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[26防火] 浅析快速排除A320系列飞机大翼环路故障新方法

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发表于 2016-12-8 11:25:27 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国辽宁沈阳
南航沈阳维修基地航线部,王光大
引言
A320过热探测环路是监控飞机的机身、吊舱、APU舱和大翼内的热空气管路,以防止引气渗漏或管道破裂损伤热空气管道附近的结构和附件。

过热探测系统组成及工作原理
探测环路从交输活门处分成左区域和右区域两部分,每个探测系统独立工作。

整个系统由两台BMC计算机和四套环路组成,其中大翼环路和机身为双环路,吊舱和APU舱为单环路,BMC1监控左右大翼的A环路,BMC2监控左右大翼的B环路,其中左大翼A,B环路为14个探测元件,右大翼A,B环路为9个探测元件,从交输活门处把探测环路分成左右两部分,机身部分用于探测APU引气管路的渗漏。

同侧大翼双环路工作时为了避免假信号采用的是“与”逻辑,当双环路探测到过热或者一个探测到过热而另一个环路不工作时,引气管理计算机BMC将给出渗漏信号,触发相应警告并自动关闭交输活门及同侧的引气活门。如果一个环路探测到过热而另一个环路没有探测到过热则系统认为是假信号,此时引气管理计算机将给出故障信息”L(R) WING LOOP A(B) INOP ”,并在ECAM下显示“AIR BLEED”的维护信息。

对于单个的过热探测元件见图-1,它的内芯为固体镍,中间的介质为多孔的氧化铝陶瓷,孔间填充的是熔点较低的共晶盐,外层用金属密封,每条环路的总阻抗由多个探测元件的阻抗并联而成,由计算并联阻抗的公式可知BMC测量的总阻抗必定小于任何一个探测元件的阻抗,整条探测环路的阻抗为负温度系数,元件周围的温度上升时它的阻抗值会降低,当温度上升到临界温度时(大翼及机身的探测元件的临界温度为124±7℃,吊舱为204±12℃),元件的阻抗值会急剧下降,当总阻抗值降到3KΩ以下时,BMC会给出信息“L(R) WING LOOP A(B)INOP”。
1.png
图1
常见故障:
A320飞机的大翼过热探测环路在夏季经常容易出现故障信息,其中常见的是在航后报告出现“R(L) WING LOOP A(B) INOP”和“R(L) WING LEAK”的CFDS故障信息,此类故障大致又可分为两类。

1探测环路短路
从BMC两端测量对地阻抗,如果小于10KΩ,说明环路中存在短路或者接触异常。

2探测环路断路
正常情况BMC处插钉测量环路阻值应小于15Ω,如果阻值在15—75Ω之间,说明环路受污染,如果远大于75Ω,说明环路开路。

排故方法及原理
1排故专用工具介绍
针对大翼环路故障所使用的专用工具为环路测试仪(9240SI),测试仪用于测试飞机的左右大翼环路,发动机吊架环路和APU环路系统的性能。测试仪主要由1V,1KHz,震荡电路,交直流转换电路,模数转换电路,数据处理电路,数据显示电路和电源等部件组成,如图2所示。
2.jpg
图2
功能简介
连续性测量,9240SI的连续性测量原理是测量环路电阻值,判断环路是否断路,测量时使用红表笔和绿表笔。
隔离性测量,隔离性的测量原理是测量环路金属线与外壳间的容抗值,判断环路是否短路。测量时使用红表笔和黑表笔。如图3所示。
3.jpg
图3

2故障分析
2.1探测环路断路
如果探测环路发生断路故障BMC测试是有故障信息的,根据相关的故障信息,我们应该首先测量环路的通断,我们以左大翼A环为例,从BMC的插钉处测量环路阻值。如果阻值小于15Ω环路处于正常状态,阻值在15—75Ω之间,环路受污染,如果阻值大于75Ω,相当于开路。

