屈志阳
中航西安飞机工业集团股份有限公司 陕西 西安710089
摘 要:根据我公司对油量测试设备各性能参数的测试/试验要求和实际使用中性能、技术特点的分析，采用该测试系统产生所需的各种模拟、仿真信号，经过动态链接、驱动程序和数据采集等先进技术，完成燃油油量测试设备的主要功能测试。在目前我国暂无此类校准程序的情况下，根据厂家提供的技术文件和产品对接的要求，通过大量的试验结论、以及自制测试线缆校准解决了实际校准中的难题，保证了该燃油油量测试设备计量特性的量值传递要求。
关键词： 计量学；燃油油量测试设备；原理分析 ；校准方法；
1 引言
本文针对我公司对油量测试设备各性能参数的测试/试验要求，通过对油量测试设备实际使用中性能、技术特点的分析，采用该测试系统产生所需的各种模拟、仿真信号，经过动态链接、驱动程序和数据采集等先进技术,对油量测试设备校准项目中全套误差测试设备BSU50C-1、部件测试装置BSU50C-2、油量显示装置BSU50C-1-1、地面检测仪CUY-67、电压表部分、模拟油箱控制台CSXT67、全套误差试验器CSXT20-2A、综合性能试验装置、标准电容箱、传感信号器检测装置等项目进行了深入的研究，通过反复试验，建立了正确可行的实施方案。不仅解决了油量测试设备校准的问题，也为专用试验器的同类设备提供了可参考的校准方法。
2 用途及功能
油量测试设备是在与燃油系统模拟装置配套使用中，对机载产品数字电容式燃油油量测量和控制系统及燃油测控系统各部件性能进行检测和全套误差试验的专用地面测试设备。能够进行燃油测量系统产品全套配套试验，通过加、放油试验对测量系统进行“零位”和“满位”调整；通过加、放油可以检查满油信号、油尽信号和剩油警告信号装置的工作误差，及耗油控制程序的正确性；通过放油检查产品测量系统误差；可对指示器、地面加油指示装置、遥控开关、控制器、信号转换装置、测量部、电源盒和转换开关进行功能和性能的检测。
3 组成及工作原理
油量测试设备由误差测试设备（油量显示装置、传感器、测量部、信号转换装置、电源盒等）和部件测试设备（控制器、指示器、遥控开关、总电源电缆等）组成。
油量测试设备与燃油系统模拟装置配套使用，采用LED灯显示油泵工作情况和各个信号的工作情况，从而实现检查产品基本误差、耗油控制程序和信号装置工作误差等功能，并采用高精度电压表监测测量部的输出电压。
油量显示装置是以单片机为控制核心，通过总线收发器接收燃油测控系统中信号转换装置发出的总线数据信息，并驱动LED显示芯片显示在显示屏上。
部件测试设备以单片机为控制核心，根据不同产品部件的工作原理设计测试方法，可实现各产品部件全功能的测试。控制器、转换开关、遥控开关通过光电耦合器发出或接收信号。采用可调电位器调整输出电压检测测量部或信号转换装置的测量功能。
4 校准方法的分析
根据实际中对油量测试设备的使用要求进行分析，该测试设备主要用于测试：全套误差、燃油测量系统、控制系统、指示器部件、地面加油指示、测量部、信号转换、控制器、转换开关、遥控开关以及电源盒等机载产品的性能。其主要参数及精度等级为：电容测量±0.5%；电压测量±0.5%；指示电压±0.025V等。因此该系统测试设备是一套能够实现多功能测试的综合性测试设备，结构复杂、精度要求高的专用测设备。在对技术说明书进行研究，并到现场实际了解使用操作后确定可利用化整为零的方法，将油量测试设备按功能分解为多个独立的功能测试模块进行校准方法的探讨。例如划分为全套误差测试设备BSU50C-1、部件测试装置BSU50C-2、油量显示装置BSU50C-1-1、地面检测仪CUY-67、电压表部分、模拟油箱控制台CSXT67、全套误差试验器CSXT20-2A、综合性能试验装置、标准电容箱、传感信号器检测装置等各个子系统功能模块进行方法研究。
通过分析主要参数项目及其精度等级要求，确定校准用的标准器及标准设备，应满足量值传递要求优于四分之一。因此，在已有的标准设备中选择了±0.1%的交流电桥、0.1级的标准电容器作为校准标准是可行的。另外，由于电容量的校准过程中易受外磁场及温、湿度的影响。因此特制了专用的测试电缆进行电容的校准，以便减少干扰、较少损耗，提高校准精度。在经过反复试验，环境条件测试分析，多次采样数据分析后确定了校准的具体项目及实施方法，并归纳总结如下。
5 校准方法的实施
5.1校准用测量设备
数字多用表：四位半。
交流电桥：±0.1%。
标准电容器：0.1级。
5.2校准项目和校准方法
5.2.1外观及一般电气机械性能的检查
（1）被校准仪器应无任何防碍测试与显示的机械损伤。
（2）各旋钮应转动灵活且可靠，并检查各开关、插座等固定装接可靠。
