一种航空用低压燃油流量测量系统及方法

技术领域

本发明属于航空燃油技术，具体涉及一种航空用低压燃油流量测量系统及方法。

背景技术

现有技术中，航空领域燃油流量测量方法一般与燃油总管或喷嘴流量测量方法一致，利用泵供油，供油压力在3MPa左右，调压阀后稳定的进口油压最小在50kPa左右。目前，国内没有通用、成熟的25kPa以下低压的燃油流量测量方法和系统。

航空发动机火焰筒头部选择特殊结构的雾化装置，需通过进行低压差下的燃油流量试验验证流通性，进出口压差在10～20kPa之间，现有燃油流量试验器的燃油泵和调压阀无法满足测试要求。

发明内容

本发明的目的：提供一种能够满足燃油低压流量测量的系统及方法。

本发明的技术方案：一种航空用低压燃油流量测量系统，其包括顺次连通的供油系统、调压系统、流量测量系统以及回油系统，其中，所述供油系统包括带通气口的燃油油箱、可调支架以及截止阀，所述燃油油箱设置在可调支架上，所述可调支架具有竖直支撑架，且上面设置有不同高度用于燃油油箱安装的安装平台，且该安装平台最低处与调压系统至少存在0.2m的高度差。

所述可调支架上设置有竖直方向的高度坐标，以能够方便获取燃油油箱高度调节值。

所述流量测量系统包括低压进油密封接头、待测产品、低压出油密封接头、量筒、电子秤、计时器，因供油压力较小，进油、出油密封接头采用圆柱形铜接头，两端内壁面均为螺纹，外壁面有胶圈槽，可与卡箍配套使用，便于连接各种接口的待测产品。

整个航空用低压燃油流量测量系统均可拆装，所述可调支架可拆装为固定架和调节架，仅有固定架的系统体积小，重量轻，能收纳至30寸旅行箱，移动便携，安装简单，可使用于各种流量测量环境。

所述固定架与燃油油箱底部弧形板周向定位，两侧通过螺栓与平板施加预紧力定位，当油箱注入燃油后，与固定架表面压力越大，摩擦力越大，稳定性好，可靠性高。

所述燃油油箱为采用轻质合金的密封圆筒形油箱，防止燃油泄漏，通过液面观察窗判断燃油容量，顶部带滤网的通气口平衡压力保证出油，同时避免多余物污染燃油，保证燃油清洁度要求。

所述流量测量系统采用小量程高精度的压力表，采用内壁面光滑的管路，压力表距离待测零件管路长度为50～200mm，压力测量更接近实际值

一种基于所述的航空用低压燃油流量测量系统的测量方法，通过调整可调支架上的燃油油箱位置，使得燃油油箱内的燃油相对于调压系统具有不同的重力势能，从而产生压力差，经调压系统调压后能够产生1～25kPa的稳定低压输出，供流量测量系统进行低压流量测量。

液压油箱与调压系统之间的高度与油压关系公式如下：

△P＝7644×△H，其中，ΔP为所需供油压力，单位为Pa，ΔH为液压油箱出口至调压系统之间的高度差，单位为m。

本发明的有益效果为：本发明航空用低压燃油流量测量系统能够实现1～25kPa的低压燃油流量测量，且结构简单，体积较小，便于拆卸安装，移动方便，能够使用不同场合下进行低压燃油流量测量，成本较低，易于实施。

附图说明

图1是本发明航空用低压燃油流量测量系统原理示意图，

其中，1—供油系统，11—带通气口的燃油油箱，12—可调支架，13—截止阀；2—调压系统，21—调压阀，22—压力表；3—测量系统；4—回油系统，41—油滤，42—回油箱。

图2是可调支架结构示意图，

其中，11—带通气口的燃油油箱，121—固定架，122—高度尺,123—调节架,13—截止阀。

图3是流量测量系统原理示意图，其中，31—测量管道，32—低压进油密封接头，33—待测产品，34—低压出油密封接头，35—量筒，36—电子秤，37—计时器。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本申请作进一步地详细说明。

请参阅图1，本发明航空用低压燃油流量测量系统包括顺次连通的供油系统、调压系统、流量测量系统以及回油系统。其中，所述供油系统包括带通气口的燃油油箱、可调支架以及截止阀，所述燃油油箱设置在可调支架上，所述可调支架具有竖直支撑架，且上面设置有可上下移动用于燃油油箱安装的安装平台，且该安装平台最低处与调压系统至少存在0.2m的高度差。