假设环路断开点出现在28HF:
传统二分法
   首先,断开中间的90HF,测量Z3B和90HF以及Z4B以及90HF之间的阻值,选择阻值大的一边继续断开。然后从26HF再继续断开,测量Z3B和26HF以及90HF和26HF之间的阻值,选择大的一边继续断开,最后确定断点。
手册原图(如图4所示)
4.png
图4
模拟图(如图5所示)
5.jpg
图5
新算法
算法详解:
A:参数介绍:
(1)Z3B是从BMC的底座3B插钉上测量的对地容抗值;
(2)Z4B是从BMC的底座4B插钉上测量的对地容抗值;
(3)LOC就是出现连接异常的具体位置点;
用专用工具9240SI测量出两端的容抗;

B:算法介绍:
以BMC上的
3B为起点测量出Z3B,
4B为终点测量出Z4B,
LOC=(Z4B/Z3B+Z4B)*L总(以3B作为起点)

公式推导:
假设环路金属丝和外壳为两极板,根据电容公式C=εS/4πkd。其中,ε是一个常数,S为电容极板的正对面积,d为电容极板的距离,k则是静电力常量可知环路的电容与环路长度成正比。
断路模拟图(如图6所示)
6.png
图6
设断点左侧电容为C1,右侧电容为C2,左侧环路长为L1,右侧环路长度为L2,则可知C1/C2=L1/L2。
根据容抗公式XC=1/2πfC
可知Z3B/Z4B=C2/C1=L2/L1
LOC =L1=(Z4B/Z3B+Z4B)*L总(以3B作为起点)*容抗与环路长度成反比
根据CMM:其中以81HF探测原件为例介绍探测元件的参数特点,81HF(P/N:35554-2-255)中35554-35500=54INCH(探测元件长度),“2”代表导电率,“255”代表代表此根探测元件的临界温度为255℉。

左大翼A环(如表1所示)
12.jpg

表1
上表适用于三车间执管15架飞机,实际情况以最新有效手册为准
实例:
为了验证该改进算法的可行性,我们找到了一架出现L WING LOOP A INOP信息的飞机作为我们的验证对象
Z3B对地容抗值为33.8KΩ
Z4B对地容抗值为36.5KΩ
根据改进的算法:LOC =(Z4B/Z3B+Z4B)*L总(以3B作为起点)

探测线总长度:
L总=54+116+63+136+67+125+104+112+107+79+46+150+79+46=1284INCH
Loc=(Z4B/Z3B+Z4B)*1284INCH就是从3B往4B数的实际断路位置
那么LOC=36.5/(33.8+36.5)*1284(从3B为起始)=667那么应该是90HF或者是73HF
在BMC1处测量AA插座3B至4B插钉间(左大翼A环路)通断性,阻值稳定为22Ω,一边晃动探测元件29HF、73HF和导线90HF及其接头,一边测量。
在多次晃动90HF导线之后,出现阻值超限情况。拆下导线90HF,单独测量其核心导线通断性,正常形态下阻值为3.6Ω,但其在某些特定角度下为阻值很大(超过75Ω就不工作)。仔细检查发现导线一端的根部存在缺陷,见图7:
7.jpg
图7
右大翼A环(如表2所示)

13.jpg
表2
上表适用于三车间执管15架飞机,实际情况以最新有效手册为准

2.2 探测环路短路
如果是探测环路发生短路故障,我们从BMC两端测量对地阻抗,如果小于10KΩ,说明环路存在短路或者接触异常情况。

①算法详解:
A:参数介绍:
(1)R3B是从BMC的底座3B插钉上测量的对地电阻值;
(2)R4B是从BMC的底座4B插钉上测量的对地电阻值;
(3)LOC就是出现连接异常的具体位置点;

B:算法介绍:
以BMC上的
3B为起点测量出R3B,
4B为终点测量出R4B,
LOC =(R3B/R3B+R4B)*L总(以3B作为起点)

