新型飞机发动机振动测量系统检测器的研制

　　引言

　　发动机的振动值是反映发动机工作状况的重要性能指标，因此在发动机上都装有一套实时测振系统，随时给出发动机的即时振动值，同时一旦出现振动值 超出允许值时，便立即发出警告，以提醒驾驶员采取措施确保飞行安全。由此可见，机载测振系统的工作可靠性与准确性就显得极为重要了，为此，必须对机载测振 系统定期或不定期的进行性能检测。在本文所述的检测器未研制成功之前，通常是用一个外场用的简易检查仪对机载测振系统的放大器进行检查，检查的项目很少而 且很粗略，尤其是关键部件传感器的情况不能检查，为了更全面、更准确地了解机载测振系统的工作情况，应用户的要求，我们研制成功了飞机发动机的测振系统的 检测器(以下简称检测器)。

　　1 检测器的基本组成与原理

　　该仪器由振动台、控制信号、测量显示等几个基本单元组成，其工作原理如图1所示:

　　信号发生器与功率放大器组成激振信号系统，为振动台提供一个与发动机的振动频率相同的激励信号，使振动台产生类似于飞机发动机的振动。装在振动 台内部的标准传感器与标准测显装置组成标准测振系统，为检测器提供基准振动数据。被检传感器与电子部件、被检指示器等组成被检件测显系统，用来测量显示被 检件的数据，通过两个测显系统的数据比较便能判定机载测振系统的状况。

　　2 振动台

　　检测器中最关键的和最核心的部件是振动台。振动台有电磁式、液压式、机械式三种类型。通过比较分析，我们选用电磁式振动台。去掉台面的激振器的 工作原理：永久磁铁产生恒定的磁场，动圈通过拱形弹簧支承在恒定磁场中。芯杆和动圈固定在一起，组成激振器的可动部分。当动圈中流过交流电时，不动部分就 产生交变的激振力，并通过顶杆将激振力传递给顶杆上端安装的振动台面使台面振动。该激振力的大小为F=BLImSinωt。通过改变动圈中的电流的大小和 频率来改变激振力的大小和频率。驱动信号由信号发生器产生并通过功率放大器加到驱动线圈(动圈)上。经过计量部门鉴定，各项技术指标均已达到设计要求，最 大峰值推力20N;最大位移4mm;最大速度1.4M/s;最大加速度65g;波形失真<10%(20Hz～18kHz);使用频率范围为 20Hz～18kHz;自重1.5kg。

　　3 控制信号单元

　　振动台的运动规律是由控制信号控制的，控制信号单元的主要部件是信号发生器和功率放大器。

　　3.1 信号发生器

　　该信号发生器为一RC信号发生器。它能产生从1Hz到1MHz的正弦振荡信号，最大输出不小于5V，具有非常小的失真度，在 20Hz～20KHz内非线性失真<0.1%，最大衰减量为80db。图2为信号发生器的原理图。