一种电控调节阀控制系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及飞机发动机控制系统领域，具体涉及一种电控调节阀控制系统及其控制方法。

背景技术

伴随我国航空航天的不断发展，飞机机队的壮大和飞行小时数的不断增长，在外场运营过程中，燃油系统暴露出的问题和故障也越老越多。

现在已有的发动机燃油模拟控制系统存在很多缺陷。发动机燃油模拟控制系统中，电控调节阀是精准控制的关键。然而，现有的发动机燃油模拟控制系统中的电控调节阀控制精度低，已经不能满足飞机发动机的需求。

现有的电控调节阀通过设置工业电动调节阀和PLC(Programmable LogicController，可编程逻辑控制器)，控制工业电动调节阀的开闭，实现对燃油油路的流量和压力的PID控制。现有电控阀内部的PS智能控制器为PSL(Property SpecificationLanguage，专门用于硬件特性描述的语言)直行程控制器或者为PSQ角行程控制器，该控制器由主控电路板、电源部件、传感器、带LED操作按键、分项电容、接线端子等组成。PS智能控制器以专用单片微处理为基础，通过输入回路模拟信号、阀位电阻信号转换成数字信号，微处理根据采样结果通过智能控制软件后，显示结果或输出控制信号。

其中PS智能控制器中传感器的精度±0.5-±1％，而燃油油路流量和压力的调节精度为±1‰，因此PS智能控制器模拟量的控制精度无法满足对燃油油路的流量及压力调节的使用要求。

此外，因为燃油是混合液体并非单一的纯净液体，燃油在工作中经过高温加热后，高温燃油会出现气化，部分燃油气化成小分子气体，而这些气体完全无法通过阀控制，由此对整个燃油控制和调节带来误差。

发明内容

本发明提供一种电控调节阀控制系统，用来解决现有电控调节阀控制系统精准度低的问题。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：一种电控调节阀控制系统，包括中央处理器以及与中央处理器分别连接的模拟量模块、小型继电器、压力传感器、流量计和电控阀；所述电控阀、压力传感器和流量计均设置在燃油管道内，所述流量计和压力传感器通过模拟量模块与中央处理器电连接；所述电控阀包括PS智能执行器，所述PS智能执行器包括微处理器以及与微处理器连接的阀位电阻；所述阀位电阻设置在阀门上；所述微处理器与所述小型继电器电连接。

本发明的优点在于：

通过PS智能执行器，区别于现有的电控阀控制结构，能够更加精准地进行电控阀调节控制。在管道内安装各个器件的时候，通过小孔截流，使包括压力传感器、流量计在内的各个检测器件能够准确检测出管道内燃油的情况。本发明能够有效提高燃油调节控制的精度。

进一步，所述微处理器还连接有温度传感器，所述温度传感器设置在燃油管道内，所述温度传感器与所述模拟量模块连接。

方便及时检测到燃油管道内的温度变化情况。

进一步，所述中央处理器内设置有自动调节策略和应急处理策略；中央处理器通过接收模拟量模块从压力传感器和流量计传递来的信号，控制小型继电器和电控阀工作。

通过预设的自动调节策略，直接通过各个安装在燃油管道上的电子器件检测到的信号，通过中央处理器自动控制电控阀和小型继电器的工作。

进一步，中央处理器通过接收模拟量模块从压力传感器、流量计和温度传感器传递来的信号，按照应急处理策略控制小型继电器和电控阀工作。

当出现紧急情况的时候，燃油管道内表现为温度、压力等物理量的变化，当检测到这些信号异常的时候，直接通过预设的应急策略控制小型继电器和电控阀工作，尽量避免危险的产生和扩大。

进一步，所述燃油管道内设置有用来进行油气分离的保护层，所述保护层内设置有与中央处理器连接的温控电路。

通过温控电路使保护层能够保证保护层基本处于一定温度范围内，便于保护层上生物膜的成形。

进一步，所述保护层包括用来覆盖在燃油管道内的保护网，所述温控电路设置在保护网上。

先有保护网后有保护层，保护网是保护层的骨架，保护网沿着燃油管道的内壁设置，使形成的保护网也沿着燃油管道的内壁设置，便于形成生物膜来进行油气分离。

进一步，所述保护网的每一个网格上连接有一个装有生物样本的培养管，所述培养管的两端设有供生物样本向外生长伸出的培养口。

通过生物样本，在保护网的基础上能够通过生物样本的生长伸出培养口形成彼此交织层叠的保护层。相比于其他固定结构的保护层，这样的保护层具有自动修复性，更加能够抗击外界冲击压力，极端天气等带来的不良影响。

