某型飛機(jī)火警控制盒的故障分析

魏創(chuàng)波 秦玉磊

摘 要： 火警控制盒是某型飛機(jī)火警系統(tǒng)的執(zhí)行單元，此產(chǎn)品故障率高，本文通過介紹了某型飛機(jī)火警控制盒的工作原理及組成，分析了其常見故障出現(xiàn)的原因，提出了排除方法，從而提高該產(chǎn)品的可維修性，降低生產(chǎn)成本，可為維修人員快速排除火警控制盒故障作為參考。

關(guān)鍵詞：火警控制盒;組合部件;保護(hù)機(jī)構(gòu)部件

Abstract：The fire alarm control box is the executive unit of a certain type of aircraft fire alarm system， and this product has a high failure rate. This paper introduces the working principle and composition of the fire alarm control box of a certain type of aircraft， analyzes the causes of its common failures， and puts forward troubleshooting methods， thus improving the maintainability of this product and reducing the production cost， which can be used as a reference for maintenance personnel to quickly troubleshoot the fire alarm control box.

Keywords： Fire alarm control box; Combined parts; Protective mechanism components

1引言

火警控制盒是某型飛機(jī)火警系統(tǒng)的執(zhí)行單元，用于當(dāng)飛機(jī)發(fā)生火災(zāi)或溫度過高時(shí)，驅(qū)動(dòng)告警系統(tǒng)發(fā)出告警信號(hào)。一旦工作異常，將影響飛行員的判斷，為飛機(jī)飛行埋下安全隱患。由此可見，火警控制盒的可靠性對(duì)保障飛行安全具有一定意義。本文通過以某型飛機(jī)火警控制盒在地面檢測時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)的通道啟動(dòng)電壓超差、某個(gè)通道不工作、自動(dòng)檢測電路不合格等典型故障為例，分析引起故障的可能原因，提出排除方法。

2 火警控制盒的組成及基本工作原理

某型飛機(jī)23個(gè)火警傳感器分六組分布于整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)艙，每一組對(duì)應(yīng)火警控制盒的一個(gè)組合部件，其中三個(gè)組合部件對(duì)應(yīng)一個(gè)保護(hù)機(jī)構(gòu)，當(dāng)某個(gè)通道傳感器的熱電動(dòng)勢(shì)達(dá)到火警告警值時(shí)，火警控制盒內(nèi)部對(duì)應(yīng)的組合部件便將信號(hào)傳送給保護(hù)機(jī)構(gòu)部件，由保護(hù)機(jī)構(gòu)部件將告警信號(hào)傳送給機(jī)上報(bào)警等系統(tǒng)。

對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行模塊化，并分別進(jìn)行原理分析。如圖1所示組合部件可分為六大模塊主要有：

電源穩(wěn)壓電路：主要為運(yùn)算放大器提供電源（+14V）。

動(dòng)作基準(zhǔn)電壓電路：由三極管及其外圍元件構(gòu)成一個(gè)恒壓源，為差動(dòng)放大器提供一個(gè)穩(wěn)定的基準(zhǔn)參考電壓，并將輸入的小信號(hào)電壓進(jìn)行調(diào)整，與大的基準(zhǔn)參考電壓進(jìn)行比較，輸入到差動(dòng)放大器。

差動(dòng)放大器：運(yùn)算放大器與外圍元件構(gòu)成差動(dòng)放大器，對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，輸出到門限裝置。

門限裝置：用來將差動(dòng)放大器輸出的電壓與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較。當(dāng)電壓超過基準(zhǔn)電壓時(shí)，門限裝置便投入動(dòng)作，輸出低電平給電壓電平變換器。

電壓轉(zhuǎn)換電路：門限裝置不動(dòng)作時(shí)，輸出高電平;當(dāng)門限裝置動(dòng)作時(shí)，輸出低電平。為功率放大器的“b-e”提供正向偏置電壓。

驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換電路：當(dāng)電壓電平變換器動(dòng)作時(shí)，三極管導(dǎo)通，使得繼電器投入工作。再通過保護(hù)機(jī)構(gòu)置將火警信號(hào)輸出。

3 故障原因及排除方法

3.1 某個(gè)通道啟動(dòng)電壓超差

造成某個(gè)通道啟動(dòng)電壓超差的原因?yàn)榛鹁刂坪械膶?duì)應(yīng)通道組合部件中的某個(gè)元器件性能變化導(dǎo)致輸出信號(hào)發(fā)生偏移。如圖2所示，機(jī)上直流電源通過電源穩(wěn)壓電路給差動(dòng)放大器等電路提供供電電源。火警傳感器信號(hào)與動(dòng)作基準(zhǔn)電壓電路輸出的信號(hào)通過差動(dòng)放大器進(jìn)行比較放大，輸出到門限裝置，當(dāng)門限裝置動(dòng)作時(shí)，輸出低電平給電壓轉(zhuǎn)換電路，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換電路工作，將火警信號(hào)信號(hào)通過保護(hù)機(jī)構(gòu)部件輸出。啟動(dòng)電壓超差，說明差動(dòng)放大器輸入端的基準(zhǔn)電壓發(fā)生偏移。如圖2所示，調(diào)整基準(zhǔn)電壓的分壓電阻R3，啟動(dòng)電壓工作正常。因此，一般情況下微調(diào)分壓電阻R3的阻值即可達(dá)到解決啟動(dòng)電壓超差問題。

