一种飞机机载制氧系统引气模拟试验台的制作方法

1.本技术属于飞机机载制氧系统引气模拟试技术领域，具体涉及一种飞机机载制氧系统引气模拟试验台。


背景技术：

2.机载制氧系统使用飞机上的压缩空气作为制氧气源，在飞机处于空中慢车状态时，对制氧气源的引气压力可能较低，导致机制氧引气压力不足，机载制氧系统设计之初即需要确定制氧气源引气压力点及其相关引气参数范围，对此，当前，多是通过经验或仿真进行确定，缺少相关的试验验证，可信度较低。
3.鉴于上述技术缺陷的存在提出本技术。
4.需注意的是，以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本技术的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本技术的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本技术的新颖性和创造性。


技术实现要素：

5.本技术的目的是提供一种飞机机载制氧系统引气模拟试验台，以克服或减轻已知存在的至少一方面的技术缺陷。
6.本技术的技术方案是：
7.一种飞机机载制氧系统引气模拟试验台，包括：
8.环控制冷组件，其热边进口通过管路连通高温空气源，冷边进口通过管路连通低温空气源；
9.初级换热器，其热边进口通过管路连通高温空气源，该管路上设置流量调节活门；初级换热器冷边进口通过管路连通环控制冷组件供气出口，该管路上设置第一流量调节阀；
10.容积式压缩机，其进口通过管路连通初级换热器热边出口，该管路上设置第一温度传感器；
11.次级散热器，其热边进口通过管路连通容积式压缩机的出口，该管路上设置温压复合传感器；次级散热器冷边进口通过管路连通环控制冷组件供气出口，该管路上设置有第二流量控制阀；
12.机载冷凝除水装置，其冷边进口通过管路连通次级散热器的热边出口，该管路上设置第二温度传感器、第一湿度传感器；机载冷凝除水装置热边进口通过管路连通环控制冷组件供气出口；次级散热器的热边管路上并联有支路，该支路上设置调温阀；
13.机载制氧系统，其进口通过管路连通机载冷凝除水装置的出口，该管路上设置第二湿度传感器；
14.环控制冷组件激励器，连接环控制冷组件，用以控制环控制冷组件的工作模式及其输出参数；
15.气源模拟控制中心，连接流量调节活门、第一流量调节阀、第二流量控制阀、调温阀、容积式压缩机，以能够控制流量调节活门、第一流量调节阀、第二流量控制阀、调温阀的开度，以及控制容积式压缩机的工作模式。
16.根据本技术的至少一个实施例，上述的飞机机载制氧系统引气模拟试验台中，机载制氧系统包括：
17.氧气浓缩组件，其进口通过管路连通机载冷凝除水装置的出口；
18.氧气浓缩器激励器，连接氧气浓缩组件，用以控制氧气浓缩组件的产氧状态，并对产氧的压力、浓度进行监控、记录；
19.呼吸模拟装置，其进口通过管路连通氧气浓缩组件的出口，其出口通过管路进行排空。
20.根据本技术的至少一个实施例，上述的飞机机载制氧系统引气模拟试验台中，呼吸模拟装置包括机械肺，并配置相应的流量调节阀，进行流量控制。
21.根据本技术的至少一个实施例，上述的飞机机载制氧系统引气模拟试验台中，还包括：
22.综合数据采集系统，连接各处压力、温度、流量、湿度测点，采集、记录并显示压力、温度、流量、湿度相关数据。
23.根据本技术的至少一个实施例，上述的飞机机载制氧系统引气模拟试验台中，还包括：
24.双路台气源系统，其进口通过管路连通压缩空气源，其出口分为热边出口、冷边出口，该热边出口通过管路连通环控制冷组件、初级换热器的热边进口提供高温气，该冷边出口通过管路连通环控制冷组件的冷边进口提供低温空气；
25.双路台控制器，连接双路台气源系统监控器件，控制双路台气源系统输出的压力、温度、流量参数。
26.根据本技术的至少一个实施例，上述的飞机机载制氧系统引气模拟试验台中，双路台气源系统，包括：
27.过滤器，其出口后分为仪表路、热路、冷路，其中，热路出口为其热边出口，冷路出口为冷边出口；
28.过滤器后仪表路上依次设置有仪表路手动闸阀、仪表路减压阀；
29.过滤器后热路上依次设置有热路手动闸阀、热路一级压力调压阀、热路流量计、热路流量调节阀、热路电加热单元组、热路增压喷射型湿度控制装置、热路高精度动态调压阀，其中，热路电加热单元组上连接有热路调功器；
30.过滤器后冷路上依次设置有冷路手动闸阀、冷路一级压力调压阀、冷路流量计、冷路一级流量调节阀、冷路涡轮、冷路高精度动态调压阀，其中，冷路涡轮并联有冷路二级流量调节阀。
31.本技术至少存在以下有益技术效果：
