先来看看V2500发动机的指示系统，振动监控系统
一：V2500发动机指示系统
1 、 发动机指示系统
发动机在工作过程中，我们需要对发动机的工作参数和各系统的工作参数进行监控，以便能及时掌握发动机的工作状况和掌控发动机的工作。
发动机指示系统一般给出下列参数显示：转子转速、发动机排气温度、发动机压比、燃油流量、发动机转子的振动情况、滑油压力、滑油温度和滑油量。
2、指示系统概述
通过以下方式执行发动机功率管理指示：ECAM（Electronic Centralized Aircraft Monitoring，机载电子集中监控系统）系统上下显示组件、警告和警戒系统。
发动机监测通过下列方式进行：EEC（Electronic Engine Control，电子发动机控制）和ECAM、在ECAM上显示的振动监测系统。
本系统说明仅涉及：发动机管理主要参数（N1，EPR极限，EPR油门，EPR MAX，EPR参考）、发动机振动监测系统。
2.1 ECAM指示
ECAM上显示组件显示参数：N1；EPR LIMIT；EPR THROTTLE；EPR MAX；EPR REF；EGT；N2。如图2.1为ECAM上显示组件构型。
图2.1 ECAM上显示组件构型显示
ECAM下显示组件：VIB的指示通常是绿色的。如果达到咨询水平，则显示闪烁（0.6秒明亮，0.3秒正常）。
ECAM显示组件通过ARINC429数据总线接受来自SDAC1和SDAC2的信息。如图2.2为ECAM下显示组件发动机页面[3,4]。
图2.2 ECAM下显示组件——发动机页面
2.2、 N1指示系统
V2500发动机转速测量方法是利用转速探头和音轮的共同作用来测量的，即磁电式。低压转子转速测量通道设计如下：发动机上的速度传感器向EEC发送信号，EEC在发动机控制计算中使用该信号，并通过ARINC 429数据总线将其传输到ECAM（参考73-25-00）。如图2.3为风扇转速指示系统。
图2.3 风扇转速（N1）指示系统
风扇转速（N1）指示系统有四个传感器：
（1）它们中的两个用于向EEC通道A和B提供N1的转速信号。
（2）一个传感器作为EEC通道的备用（它可以由安装在风扇机匣上的接线盒上的转换连接器驱动）。此传感器不能替代专用于发动机振动监控组件的N1传感器（见下文）。
（3）一个传感器为发动机振动监控组件提供N1模拟信号（动平衡传感器）。
（4）风扇速度传感器和动平衡传感器安装在前轴承室中第2个轴承支架上的前支架上。它们被安装在与连接到LP（Low Pressure，低压）短轴的LP压气机音轮的直线上。如图2.4为风扇速度和动平衡传感器。
图2.4 风扇转速和动平衡传感器
N1电气线束管道穿过3号支板的内支板的中间结构到接线盒。每个传感器的电线穿过N1管并连接到接线盒。接线盒由发动机线束连接到位于分岔面板的接口连接器上。从接口连接器，风扇速度接线通过安装在风扇机匣上的转换连接器连接到EEC上。
（5）风扇转速和动平衡传感器为可变磁阻型，磁不连续是由音轮引起的。对于风扇速度传感器来说，LP轴的一圈转动会导致音轮上的60颗齿轮穿过传感器一次；对于动平衡传感器，这会导致音轮上的一个槽每圈穿过传感器一次。
三个风扇速度传感器安装在前轴承舱室2号轴承支架上的前支架上。它们与LP压气机音轮连接到一条直线依附在LP轴上。只有两个风扇转速传感器连接到EEC和两个指示器电路。如果两个连接的传感器中有一个发生故障，则剩余的传感器是要使用的备用传感器。风扇速度传感器由永磁体、双磁靴和传感器线圈组件组成。它们都是用环氧树脂组装在传感器体中的一个由玻璃填充的聚酰胺制成的胶囊中。传感器本体有两个不锈钢触点垫，用于将传感器安装在发动机上，并给出电气输出端。触点垫的两个孔的中心之间的距离比动平衡传感器的距离短，以防止不正确的安装。风扇速度传感器和动平衡传感器都具有相同的体形，但相对于风扇速度传感器，动平衡传感器沿发动机轴偏移。这样可以防止传感器以错误的方式安装。如图2.5为风扇速度指示系统构型[3]。
图2.5 风扇速度（N1）指示系统构型
