关于9240SI环路测试仪的替代方案的可行性分析

丁小燕 李坤

（东方航空技术有限公司，上海 201703）

目前喷气式民航客机一般使用发动机或APU引气为飞机提供防冰、空调、增压、启动发动机等用气需求。而一般发动机引气温度接近甚至高于200℃。通有这些高温气体的管路一旦发生渗漏，将对周围的部件或结构造成损害，因此在这些管路附近安装了一套引气渗漏探测系统，这套系统由探测元件和计算机组成。由于探测元件在使用过程中会出现性能衰退，或由于潮湿、机械损伤等导致探测元件失效，因此对这些探测元件的检查和测试是非常必要的。

1 探测元件的结构及工作原理

以空客A320飞机大翼渗漏探测环路为例，该环路由若干探测元件连接而成，使用美国FENWAL Safety Systems公司生产的355XX-2-255和356XX-2-255系列探测元件。根据ACMM26-14-12中的相关描述，该型探测元件由探测线和PIN-SOCKET接头组成，报警温度为255°F（124℃）。探测元件的主要部分为探测线，探测线由一个密封的铬镍铁合金管状外壳和一条中心导线组成，中心导线和管状外壳之间填充共晶盐。在常温下，内外导体之间的共晶盐以固态存在，不具备导电能力，此时整个探测线相当于一个电容器，其内外导体相当于电容器的两个极板。当探测线上任一点的温度升高到报警温度以上时，填充的共晶盐熔化形成液态，从而具备导电能力，将元件的内外导体导通，从而触发警告。温度降低至报警温度以下时，共晶盐凝固，探测原件恢复正常状态。探测元件的测量在常温下进行，此时元件相当于一个电容，由于整个元件的导体电阻很小，每100in长度电阻仅750mΩ左右（ACMM26-14-12 Table 2），可以忽略不计，因此可以认为该元件的阻抗（

Z

）=容抗（

Z

）。

2 9240SI环路测试仪及其检定方法

该测试仪具有两个功能：连续性测量和绝缘性测量，其中连续性测量较为简单，且一般探测元件较少出现连续性故障，因此本文不作讨论。本文将重点讨论绝缘性测量。

在CAAC发布的检定规程JJG(民航)0101-2009中，使用电容测试仪和电容箱对9240SI环路测试仪进行绝缘性测量精度进行检定。检定的具体方法为：在电容箱设定10个特定的电容值，以电容测试仪对10个电容值进行测量，测得的电容值按照

Z

=1/（2

π f

·

C

）的公式换算为容抗，并以此为基准，然后将被检定仪器测得的对应示值与此基准进行对比并计算误差。由此可见，在实验室检定中，基准值的确定是以电容测试仪测得的电容值进行计算得到的。而按照常规，实验室检定的精度要求应高于实际使用的要求，因此在航线维修工作中使用电容测试仪代替环路测试仪对探测元件进行测量是可行的。

3 替代测量仪器的选择

由于在飞机维修工作中，往往需要对多个探测元件进行测量，将电容换算成阻抗显然并不方便，因此带有阻抗测量功能的LCR表应该是较为合理的选择。那么如择合适参数的LCR表就显得尤为重要。由于实验室检定过程中，被测元件是电容箱，其电气性能和实际需要测量的的探测元件是不同的，因此电容测试仪的选择必须符合环路测量的要求，这个要求，可以按照9240SI环路测试仪的相关参数进行确定。按照该测试仪说明书所标明的参数，该测试仪测试电压为1V，测试频率为1kHz，测量范围为800Ω～2MΩ，测量误差+/-20%。根据公式

Z

=1/（2

π

f·C）可以看出，阻抗

Z

与测试电压无关，与测试频率有关。因此，选择LCR表的测试电压应不高于1V，测试频率应为1kHz。这里选择了市售的TH2822手持式LCR表，具有电容和阻抗测量功能，测试电压为0.6V，测试频率为1kHz，阻抗Z测试范围为0.0000Ω-10.000MΩ，满足测试要求。

表1 阻抗测试表

4 实际测试对比

为了验证以上替代方案，这里分别使用一台全新的TH2822手持式LCR表和一台经过检定的9240SI环路测试仪对35个全新探测元件进行了对比测量，测量结果见表1。

其中随机抽取了一个探测元件，使用TH2822手持式LCR表分别测量其电容和阻抗进行校验，测得其电容值为704.6pF，换算成阻抗约为225kΩ，与实测阻抗一致。

由以上对比测量结果可见，以TH2822手持式LCR表测得阻抗为基准，9240SI的误差符合其说明书的要求。

5 结语

根据已上分析，可以得出结论：TH2822手持式LCR表可以作为9240SI环路测试仪的替代测量仪器。

此外，根据我单位统计，2012年全年，该部两台9240SI环路测试仪仅维修费用就超过了10000元人民币，每次修理费用约3600元，甚至更高，其采购费用也高达3-4万元人民币每台，而TH2822手持式LCR表的采购费用大约1000元人民币，经过一段时间的对照试用，证实其可靠性远高于9240SI环路测试仪，即使损坏，维修费用也很低。而且由于9240SI精度较差，故障率很高，也对飞机维修工作造成了极为不利的影响。因此，采用LCR表作为替代方案，无论从技术角度，还是经济角度，都是很好的选择。