②公式推导:
根据R=ρL/S(其中,ρ表示电阻的电阻率,是由其本身性质决定,L表示电阻的长度,S表示电阻的横截面积)
短路模拟图(如图8
8.png
图8
设短路点左侧电阻为R3B,右侧电阻为R4B,推出R3B/R4B=L1/L2
可知L1= LOC =(R3B/R3B+R4B)*L总(以3B作为起点)
大翼环路节点-盖板图(基本适用于左右大翼A/B,仅供参考,具体实际情况请参考手册
手册原图(如图9所示)
9.png
图9
模拟图(如图10所示)
左右大翼B环路节点与对应A环路节点位置相同
10.jpg
图10
APS在新算法中的运用
1 A生产有准备:使用9240SI表之前注意检查表笔导线状态及电量情况,做好自测试,测量时表的使用至关重要,连续性测量和隔离性测量要理解,精确的测量是快速找到故障点的保障。
2 P施工有程序:采用新算法时应按照新方法程序逐步完成相应的测量,测量值要准确。
3 S工作有标准:进行环路安装时应严格按照标准施工进行,注意环路与周边部件的间距和环路的弯曲弧度应符号AMM手册标准,减少应力集中。

新算法优势
1采用新方法可以快速准确查找到故障点,缩短排故时间。
2由于使用新算法后可以快速确定故障点所在位置,从而大大减少拆装盖板数量。
3大翼环路节点-盖板图可以帮助我们快速确定各个环路节点所对应的盖板号,拆装环路快速方便。
4使用新方法大大减少人力投入,从而大幅提高排故效率。

维护经验:
A320机型的渗漏探测系统分布广泛,安装复杂,尤其是接头处表面的瓷绝缘涂层在安装中很容易损坏,这就要求我们在安装时要按照AMM手册小心谨慎执行,最大限度的减少人为原因,才能真正减少此类故障的发生,而且在飞机还处于热状态测量时更能达到事半功倍的效果,还应根据具体情况,结合系统原理和我们所学的物理原理,多做分析,会减少我们的排故时间,减少排故工作量。

容易性能衰减的探测元件,与其所在的位置有很大的关系,环路节点处容易损坏,大翼根部29HF90HF容易损坏,这里需要注意的是90HF的安装(如图11所示),布线要圆滑顺畅,避免发生硬性拉伤环路。安装在发动机的附近,震动很大,如果安装不当很容易使得过热探测元件的内部绝缘层短路。这就要求我们在安装过程中要严格按照AMM手册标准施工,不要过度弯曲探测元件,保持探测元件与机身及热空气管路之间的最小距离为12.7mm。尤其是探测元件不要紧贴在引气管路上要留出足够的距离,否则很容易会出现环路故障信息。同时也提醒我们,在排故时,多考虑这些部位的可能性,会减少我们的排故时间,减小工作量。
11.jpg
图11
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发表于 2016-12-8 11:36:00 | 显示全部楼层 来自: 中国辽宁沈阳
很实用,充分了解了大翼环路原理和排故方法
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发表于 2016-12-9 12:22:19 | 显示全部楼层 来自: 中国新疆乌鲁木齐
请问显示Fin 号和件号的图表在手册中章节号是多少?
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发表于 2016-12-9 13:15:47 | 显示全部楼层 来自: 中国辽宁
flightwzy 发表于 2016-12-9 12:22
请问显示Fin 号和件号的图表在手册中章节号是多少?

那个图表是我总结的,具体需要到ipc去查
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发表于 2016-12-10 10:02:23 | 显示全部楼层 来自: 中国广东深圳
才一个月已经搞了俩次大翼环路了

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发表于 2016-12-10 10:50:33 | 显示全部楼层 来自: 中国北京
flightwzy 发表于 2016-12-9 12:22
请问显示Fin 号和件号的图表在手册中章节号是多少?