两个磁靴之间的距离等于音轮上齿轮的两个音高。杆件与齿之间的气隙给出了一条较低的磁阻路径，当它们正相反的时候。当音轮移动到两个磁靴间的齿上时，给出了一条较大的磁阻路。因此，在磁路中引起的磁通变化会使线圈产生电压，并在输出端处产生脉冲。脉冲频率等于齿穿过磁靴的速度，因此与有60齿的音轮的转速成正比。也就是说， 脉冲频率等于N1转速[5]。
动平衡传感器安装在2号轴承支架上的前支架上，并且与风扇速度传感器安装在一条线上。动平衡传感器具有以下组件：永磁体、一个磁靴和传感器线圈组件。它们都是用环氧树脂组装在传感器体内的一个胶囊中，它的形状和制作材料与风扇速度传感器的相同。动平衡传感器的操作与有两个磁靴的风扇速度传感器的操作相同。对于动平衡传感器，音轮上只有一个槽。因此，动平衡传感器为音轮的每圈提供一个脉冲。
N1转速值在模拟和数字形式的ECAM上显示组件上永久地以绿色显示。
当超过N1红线值（100%）时：指示变成红色、MASTER CAUT（主警戒）灯亮起并伴随着单谐音、一条警告信息出现在ECAM显示组件上。如图2.6为ECAM上显示组件N1指示[6]。
图2.6 上ECAM显示组件——N1指示
2.3、 N2指示系统
N2指示系统向ECAM提供与高压（High Pressure，HP）轴转速成比例的信号，用于发动机控制计算，用于驾驶舱中的ECAM可视显示以及用于处理发动机振动数据的发动机振动监控组件。如图2.7为ECAM上显示组件N2指示。
图2.7 上ECAM显示组件——N2指示
N2信号源自主要附件齿轮箱驱动的专用交流发电机。专用交流发电机安装在主齿轮箱的前部。专用交流发电机由运行在定子内的磁性转子组成。定子有四个独立的绕组，其中两个提供三相频率交流电源给EEC各自的A和B频道。专用交流发电机的第三绕组提供了与N2成比例的单相交流模拟信号，该模拟信号由独立的线路连接到发动机振动监控系统。第四个绕组为用于低速指示的EEC的通道A提供专用N2信号。专用交流发电机旋转时从N2绕组发出模拟信号。该信号的频率为N2 rpm的0.2376。这个信号是通过EEC向驾驶舱传送的。
N2转速指示在上面的ECAM显示单元上永久以绿色的数字形式显示。如果N2超过N2红线值（100%未显示），一个红叉会出现在数字指示旁边。有一个相关的红色主警戒灯和一个单谐音组成的警告信息，以警告机组，N2超速已经发生。如果出现指示故障，则将N2值替换为琥珀色交叉[3,4,6]。
3、 排气温度
发动机排气温度是个很重要的参数，对它的监控可防止温度过高而烧坏发动机。由于排气温度过高，所以，在燃气涡轮发动机上通常用热电偶来测量排气温度。
3.1、 概述
排气温度测量通道设计如下：4个探头组件，每个探头组件包括2个热电偶。使用四个热电偶探头组件（每个探头组件中的一个）来形成发送到EEC的通道A的平均信号。剩余四个热电偶探头组件（每个探头组件中的一个）用来形成发送到EEC的通道B的平均信号。EEC使用发动机起动控制逻辑中的排气温度，还通过ARINC总线向ECAM发送EGT信号。
3.2、热电偶
四个热电偶探头组件位于4.95站位（LP涡轮排气机匣支柱）从后面看在9.5，7.5，4.5和2点钟。
热电偶提供与排气温度成正比的信号。信号的产生是因为具有双金属片电路常见的热电效应。从每个探头发送两个单独的电信号。线束和接线盒对每个探头的信号进行电平均。接线盒向EEC发送两个单独的电信号。每个信号是来自所有四个探针的信号的平均值[5]。
3.3、指示
EGT指示出现在上ECAM显示组件上。如图2.8所示。
图2.8 EACM上显示组件-EGT指示
4、发动机振动监控系统
现代飞机上都有机载的发动机振动监控系统，它主要包括三部分：振动传感器、发动机振动监控组件和驾驶舱内的振动指示。振动传感器装在发动机上，而振动监控组件装在飞机的电子设备舱内。振动传感器的信号和转子的速度信号都输给振动监控组件，监控组件分析出每个转子的振动情况，然后输到发动机显示系统。
4.1、概述
位于电子舱的EVMU（Engine Vibration Monitoring Unit，发动机振动监视组件）通过加速计和转速计信号和ARINC 429总线提供以下功能。