32.提供一种飞机机载制氧系统引气模拟试验台，其设以环控制冷组件、初级换热器、容积式压缩机、次级散热器、机载冷凝除水装置、环控制冷组件激励器、气源模拟控制中心，配合相应的管路、阀门、传感器，利用单一的高温空气源、低温空气源，节约、高效、便捷的产生需要流量、压力、温度、湿度的制氧气源引气，供给机载制氧系统，以此可在机载制氧系统
设计之初即能够试验准确的确定制氧气源引气压力点及其相关引气参数范围。
附图说明
33.图1是本技术实施例提供的飞机机载制氧系统引气模拟试验台的示意图；
34.图2是本技术实施例提供的飞机机载制氧系统引气模拟试验台的示意图；
35.其中：
36.1-环控制冷组件；2-初级换热器；3-流量调节活门；4-容积式压缩机；5-第一温度传感器；6-次级散热器；7-温压复合传感器；8-第二流量控制阀；9-机载冷凝除水装置；10-第二温度传感器；11-第一湿度传感器；12-调温阀；13-机载制氧系统；14-第二湿度传感器；15-第一流量调节阀；16-环控制冷组件激励器；17-气源模拟控制中心；18-氧气浓缩组件；19-氧气浓缩器激励器；20-呼吸模拟装置；21-综合数据采集系统；22-双路台气源系统；23-双路台控制器。
37.为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸，此外，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
具体实施方式
38.为使本技术的技术方案及其优点更加清楚，下面将结合附图对本技术的技术方案作进一步清楚、完整的详细描述，可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅是本技术的部分实施例，其仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分，其他相关部分可参考通常设计，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合以得到新的实施例。
39.此外，除非另有定义，本技术描述中所使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域内一般技术人员所理解的通常含义。本技术描述中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“中心”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等表示方位的词语仅用以表示相对的方向或者位置关系，而非暗示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，当被描述对象的绝对位置发生改变后，其相对位置关系也可能发生相应的改变，因此不能理解为对本技术的限制。本技术描述中所使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似用语，仅用于描述目的，用以区分不同的组成部分，而不能够将其理解为指示或暗示相对重要性。本技术描述中所使用的“一个”、“一”或者“该”等类似词语，不应理解为对数量的绝对限制，而应理解为存在至少一个。本技术描述中所使用的“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
40.此外，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，在本技术的描述中使用的“安装”、“相连”、“连接”等类似词语应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，领域内技术人员可根据具体情况理解其在本技术中的具体含义。
41.下面结合附图1至图2对本技术做进一步详细说明。
42.一种飞机机载制氧系统引气模拟试验台，包括：
43.环控制冷组件1，其热边进口通过管路连通高温空气源，冷边进口通过管路连通低温空气源，其中，高温空气可模拟来自飞机发动机或气源系统的压缩空气，低温空气可模拟飞机冲压空气；
44.初级换热器2，其热边进口通过管路连通高温空气源，该管路上设置流量调节活门3，该处高温空气源作为制氧气源的起始源，流量调节活门3用以控制制氧气源引气的流量，满足设计工况要求；初级换热器2冷边进口通过管路连通环控制冷组件1供气出口，该管路上设置第一流量调节阀15，利用环控制冷组件1供气出口流出的气流初步降低进入初级换热器2热边流入高温空气的温度，第一流量调节阀15用以控制热沉；
45.容积式压缩机4，其进口通过管路连通初级换热器2热边出口，该管路上设置第一温度传感器5，初级换热器2热边出口流出的空气流温度被降低，可保护容积式压缩机4，容积式压缩机4对空气流进行增压，使空气流的压力与飞机上制氧气源引气的压力一致，第一温度传感器5用于换热监控及反馈控制；
