運轉，發參監測系統顯示組件上發動機排氣溫度應不顯示，但顯示組件上顯示發動機排氣溫度T4為113°，與設計思路不符，排除發動機故障，判斷為發參系統故障。

2.2 線路排查

發動機T4溫度傳感器到發動機監測單元之間的數據傳輸電纜經過一個轉接插頭，經過轉接插頭時，可能存在信號干擾或電阻變化問題，導致發動機排氣溫度T4溫度顯示異常。為了驗證是否為轉接插頭導致，重新敷設電纜，將轉接插頭取消，直接在發動機T4溫度傳感器和發動機監測單元之間敷設電纜，然后通電檢查，發現發動機排氣溫度T4在顯示組件上還是顯示113°，排除發動機T4溫度傳感器和發動機監測單元之間電纜存在干擾、電阻變大等問題。

2.3 發動機監測單元到發參顯示組件部分測試

將T4溫度傳感器與發動機監測單元的連接線纜斷開，在發動機監測單元的前端接入信號發生器，測試配置圖如圖1所示。信號發生器能夠輸出大小可變的電勢。調節信號發生器，使其輸出對應最小溫度的電勢，觀察顯示組件上T4溫度顯示的數值是否與最小溫度一致，繼續調節信號發生，使其輸出對應最大溫度的電勢，觀察顯示組件上T4溫度顯示的數值是否與最大溫度一致。

測試結果：發參顯示組件上T4溫度顯示的數值與輸入電勢對應的溫度值不一致。

測試結論：T4傳感器無故障，發動機監測單元到發參顯示組件部分存在故障。

圖1 發動機監測單元到發參顯示組件部分測試配置圖

2.4 發參顯示組件測試

將發動機監測單元與發參顯示組件之間的連接線纜斷開，在發動機監測單元的后端接入信號發生器，測試配置圖如圖2所示。調節信號發生器，使其輸出對應最小溫度的電勢，觀察顯示組件上T4溫度顯示的數值是否與最小溫度一致，繼續調節信號發生，使其輸出對應最大溫度的電勢，觀察顯示組件上T4溫度顯示的數值是否與最大溫度一致。

測試結果：發參顯示組件上T4溫度顯示的數值與輸入電勢對應的溫度值一致。

測試結論：發參顯示組件功能正常，發動機監測單元存在故障。

圖2 發參顯示組件測試配置圖

2.5 發動機監測單元內部測試

1）電壓測試

發動機監測單元外接工作電源，用數字萬用表測試穩壓電源模塊相關器件的工作電壓。

測試結論：+28V電源工作正常，±15V電源工作正常。

2）冷端補償電壓測試

發動機監測單元外接工作電源，然后將線路板上的1點與4點短接，用數字萬用表測量冷端補償電壓

測試結論：冷端補償電壓符合要求。

3）零位調節測試

發動機監測單元外接工作電源，外接參數測試儀，然后斷開線路板的上1點與4點，將1點與2點短接，調節參數測試儀，使其輸入對應零位的電壓，用數字萬用表測量零位調節電壓。

測試結論：零位調節電壓異常。

調節零位電位器，發現零位調節電壓無變化，判斷為零位電位器故障。

4）滿刻度調節測試

發動機監測單元外接工作電源，外接參數測試儀，然后斷開線路板的上1點與4點，將1點與2點短接，調節參數測試儀，使其輸入對應滿刻度位的電壓，用數字萬用表測量滿刻度位調節電壓。

測試結論：滿刻度位調節電壓符合要求。

綜上分析，問題定位為發動機監測單元內部線路板上的零位電位器失效導致。

3 解決方案及驗證結果

針對該問題，技術工人將零位電位器進行了更換，并用測試設備進行了測試，測試結果表明發動機監測單元功能性能正常。

使用更改后的發動機監測單元對該問題進行機上通電驗證，發動機排氣溫度T4指示正常，與實際溫度值相符合，發參系統運行正常，無遺留問題產生，該問題得到了有效解決。

4 結論

對“某型機發動機排氣溫度在發參顯示組件上的顯示與實際不符”的原因進行逐項排查分析，得出是發動機監測單元內部線路板上的零位電位器失效導致，針對該問題對零位電位器進行了更換。經檢測驗證，結果表明更換零位電位器后可有效解決“發動機排氣溫度在發參顯示組件上的顯示與實際不符”的問題。

【參考文獻】

[1]蘇三買，郭偉民.一種測量航空發動機T4溫度的新方法[J].宇航計測技術，2000，20（6）：52-55.

[2]盛堅，金煒，莊大石.航空發動機渦輪出口總溫測控系統在線校準方法[J].計量與質量專題學術交流會論文專輯，2007，27（增刊）：58-60.

[3]劉鴻，李鵬.基于雙DSP的航空發動機參數采集系統設計與實現[J].科學技術與工程，2009，9（17）：4992-49996.

[責任編輯：楊玉潔]