进一步，所述温控电路包括伸入到每个培养管中的热敏电阻和制冷片。

分别通过热敏电阻加热或者制冷片制冷，来应对外界环境，使培养管内一直保持适合生物样本生长和维持的局部环境温度。

本发明还提供一种电控调节阀控制方法，包括以下步骤：

步骤一，安装在燃油管道内的压力传感器和流量计将该区域的燃油管道内的压力信号和流量信号传递给中央处理器；

步骤二，中央处理器根据预设的自动调节策略控制电控阀工作；

步骤三，电控阀通过PS智能执行器控制阀门开合状态。

本方法的优点在于：

通过压力传感器和流量计，直接对燃油管道内的情况进行检测，中央处理器通过预设的自动调节策略控制电控阀中阀门的开合状态，通过中央处理器和各个检测终端的精度来提高电控调剂控制的整体精度。

进一步，中央处理器根据预设的应急策略，启动与之连接的温控电路，通过热敏电阻或者制冷片促进培养管内的生物样本生产并伸出培养口使保护网被生物样本覆盖形成保护层。

当燃油管道受到外力冲击或者遭遇极端温度环境的时候，通过应急策略启动温控电路使保护网上的培养管中的生物样本生长并伸出培养管，形成保护层进行保护和修复。

附图说明

图1为本发明实施例一的控制流程图。

图2为本发明实施例一的中央处理器的连接电路原理图。

图3为本发明实施例一的模拟量模块的电路原理图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例一

实施例基本如附图1、图2和图3所示：电控调节阀控制系统，包括中央处理器，以及与中央处理器分别电连接的模拟量模块、小型继电器、压力传感器、流量计和电控阀。其中，电控阀内设置有PS智能执行器，PS智能执行器包括微处理器以及与微处理器连接的阀位电阻。

PS智能执行器通过小型继电器与中央处理器连接，流量计和压力传感器等传感检测元件通过模拟量模块与中央处理器连接。

本实施例中，中央处理器采用一般CPU可编程控制器即可，本实施例中采用ST20。

中央处理器通过模拟量模块、小型继电器和压力传感器、流量计对电控阀开口度进行控制。电控阀的PS智能，以专用单片微处理为基础，通过输入回路模拟信号、阀位电阻信号转换成数字信号，微处理器根据采样结果通过智能控制软件后，显示结果或输出控制信号。

PS智能执行器主电路板上信号输入和输出为模拟量控制接线端，不再使用，按下手动控制按钮，使电控阀处于手动控制状态，将PS智能执行器主电路板上远程上行和远程下行接线端与小型继电器相接。在燃油油路上设置压力传感器和流量计并接入扩展模块。

由于小型继电器为CPU控制，因此通过对CPU进行编程，可以对小型继电器的吸合时间进行控制。小型继电器吸合时间越短，电控阀动作时间就越短，因此电控阀开口度变化就越小。最终就可实现对燃油油路的流量及压力调节精度控制在±1‰内。

实施例二

本实施例中，所述燃油管道内设置有用来进行油气分离的保护层，所述保护层包括用来覆盖在燃油管道内的保护网，所述温控电路设置在保护网上。现有保护网后有保护层，保护网是保护层的骨架。所述保护网的每一个网格上连接有一个装有生物样本的培养管，所述培养管的两端设有供生物样本向外生长伸出的培养口。通过生物样本，在保护网的基础上能够通过生物样本的生长伸出培养口形成彼此交织层叠的保护层。相比于其他固定结构的保护层，这样的保护层具有自动修复性，不仅能够抗击外界冲击压力，更重要的是保护层是在保护网上通过生物样本生长形成生物膜，而生物膜在形成过程中，能够将高温气化的燃油进行油气分离，将气化后的气体吸收作为生物样本生长的养料，使剩下的全部液化的燃油能够完全被电控阀精准控制。

所述保护层内设置有与中央处理器连接的温控电路。所述温控电路包括伸入到每个培养管中的热敏电阻和制冷片。热敏电阻和制冷片处于不同的电路回路中，分别通过热敏电阻加热或者制冷片制冷，来应对外界环境，使培养管内一直保持适合生物样本生长和维持的局部环境温度。通过温控电路使保护层能够保证保护层基本处于一定温度范围内，便于保护层上生物膜的成形。

为了加快保护层的形成和修复，生物样本可选用具有疯狂繁殖性的真菌类样本，也可以是其他能够形成生物膜材料的生物样本等。

实施例三

本实施例中，保护层仅设置在燃油管道内壁的顶面上，而不需要全面覆盖燃油管道内壁，能够有效节省成本和降低安装难度，同时又不影响油气分离。因为气体在加热后更多地会离开液面向上升，因此将保护层安装在顶面的内壁上能够很好地接触被气化的气体，进行吸收。

实施例四

本实施例中，保护层设置在靠近电控阀附近的燃油管道内，这样能够有效节省成本，且在电控阀控制的区域内进行油气分离，在节省成本的前提下，也不会影响电控阀的精确控制。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。