提供每台发动机各转子不平衡状态的数据（带有窄带跟踪滤波器），并将它们传送给驾驶舱，并根据固定的最大限度，在某些条件下，在初始水平上提供咨询级别。其次，为低压转子的再平衡提供数据。为每台发动机提供带阈值的宽带过滤数据，以供维修之用。自动或应要求对维修进行频率分析。并且与集中故障显示系统（Centralized Fault Display System，CFDS）联络，以进行维修。
4.2、发动机振动传感器
该系统通过每个发动机机匣上的一个振动传感器对发动机1和发动机2的振动进行监测。这会产生一个与检测到的振动成比例的电信号，并将其发送到驾驶舱。每个发动机有两个通道。每个振动传感器都安装在发动机左上角的风扇机匣中。振动传感器的安装位置位于发动机转子的支点，这样转子旋转产生的激振力通过转子支承传出，引起传感器振动。它与螺栓相连，并安装在安装板上。
新一代的振动传感器是加速度型的，振动传感器是由钢壳内的两个天然晶体组件组成的。每个晶体组件机械地和电气地彼此分离。电缆连接到每个晶体组件，并通过外壳连接到发动机上的连接器。从这里，信号通过短屏蔽链路传输到吊挂接口连接器。三个固定螺栓将传感器固定到发动机上。每个螺栓穿过组件中的一个孔和安装板上的一个孔，并在支柱末端将螺钉插入螺纹插入件中。安装板通过O型圈被密封到风扇机匣。
晶体组件中的材料在振动时改变并产生与发动机振动加速度成正比的电压信号，即传感器输出的电压信号可以表示发动机振动加速度的大小。此电压信号被送入机载振动监控组件，通过对它积分，就可以得到振动速度和幅值。
传感器的输出数据是：电荷灵敏度50 PC/g。加速度范围0.01 g至200 g峰值（工作时）。灵敏度超过10至500 Hz的范围正或负3%（最大）120 Hz。如图2.9为振动传感器及其电缆组件。
图2.9 振动传感器及电缆组件
4.3、发动机振动监控组件（EVMU）
发动机振动监控组件EVMU位于航空电子设备舱架86 VU上。发动机振动监控组件的工作原理类似于频谱分析仪。其接受到振动波后，对振动波进行滤波，即去掉其他因素引起的振动，只把由于发动机转子振动引起的振动找出来，并把它传给飞机显示系统。发动机转子引起的振动的频率与转子的转速有关，这也是为什么它接受发动机转速的原因。
EVMU接收来自下列设备的模拟信号：4台发动机加速度计，每台发动机2台（A和B）。每台发动机的N1速度传感器（动平衡探头信号）和N2速度传感器。
它还通过ARINC 429数据总线接收来自CFDS的数字输入。EVMU通过数字ARINC 429数据总线发送信号到：驾驶舱指示用的SDAC（System Data Acquisition Concentrator，系统数据获取集中器）1和2；CFDIU（Centralized Fault Display Interface Unit，集中故障显示接口组件）；DMU（Display Management Computer，显示管理计算机）；用于维修目的的打印机（如果已安装）。
发动机振动监控组件的核心部件是信号调节器。信号调节器由以下部分组成：2个通道模块，1个平衡模块，1个数据处理模块，1个电源模块。
这些模块是信号调节器的可拆卸部件，是可修的组件。
（1）信道模块
每个信道模块处理来自两个发动机加速度计和两个速度信号N1和N2的信号：这使得能够从一个部件的整体振动信号中提取。
由于转子一阶不平衡。一次仅使用一个加速度计（A或B）。同一加速度计不用于两次连续飞行。转换发生在地面加电或特殊请求（MCDU）。只能通过MCDU人工输入进行转换。
N1和N2信号用于：在轴转速下驱动跟踪滤波器和从动其中心频率。
加速度计信号通过提取N1和N2相关的基本振动的跟踪滤波器。然后将加速度信号集成起来，以速度表示振动。
（2）平衡模块
平衡模块接收：加速度计信号，包括1/REV同步脉冲的N1信号。
平衡模块利用这些信息来计算不平衡的位置和幅度。
（3）数据处理模块
该模块在程序控制下管理整个信号调节器的操作。
数据处理模块：接收来自CFDS的必要输入，且与所选模式对应的飞机提供输出（输出取决于飞机状态）。