46.次级散热器6，其热边进口通过管路连通容积式压缩机4的出口，该管路上设置温压复合传感器7，用以监控容积式压缩机4出口空气流的温度、压力，可设计反馈控制；次级散热器6冷边进口通过管路连通环控制冷组件1供气出口，该管路上设置有第二流量控制阀8，利用环控制冷组件1供气出口流出的气流对进入次级散热器6热边的空气流进行冷却，第二流量控制阀8用以控制热沉量；
47.机载冷凝除水装置9，其冷边进口通过管路连通次级散热器6的热边出口，该管路上设置第二温度传感器10、第一湿度传感器11；机载冷凝除水装置9热边进口通过管路连通环控制冷组件1供气出口，利用环控制冷组件1供气出口流出的气流，对次级散热器6的热边出口流出的空气流进行除水，以能够还原制氧气源引气的湿度，第二温度传感器10位于次级散热器6的热边管路与并联支路汇合点之后，用于换热监控及反馈控制，第一湿度传感器11用以监控湿度；次级散热器6的热边管路上并联有支路，该支路上设置调温阀12，支路流出的空气流温度较高会与次级散热器6热边出口流出的空气流进行混合，可通过调温阀12控制该两股空气流的比例，以此还原制氧气源引气的温度；
48.机载制氧系统13，其进口通过管路连通机载冷凝除水装置9的出口，该管路上设置第二湿度传感器14，用以监控空气流的湿度；
49.环控制冷组件激励器16，连接环控制冷组件1，用以控制环控制冷组件1的工作模式及其输出参数；
50.气源模拟控制中心17，连接流量调节活门3、第一流量调节阀15、第二流量控制阀8、调温阀12、容积式压缩机4，以能够控制流量调节活门3、第一流量调节阀15、第二流量控制阀8、调温阀12的开度，以及控制容积式压缩机4的工作模式，可结合相关的温度、压力、流量监测，构建反馈调节。
51.对于上述实施例公开的飞机机载制氧系统引气模拟试验台，领域内技术人员可以理解的是，其设以环控制冷组件1、初级换热器2、容积式压缩机4、次级散热器6、机载冷凝除水装置9、环控制冷组件激励器16、气源模拟控制中心17，配合相应的管路、阀门、传感器，利用单一的高温空气源、低温空气源，节约、高效、便捷的产生需要流量、压力、温度、湿度的制氧气源引气，供给机载制氧系统13，以此可在机载制氧系13统设计之初即能够试验准确的确定制氧气源引气压力点及其相关引气参数范围。
52.在一些可选的实施例中，上述的飞机机载制氧系统引气模拟试验台中，机载制氧系统13包括：
53.氧气浓缩组件18，其进口通过管路连通机载冷凝除水装置9的出口；
54.氧气浓缩器激励器19，连接氧气浓缩组件18，用以控制氧气浓缩组件18的产氧状态，并对产氧的压力、浓度进行监控、记录；
55.呼吸模拟装置20，其进口通过管路连通氧气浓缩组件18的出口，其出口通过管路进行排空。
56.在一些可选的实施例中，上述的飞机机载制氧系统引气模拟试验台中，呼吸模拟装置20包括机械肺，并配置相应的流量调节阀，进行流量控制，模拟机上人员对氧气的使用情况。
57.在一些可选的实施例中，上述的飞机机载制氧系统引气模拟试验台中，还包括：
58.综合数据采集系统21，连接各处压力、温度、流量、湿度测点，采集、记录并显示压力、温度、流量、湿度相关数据。
59.在一些可选的实施例中，上述的飞机机载制氧系统引气模拟试验台中，还包括：
60.双路台气源系统，其进口通过管路连通压缩空气源，其出口分为热边出口、冷边出口，该热边出口通过管路连通环控制冷组件1、初级换热器2的热边进口提供高温气，该冷边出口通过管路连通环控制冷组件1的冷边进口提供低温空气；
61.双路台控制器，连接双路台气源系统监控器件，控制双路台气源系统输出的压力、温度、流量参数。
62.在一些可选的实施例中，上述的飞机机载制氧系统引气模拟试验台中，双路台气源系统，包括：
63.过滤器，其出口后分为仪表路、热路、冷路，其中，热路出口为其热边出口，冷路出口为冷边出口；
64.过滤器后仪表路上依次设置有仪表路手动闸阀、仪表路减压阀；
65.过滤器后热路上依次设置有热路手动闸阀、热路一级压力调压阀、热路流量计、热路流量调节阀、热路电加热单元组、热路增压喷射型湿度控制装置、热路高精度动态调压阀，其中，热路电加热单元组上连接有热路调功器；
66.过滤器后冷路上依次设置有冷路手动闸阀、冷路一级压力调压阀、冷路流量计、冷路一级流量调节阀、冷路涡轮、冷路高精度动态调压阀，其中，冷路涡轮并联有冷路二级流量调节阀。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
