某型机发动机排气温度虚指故障的分析与应用

陈秀山

【摘 要】发动机排气温度在发参显示组件上的显示与实际不符，影响飞行安全，通过对该问题的原因进行逐项排查分析，得出是发动机监测单元内部线路板上的零位电位器失效导致，针对此问题对进行了更换。

【关键词】T4温度；零位电位器；冷端补偿电压

0 引言

某型直升机发参系统地面通电过程中发现发动机排气温度T4指示113°，与实际温度不符，出现虚指现象[1]。T4温度测量的准确性及温度传感器是否出现故障会影响发动机性能评价，试车过程往往因测量温度小于实际温度造成超温而使发动机部件出现故障[2]。

1 系统组成及工作原理

发动机是直升机的动力机构，为直升机提供强大的动力，发动机排气温度T4传感器用于测量发动机排气管的温度，将热电偶提供的热电势经过线路传输给发动机监测单元， 发动机监测单元经排气温度线路转换后传输给发参显示组件，发参显示组件显示T4排气温度及其它监控的参数[3]。T4温度传感器将热电偶的输出电动势通过电缆传输至发动机监测单元，经发动机监测单元内部转换电路放大后，传输给发参显示组件，并在发参显示组件上显示相对应的T4排气温度。

2 故障定位

2.1 发动机验证

发动机未运转，发参监测系统显示组件上发动机排气温度应不显示，但显示组件上显示发动机排气温度T4为113°，与设计思路不符，排除发动机故障，判断为发参系统故障。

2.2 线路排查

发动机T4温度传感器到发动机监测单元之间的数据传输电缆经过一个转接插头，经过转接插头时，可能存在信号干扰或电阻变化问题，导致发动机排气温度T4温度显示异常。为了验证是否为转接插头导致，重新敷设电缆，将转接插头取消，直接在发动机T4温度传感器和发动机监测单元之间敷设电缆，然后通电检查，发现发动机排气温度T4在显示组件上还是显示113°，排除发动机T4温度传感器和发动机监测单元之间电缆存在干扰、电阻变大等问题。

2.3 发动机监测单元到发参显示组件部分测试

将T4温度传感器与发动机监测单元的连接线缆断开，在发动机监测单元的前端接入信号发生器，测试配置图如图1所示。信号发生器能够输出大小可变的电势。调节信号发生器，使其输出对应最小温度的电势，观察显示组件上T4温度显示的数值是否与最小温度一致，继续调节信号发生，使其输出对应最大温度的电势，观察显示组件上T4温度显示的数值是否与最大温度一致。

测试结果：发参显示组件上T4温度显示的数值与输入电势对应的温度值不一致。

测试结论：T4传感器无故障，发动机监测单元到发参显示组件部分存在故障。

图1 发动机监测单元到发参显示组件部分测试配置图

2.4 发参显示组件测试

将发动机监测单元与发参显示组件之间的连接线缆断开，在发动机监测单元的后端接入信号发生器，测试配置图如图2所示。调节信号发生器，使其输出对应最小温度的电势，观察显示组件上T4温度显示的数值是否与最小温度一致，继续调节信号发生，使其输出对应最大温度的电势，观察显示组件上T4温度显示的数值是否与最大温度一致。

测试结果：发参显示组件上T4温度显示的数值与输入电势对应的温度值一致。

测试结论：发参显示组件功能正常，发动机监测单元存在故障。

图2 发参显示组件测试配置图

2.5 发动机监测单元内部测试

1）电压测试

发动机监测单元外接工作电源，用数字万用表测试稳压电源模块相关器件的工作电压。

测试结论：+28V电源工作正常，±15V电源工作正常。

2）冷端补偿电压测试

发动机监测单元外接工作电源，然后将线路板上的1点与4点短接，用数字万用表测量冷端补偿电压

测试结论：冷端补偿电压符合要求。

3）零位调节测试

发动机监测单元外接工作电源，外接参数测试仪，然后断开线路板的上1点与4点，将1点与2点短接，调节参数测试仪，使其输入对应零位的电压，用数字万用表测量零位调节电压。

测试结论：零位调节电压异常。

调节零位电位器，发现零位调节电压无变化，判断为零位电位器故障。

4）满刻度调节测试

发动机监测单元外接工作电源，外接参数测试仪，然后断开线路板的上1点与4点，将1点与2点短接，调节参数测试仪，使其输入对应满刻度位的电压，用数字万用表测量满刻度位调节电压。

测试结论：满刻度位调节电压符合要求。

综上分析，问题定位为发动机监测单元内部线路板上的零位电位器失效导致。

3 解决方案及验证结果

针对该问题，技术工人将零位电位器进行了更换，并用测试设备进行了测试，测试结果表明发动机监测单元功能性能正常。

使用更改后的发动机监测单元对该问题进行机上通电验证，发动机排气温度T4指示正常，与实际温度值相符合，发参系统运行正常，无遗留问题产生，该问题得到了有效解决。

4 结论

对“某型机发动机排气温度在发参显示组件上的显示与实际不符”的原因进行逐项排查分析，得出是发动机监测单元内部线路板上的零位电位器失效导致，针对该问题对零位电位器进行了更换。经检测验证，结果表明更换零位电位器后可有效解决“发动机排气温度在发参显示组件上的显示与实际不符”的问题。

【参考文献】

[1]苏三买，郭伟民.一种测量航空发动机T4温度的新方法[J].宇航计测技术，2000，20（6）：52-55.

[2]盛坚，金炜，庄大石.航空发动机涡轮出口总温测控系统在线校准方法[J].计量与质量专题学术交流会论文专辑，2007，27（增刊）：58-60.

[3]刘鸿，李鹏.基于双DSP的航空发动机参数采集系统设计与实现[J].科学技术与工程，2009，9（17）：4992-49996.

[责任编辑：杨玉洁]