有两种模式可用：普通模式；MENU（菜单）模式，在地面上用于维护。
（4）电源模块
电源模块接收115 VAC/400 Hz电能。且为其他模块提供必要的电压。
EVMU由母线101 XPA提供115 V/400 Hz，通过断路器1 eV供电。
最大功耗小于30 VA。
EVMU不受高达5 ms的电能损失的影响。对于5 ms至200 ms之间的电源中断，该设备不提供任何相关的指示。电能复位之后恢复正常运行200 ms。对于较长的电能损耗，用模拟滤波器计算的振动数据在10 s内会受到影响，在这种情况下，传输的数据可能低于实际数据。如图2.10为EVMU的电气连接图。
图2.10 EVMU的电气图
EVMU提供以下功能：
（1）实际振动水平
测量与加速度信号对应的实际振动速度，用窄带滤波器对转子转速进行滤波。由于正常振动取决于转子转速（若转子的转速为15000转/分钟，则其引起的振动频率为n/60 Hz，即250 Hz。这样滤波时，若发现振动频率为250 Hz的振动，则其就是该转子引起的振动。），所以绝对实际水平不能给出正确的振动指示。因此，对于每个速度，EVMU处理实际值/最大值比率。此比率乘以10，并可在EVMU输出上显示。
N1振动是以密尔（1/1000英寸）为单位的位移，而N2振动是以iPS（英寸每秒）英寸每秒的速度测量的。为了平衡起见，N1相角也是以度数来测量的。
MAX N1窄带振动选择和标准化显示：0到10个单位之间的显示描述了0到3密耳（线性）之间的振动。如图2.11为N1振动显示。
MAX N2窄带振动选择和标准化显示：0到10个单位之间的显示描绘了0到3 iPS（线性）之间的振动。
图2.11 N1振动显示
（2）测量不平衡的数据
EVMU测量每台发动机转子不平衡的位置和幅度。它在可用时向输出总线提供信息。
（3）计算咨询级别
极限1=最大值-X，其中：最大值是发动机上可能发生的最大振动水平。这些值取决于转子速度（单位：英寸/秒）；X是最大值=1.5英寸/秒的边距；极限1值=咨询值。
在极限值1处，ECAM VIB脉冲。
（4）频率分析
如果来自地面MCDU（Multipurpose Control & Display Unit）的请求，EVMU可以执行频率分析，或者在超过阈值水平时自动从宽带监控执行频率分析。EVMU以选定的N1或N2速度进行分析，并使用任何有效的加速计（A或B）。最大频率分析是500 Hz，相邻频谱之间的频率增量线是4 Hz。在打印机上，它以半图形形式显示。
（5）储存不平衡的数据
如果要求，系统可以在达到稳定条件时在巡航阶段存储平衡数据（实际N1速度在最少30 S期间不波动超过正负2%）。对于每个存储的测量，应再次满足稳定条件。
（6）自测维护与故障信息
该设备包括一个检测内部和外部故障的自测系统[3,5,7]。
双发振动指示丢失故障原因分析
1、可能原因
（1）EVMU(2EV);
（2）从断路器1EV到EVMU (2EV)的AC/2引脚的接线;
（3）C/B(1EV)。
2、故障确认
测试:通过中央故障显示系统（CFDS）对发动机振动监控器（EVMU）进行运行测试(参考 AMM TASK 77-32-34-710-041)
3 、 故障隔离
（1）本工序所用断路器一览表如表
（2）如果运行测试给出了EVMU维护信息：检查断路器1EV的状态。
1）如果断路器是开路的：闭合断路器1EV。
2）如果断路器是闭合的：在EVMU的AC/2引脚上检查是否有115VAC（交流电压）（参考 ASM 77-32/02）。
A.如果存在115VAC：更换EVMU（2EV），（参考AMM TASK 77-32-34-000-041）（参考 AMM TASK 77-32-34-400-41）。
B.如果不存在115VAC:检查并修理从断路器1EV到EVMU（2EV）的AC/2引脚上的导线，（参考 ASM 77-32/02）。
a.如果错误仍然存在：更换C/B (1EV）。
（3）做4.2所给出的测试。
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