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运用传感器技术提高喷气发动机的可靠性1
2003-08-10
美国空军研究实验室(AFRL)杂志《horizons》2001年第6期报道,先进的传感器技术正在改进喷气发动机的工作状况并延长其寿命。一种称作在线滑油状态监控(OCM)的新型装置将先进的传感器技术引入一个小型高效率封装中。OCM的作用是监控喷气发动机中润滑油的质量,这对于降低维修费用和保持发动机最佳工作状态都至关重要。OCM是美国Foster-Miller公司完成的一个小企业革新研究项目产品。该项目要求开发一种装置,用于提供有关喷气发动机润滑油状况的实时解析数据。OCM监控的参数包括:添加剂密度、水的容量、燃料稀释度以及热和氧化降级产品的密度。通过监控这些参数,维修人员可以掌握发动机滑油状况方面的最新信息。Foster-Miller公司的OCM以一种方便的包装提供了滑油监控问题的解决途径。该OCM由一种小型而坚固的红外频谱仪构成,该频谱仪上设置有按定制设计的、流体能穿过的小室(flow-through cell)。该装置直接联结在发动机上,提供指示滑油状况的实时解析数据。其原型装置重量仅为6磅,尺寸近似为6in×3in×2in。生产装置尺寸预计为原型装置的一半,成本估计为5000美元左右。OCM将改进发动机健康水平并大大简化喷气发动机维修。每当飞行任务结束时,航线技师只需要从OCM上下载数据,即可根据这些数据迅速确定发动机滑油的任何异常。当数据库中积累了足够的OCM读数数据后,OCM可以发挥更大的发动机状态监控的作用,通过应用OCM数据以及发动机其它传感器的数据,维修人员将能够识别发动机中有问题的部件并采取适当的维修措施。作为燃气涡轮发动机的传感器,OCM具有巨大的商用潜力。该装置有广阔的民航运输机市场,也能应用于通用航空飞机市场,发动机发电设施也可以从OCM获得巨大效益。此外,美国海军已表示对OCM应用于舰载系统监控的试验很感兴趣。虽然OCM是为燃气涡轮发动机设计的,由于该项技术具有监控任何有机流体(液体或气体)的能力,所以,它的商用潜力可扩展到化工、流体监控和聚合物生产行业。(628)

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