5.2.2 全套误差测试设备BSU50C-1的校准
（1）技术指标:允许误差±0.025V。
（2）校准方法
a、左组电压表的校准：用电源线接入“总电源Z7”电缆插座中，接通直流电源。打开全套误差测试设备“总电源”开关。此时“DC27V”灯应亮起。将波段开关置于“密度”档位。用一根导线从“测量部Z5”插座25孔引出直流电压表的正测量端，再用另一根导线从该插座的10孔引出测量地端。用一直流稳压电源提供5V电压在25孔和10孔间，将数字多用表并联在稳压源的输出两端，用数字多用表的直流档进行监测读数。
误差的计算公式为
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式中：X 、X分别为被校准项目的标称值、被测点的实测值。
b、右组电压表的校准：方法及接线同5.2.2（2）a左组电压表的校准相同，按公式（1）进行计算。
5.2.3 部件测试装置BSU50C-2的校准
（1）技术指标
允许误差：±0.05V。
（2）校准方法
部件测试电压的校准：启动BSU50C-2部件测试设备系统检测主界面，按下“F8”进入电源盒界面，显示“校准检测”显示值表示对内部5V电压检测。在校准时，将专用电缆“校准电缆-5V输出电压”插入“电源盒”插座，用数字多用表的直流电压档进行监测，其中红表笔接检测电缆的红色鱼口夹，黑色表笔接检测电缆的黑色鱼口夹。误差按公式（1）计算。
5.2.4 油量显示装置BSU50C-1-1的检查
左、右组油量显示检查：接通电源，打开“电源开关K1”，将“左右半套组别选择B1”置于“总组”位置，检查左、右组油量显示器应正常显示。
5.2.5 燃油测量系统地面检测仪CUY-67的校准
5.2.5.1 C表的校准
（1）技术指标见表1。
（2）校准方法
CUY-67地面检测仪中备有一根测外电容电缆，将电缆中“台X2”插头插入地面检测设备中“X2”插座，将被测外电容C外的两根引线分别接至测外电容电缆中A、B插座（对应X2插座的18、19针）。地面检测设备中K4扳向“左”， B2置于“校C表”档位，B3置于“I”档位。接通X4插座的DCV28.5V电源。将调零、调满反复调准后，用标准电容器10pF、100pF、1000pF进行C表的校准。误差按公式（1）计算。
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5.2.5.2 电压表的校准
（1）技术指标
允许误差：±0.5%
（2）校准方法
打开试验器机箱，取下电压表，用三用表校验仪输出给被测电压表分别为直流电压信号1V、5V、10V、15V、19V，同时将数字多用表并联在输出端进行监测读数。误差按公式（2）计算。
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式中：、 分别为被校表头的标称值、数字多用表测得的实测值。
5.2.6 全套误差试验器CSXT20-2A的校准
绝缘电阻的检查 ：按表2 检查试验器连接电缆的绝缘电阻值。
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5.2.7 模拟油箱控制台CSXT67-1-2-3-4的校准
5.2.7.1模拟试验装置控制台工作性能检查
加电后，分别检查各功能开关及工作灯点亮情况。
5.2.7.2综合性能试验装置CSXT67-2的校准
（1）技术指标
允许误差：±0.05V。
（2）校准方法
启动综合性能试验装置系统检测主界面，按下“F3”进入系统检测界面。将传感信号器校准电缆插入CSXT67-2的“检测接口”插座。数字电压表设置在直流电压档位，用红表笔接检测电缆的红色鱼口夹，黑表笔接检测电缆的黑色鱼口夹，读取数字电压表的读数与系统界面中显示的值应一致，检测界面显示的电压值应满足5V±0.05V即可。
6 结论
本文对油量测试设备校准项目中全套误差测试设备BSU50C-1、部件测试装置BSU50C-2、油量显示装置BSU50C-1-1、地面检测仪CUY-67、电压表部分、模拟油箱控制台CSXT67、全套误差试验器CSXT20-2A、综合性能试验装置、标准电容箱、传感信号器检测装置等项目进行了深入的研究，通过反复试验，建立了正确可行的实施方案。该校准方法不仅解决了燃油油量测试设备校准的问题，也为公司节约了仪器定期外送校的费用，还为飞机专用试验器的同类设备提供了可参考的校准方法。
作者简介: 屈志阳（1993年9月），男，陕西省西安市阎良区人，中航西安飞机工业集团股份有限公司助理工程师，现主要从事航空专用测试设备的校准技术研究。