请参阅图2，其为所述可调支架结构示意图。所述可调支架可拆装为固定架和调节架，固定架设置在调节架上，所述固定架四周为框架结构，底部为带有凹形安装面的底板，用于燃油油箱安装，该固定架与燃油油箱底部弧形板周向定位，两侧通过螺栓与平板施加预紧力定位，当油箱注入燃油后，与固定架表面压力越大，摩擦力越大，稳定性好，可靠性高。该固定架的系统体积小，重量轻，能收纳至30寸旅行箱，移动便携，安装简单，可使用于各种流量测量环境。

所述调节架的竖直支撑架上设置有可拆卸用于固定架安装的调节平台，该调节平台与竖直支撑架之间通过螺栓固定，以便于拆卸安装。

所述可调支架的竖直支撑架上设置有竖直方向的高度坐标，以能够方便获取燃油油箱高度调节值。液压油箱与调压系统之间的高度与油压关系公式如下：

ΔP＝7644ΔH，其中，ΔP为所需供油压力，单位为Pa，ΔH为液压油箱出口至调压系统之间的高度差，单位为m。

请参阅图3，所述流量测量系统包括低压进油密封接头、测量管道、待测产品、低压出油密封接头、量筒、电子秤、计时器，其中，低压进油密封接头、低压出油密封接头分别连接在待测产品两端，同时低压进油密封接头、低压出油密封接头两端连接在测量管道上，其中，与低压出油密封接头连接的测量管道上设置有量筒，量筒下设置电子秤，该电子秤连接计时器。其中，所述低压进油、出油密封接头采用圆柱形铜接头，内为螺纹结构，用以测量管道和待测产品的密封连接。所述流量测量系统进行测量时，采用重量法，利用电子秤测量流经待测产品后到达量筒的燃油重量，并由计时器计时，计算得到待测产品低压单位时间的流量。

所述调压系统包括压力调节阀和小量程压力表，并采用内壁面光滑的管路，用于微调供油压力，其中，所述小量程压力表距离待测产品管路长度为50～200mm，满足装配要求下，避免管路过长增加流阻，影响测量精度。

另外，所述回油系统包括油滤和回油箱，用于系统回油。

本发明航空用低压燃油流量测量方法，其工作时，通过调整可调支架上的燃油油箱位置，使得燃油油箱内的燃油相对于调压系统具有不同的重力势能，从而产生压力差，经调压系统调压后能够产生1～25kPa的稳定低压输出，供流量测量系统进行低压流量测量，测量完成后，燃油流到回油系统进行回收。

某实施例中，本发明航空用低压燃油流量测量系统中的可调支架固定架为固定圆筒形油箱的矩形支架，底部距离油箱底部0.2m，保证最小测量高度。该固定架与油桶可平稳放置在任何平面上。调节架为带竖直方向高度坐标的可调支架，支架上放置固定架的平台可调最大高度为2.5m。若所需调节后稳定供油压力为1～15kPa，可利用调节架，最大供油压力为19kPa；若所需供油压力为15～25kPa，可将固定架单独放置在二楼、三楼的平台，即可满足供油压力。同传统集成的燃油测量系统相比，该系统体积小，方便移动携带，装置稳定，安装简单好维护，可用于各种环境。

该实施例中，燃油油箱为圆筒形，其靠固定架底部的4个下凹圆弧型厚栅板固定圆筒面，靠两端带有螺栓的平板固定圆筒两端，保证油箱与固定架连接的稳定性。该燃油油箱上带通气口的燃油油箱壁面具备观测窗口，可观察桶内液面位置，便于增添燃油。燃油油箱上方有带密封结构的可开关的进油口，防止燃油泄漏。燃油油箱上方有带滤网的通气口，便于燃油流动平衡油压，同时防止进入多余物。

实际测量时，将作为待测产品的弯管组件连接到流量测量系统中，首先根据所需压力计算高度，利用可调支架将带通气口的燃油油箱液面与压力表的高度差调整到2.5米高度，最大压力19kPa，通过调压阀微调供油压力至15kPa，测量弯管组合的燃油流量，流量测量结果在400ml/min，即为合格。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内，另外，本发明未详尽部分均为常规技术。