去AIPC去查 再看看
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发表于 2016-12-10 10:57:36 | 显示全部楼层 来自: 中国广西南宁
楼主   专家
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发表于 2016-12-10 16:50:04 | 显示全部楼层 来自: 中国辽宁
21克拉 发表于 2016-12-10 10:02
才一个月已经搞了俩次大翼环路了

可以借鉴上面方法和经验
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发表于 2016-12-10 22:08:34 | 显示全部楼层 来自: 中国广东深圳
哎。 AV大活。 大翼环路。还有灭火瓶

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发表于 2016-12-11 01:56:58 | 显示全部楼层 来自: 中国广东深圳
感谢楼主分享
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发表于 2016-12-11 11:06:53 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
学习了!谢谢分享
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发表于 2016-12-11 13:08:06 | 显示全部楼层 来自: 中国重庆
两根都故障了肿么办
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21克拉 发表于 2016-12-10 22:08
哎。 AV大活。 大翼环路。还有灭火瓶

我们这里是ME的
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发表于 2016-12-13 22:06:25 | 显示全部楼层 来自: 中国山西太原
太专业,看不懂……
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发表于 2017-1-7 20:36:43 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏南京
总结得很好,学习了
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发表于 2017-6-24 20:41:30 | 显示全部楼层 来自: 中国山东青岛
最近遇到大翼渗漏信息,排故大半个月,硬是没查出来,今天看了这篇帖子,佩服至极
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发表于 2017-7-2 15:26:40 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
35554-35500中的35500是哪来的
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发表于 2017-7-3 17:40:25 | 显示全部楼层 来自: 中国四川成都
太牛逼了,我一直找这个文章,我之前也在量电阻,这个文章我看了第一遍没很懂,我要在研究几遍,感谢。
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新的起点新的征程

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发表于 2017-7-13 16:29:12 | 显示全部楼层 来自: 中国四川成都
你好,请问一下左大翼是14个探测原件,那么90HF算不算呢,我数了一下如果加上90HF都是15个了,90HF是什么呢!
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发表于 2017-7-14 11:37:05 | 显示全部楼层 来自: 中国北京
大神 请收下我的膝盖!
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发表于 2017-7-25 17:15:40 | 显示全部楼层 来自: 中国台湾

这个值得学习一下,不错
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发表于 2017-11-24 15:43:02 | 显示全部楼层 来自: 中国黑龙江哈尔滨
牛逼牛逼牛逼学习了
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发表于 2017-12-11 20:51:30 | 显示全部楼层 来自: 中国重庆
昨晚刚刚遇到环路A不工作的故障,量线半天没结果,,,,特地来取经的
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发表于 2017-12-11 21:58:15 | 显示全部楼层 来自: 中国北京
这个明显是工程师学习得啊  厉害
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发表于 2017-12-13 09:47:31 | 显示全部楼层 来自: 中国广西南宁
这个思路提的蛮好的,可以试一下。90HF是一段导线,确实容易出现LOOP A/B的琥珀色信息。
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过来看看~最近在学320机型~
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发表于 2018-1-3 18:28:01 | 显示全部楼层 来自: 中国新疆乌鲁木齐
之前有看过类似的方法,但是到实际运用还是要看情况,之前遇到过90HF内部断开了,在BMC后部测量是很大的阻值,能推测到大概是环路中哪里断路了,但是安装上面的方法,已经不能推算,请各位师傅们分享一下有没有解决的办法。90HF由于设计缺陷,安装时一定注意不能受力太紧,整个环路中90HF的故障率最高,排故时如果发现阻值大于75欧,优先考虑90HF.
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发表于 2018-2-9 21:09:23 | 显示全部楼层 来自: 中国湖南长沙
学习啦·············
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发表于 2018-2-17 22:16:41 | 显示全部楼层 来自: 中国广东广州
学习了,谢谢楼主
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发表于 2018-5-27 16:20:22 | 显示全部楼层 来自: 中国内蒙古呼和浩特

很有用啊,谢谢分享!!!
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