3.2 某個(gè)通道不工作

在使用火警控制盒檢測儀通電檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)某個(gè)通道啟動(dòng)電壓無論調(diào)整到多大，檢測儀的對(duì)應(yīng)通道指示燈均不亮。根據(jù)故障現(xiàn)象及火警控制盒的工作原理，某個(gè)通道不工作的原因有：一是組合部件存在問題;二是保護(hù)機(jī)構(gòu)部件存在問題。由于火警告警信號(hào)是通過組合部件傳遞給保護(hù)機(jī)構(gòu)部件，因此可首先檢測兩個(gè)部件的傳遞點(diǎn)是否有正常信號(hào)輸送來判斷是組合部件故障還是保護(hù)機(jī)構(gòu)部件故障，從而縮小排故范圍。對(duì)火警控制盒進(jìn)行通電檢測，測量發(fā)現(xiàn)組合部件并沒有將正確的信號(hào)傳遞給保護(hù)機(jī)構(gòu)部件，因此判定故障點(diǎn)在組合機(jī)構(gòu)部件中。

由圖1組合部件的原理框圖進(jìn)行分析，每個(gè)模塊都可能存在問題。第一步檢測各模塊的供電電壓是否正常，發(fā)現(xiàn)電源電壓正常輸出，判斷電源穩(wěn)壓電路模塊工作正常。第二步按原理框圖從末端至前端逐級(jí)進(jìn)行電壓檢測。當(dāng)檢測到電壓轉(zhuǎn)換電路模塊時(shí)，發(fā)現(xiàn)門限裝置輸出為低電平，但三極管V9并未按正常狀態(tài)導(dǎo)通。焊下三極管V9單獨(dú)進(jìn)行三極管測試，發(fā)現(xiàn)集電極開路。因此造成該故障的原因?yàn)殡妷恨D(zhuǎn)換電路中三極管V9集電極開路導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換模塊中的繼電器無法正常工作。更換三極管V9后，對(duì)應(yīng)通道工作正常，故障排除。

3.3 自動(dòng)檢測電路不合格

對(duì)火警控制盒進(jìn)行通電檢測時(shí)，發(fā)現(xiàn)設(shè)備上的Л3燈一直常亮。首先對(duì)火警控制盒系統(tǒng)檢測電路進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)每個(gè)通道始動(dòng)電壓均在合格范圍之內(nèi)和工作狀態(tài)均工作正常。由此判斷故障可能出現(xiàn)在保護(hù)組件電路中。如圖4所示，保護(hù)機(jī)構(gòu)部件由二極管V1和V6完成電源的隔離;二極管V2、V3、V4對(duì)應(yīng)三個(gè)組合部件，完成信號(hào)的或門電路，任何組合部件動(dòng)作都能完成火警控制的報(bào)警;R1為限流電阻;繼電器K1用于輸出火警信號(hào);接口“4”和“12”是提供27V電源;接口“1”和“3”分別接到設(shè)備的D2、D3燈;接口“2”和“5”都有27V電壓輸出，接口“6”、“8”、“9”和“10”電壓都為0V，所以繼電器K1在此時(shí)不工作。當(dāng)檢測火警控制盒自動(dòng)檢測電路時(shí)發(fā)現(xiàn)保護(hù)組件電路的其它接口電壓均正常，而接口“3”電壓一直為27V，導(dǎo)致Л3燈一直點(diǎn)亮。拆下繼電器K1后，用27V穩(wěn)壓電源單獨(dú)給繼電器加電檢測，發(fā)現(xiàn)繼電器的5號(hào)動(dòng)點(diǎn)與4號(hào)常開觸點(diǎn)粘連，更換繼電器K1后，產(chǎn)品工作正常，故障排除。

4 結(jié)束語

經(jīng)以上列舉的某型飛機(jī)火警控制盒的典型故障分析，修理中若發(fā)現(xiàn)故障，應(yīng)首先判斷故障發(fā)生在組合部件還是保護(hù)機(jī)構(gòu)部件中。當(dāng)確定部件后，可通過故障部件的原理分析及電路特點(diǎn)，進(jìn)行故障原因分析并排除。