论文部分内容阅读
随着点火技术的发展,对火焰的检测方式也发生了极大的改变,由最初的热电耦检测方式,到离子整流式,再到目前应用最为广泛的光谱检测方式。当今社会,火灾成为了威胁人们生命安全和社会发展的重大危害之一,对火灾的预防自然成了当前一项重要的任务,而火焰探测器作为火灾预防的重要组成部分,必然成为研究的重点对象。在航空航天领域内,火焰探测器同样扮演着重要的角色,航天航空设备的发动机压力燃烧室主要以燃油、燃气等为燃料,通过点火装置,在燃烧室内燃烧,如果在某种情况下因点火不成功,或因某种原因点火正常后突然熄灭,若此时不及时切断燃料供应的来源,就可能引起熄火后,因继续投放燃料而造成爆炸事故。因此,为了保证发动机的正常工作以及航天人员的生命安全,必须对发动机压力燃烧室燃料燃烧的状态(着火或熄火)进行有效检测,并及时反馈检测信息。与其他火焰检测方法相比,紫外线检测法能够避开外界环境中复杂的背景,大大的减轻了系统对信号处理的负担,它主要是利用光电效益和“电子繁流”理论技术,将紫外光信号转换成电信号,再对电信号进行相应的信号处理,因此它的可靠性和信噪比较高,除此之外,它还具有灵敏度高、响应速度快、应用线路简单等特点。紫外检测技术能够检测极其微弱的信号,且能对特定频段的光谱做出迅速的响应。本课题中所指的紫外火焰探测器将应用于飞机发动机点火系统,因此对其性能、质量和寿命等,都有严格的要求。为了解决紫外火焰探测器对工作环境要求以及对产品生产时的试验与验收的问题,本课题研究设计了一种用于紫外火焰探测器生产装配过程中性能调试测试、性能试验及验收试验的紫外火焰综合测试系统。该系统主要由工控计算机、三线制24V电源模块、两线制48V电源模块、切换模块、控制模块和信号采集模块组成。在进行产品整机试验及验收试验时,通过对工控计算机中人机界面的设置,实现试验的自动化(具备对试验程序自动化控制、对试验过程自动化监测、对测试数据的自动化采集并自动打印试验报告),以降低人为因素影响、提高工作效率、提高实验结果的准确性。本文阐述了紫外火焰探测器综合测试系统总体设计方案,分析了紫外火焰探测器的工作原理以及燃料燃烧时辐射光谱和火焰闪烁频率的特性,通过对汞灯光源的分析,最终确定利用汞灯光源模拟燃料燃烧辐射紫外线的新型方案。以紫外火焰探测器的工作原理为设计依据,以主要性能指标为设计标准,对各硬件模块进行了设计、分析和调试,并将调试结果与主要性能指标进行比较,分析电源模块的输出参数以及信号采集模块的采样精度,最终确定了硬件电路的设计符合设计的标准。在完成人机界面设计之后,对整个系统实行了联机调试,并同时对10路不同线制的紫外火焰探测器进行了检测,实现了对设备检测的自动化,在提高了工作效率的同时,提高了检测的准确性。系统现已投入使用,且运行稳定,性能良好。