67.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本技术的技术方案，领域内技术人员应该理解的是，本技术的保护范围显然不局限于这些具体实施方式，在不偏离本技术的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种飞机机载制氧系统引气模拟试验台，其特征在于，包括：环控制冷组件(1)，其热边进口通过管路连通高温空气源，冷边进口通过管路连通低温空气源；初级换热器(2)，其热边进口通过管路连通高温空气源，该管路上设置流量调节活门(3)；初级换热器(2)冷边进口通过管路连通环控制冷组件(1)供气出口，该管路上设置第一流量调节阀(15)；容积式压缩机(4)，其进口通过管路连通初级换热器(2)热边出口，该管路上设置第一温度传感器(5)；次级散热器(6)，其热边进口通过管路连通容积式压缩机(4)的出口，该管路上设置温压复合传感器(7)；次级散热器(6)冷边进口通过管路连通环控制冷组件(1)供气出口，该管路上设置有第二流量控制阀(8)；机载冷凝除水装置(9)，其冷边进口通过管路连通次级散热器(6)的热边出口，该管路上设置第二温度传感器(10)、第一湿度传感器(11)；机载冷凝除水装置(9)热边进口通过管路连通环控制冷组件(1)供气出口；次级散热器(6)的热边管路上并联有支路，该支路上设置调温阀(12)；机载制氧系统(13)，其进口通过管路连通机载冷凝除水装置(9)的出口，该管路上设置第二湿度传感器(14)；环控制冷组件激励器(16)，连接环控制冷组件(1)，用以控制环控制冷组件(1)的工作模式及其输出参数；气源模拟控制中心(17)，连接流量调节活门(3)、第一流量调节阀(15)、第二流量控制阀(8)、调温阀(12)、容积式压缩机(4)，以能够控制流量调节活门(3)、第一流量调节阀(15)、第二流量控制阀(8)、调温阀(12)的开度，以及控制容积式压缩机(4)的工作模式。2.根据权利要求1所述的飞机机载制氧系统引气模拟试验台，其特征在于，机载制氧系统(13)包括：氧气浓缩组件(18)，其进口通过管路连通机载冷凝除水装置(9)的出口；氧气浓缩器激励器(19)，连接氧气浓缩组件(18)，用以控制氧气浓缩组件(18)的产氧状态，并对产氧的压力、浓度进行监控、记录；呼吸模拟装置(20)，其进口通过管路连通氧气浓缩组件(18)的出口，其出口通过管路进行排空。3.根据权利要求2所述的飞机机载制氧系统引气模拟试验台，其特征在于，呼吸模拟装置(20)包括机械肺，并配置相应的流量调节阀，进行流量控制。4.根据权利要求1所述的飞机机载制氧系统引气模拟试验台，其特征在于，还包括：综合数据采集系统(21)，连接各处压力、温度、流量、湿度测点，采集、记录并显示压力、温度、流量、湿度相关数据。5.根据权利要求1所述的飞机机载制氧系统设计试验台，其特征在于，还包括：双路台气源系统，其进口通过管路连通压缩空气源，其出口分为热边出口、冷边出口，该热边出口通过管路连通环控制冷组件(1)、初级换热器(2)的热边进口提供高温气，该冷边出口通过管路连通环控制冷组件(1)的冷边进口提供低温空气；
双路台控制器，连接双路台气源系统监控器件，控制双路台气源系统输出的压力、温度、流量参数。6.根据权利要求5所述的飞机机载制氧系统设计试验台，其特征在于，双路台气源系统，包括：过滤器，其出口后分为仪表路、热路、冷路，其中，热路出口为其热边出口，冷路出口为冷边出口；过滤器后仪表路上依次设置有仪表路手动闸阀、仪表路减压阀；过滤器后热路上依次设置有热路手动闸阀、热路一级压力调压阀、热路流量计、热路流量调节阀、热路电加热单元组、热路增压喷射型湿度控制装置、热路高精度动态调压阀，其中，热路电加热单元组上连接有热路调功器；过滤器后冷路上依次设置有冷路手动闸阀、冷路一级压力调压阀、冷路流量计、冷路一级流量调节阀、冷路涡轮、冷路高精度动态调压阀，其中，冷路涡轮并联有冷路二级流量调节阀。

技术总结
本申请属于飞机机载制氧系统引气模拟试技术领域，具体涉及一种飞机机载制氧系统引气模拟试验台，其设以环控制冷组件、初级换热器、容积式压缩机、次级散热器、机载冷凝除水装置、环控制冷组件激励器、气源模拟控制中心，配合相应的管路、阀门、传感器，利用单一的高温空气源、低温空气源，节约、高效、便捷的产生需要流量、压力、温度、湿度的制氧气源引气，供给机载制氧系统，以此可在机载制氧系统设计之初即能够试验准确的确定制氧气源引气压力点及其相关引气参数范围。关引气参数范围。关引气参数范围。


技术研发人员：朱盈盈 王巍 李伟 朱永峰
受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所
技术研发日：2023.07.20
技术公布日：2023/10/15