用于检测导电连接的接触缺陷的测试设备及方法技术

本发明专利技术涉及根据权利要求１、２和２３的前序部分所述的、用于检测导电连接的接触缺陷的测试设备和方法。本发明专利技术使得能够使需要以非常精确且质量敏感的方式来制造的（例如飞行器中的）、预制的导电连接受到预防性测试。该测试设备包括：测量室，在该测量室中定位有导电地相连接的、所述连接的若干系统元件；被供应能量的热辐射器，该热辐射器的传送的热辐射被发射到测量室中并被定向成朝向所述系统元件的区域，其中所述系统元件在被加热之后产生这些相连接的系统元件的绝缘金属系统组件的热场；热（图像）获取单元，用于光学地采集所产生的热场和实现向所述相连接的系统元件的热图像的信号转换；以及热（图像）再现单元，用于可视化地再现转换后的热图像，其中，热（图像）获取单元和热（图像）再现单元利用信息技术相连接。用包括若干步骤并利用该测试设备的方法可以检测到导电连接的已有的接触缺陷。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及根据权利要求1、2和23的前序部分所述的、用于检测导电连接的接触缺陷的测试设备和方法。本专利技术被设计用于如下的应用：在所述应用中需要以非常精确且质量敏感的方式来制造这种连接，以确保所述导电连接在对耗电装置的能量供应和/或对控制单元或其它设备(例如飞行器)的信息传输中的、稳定的可用性和可靠性。本专利技术实现了对这种由于技术方面的考虑而预制的电缆连接的预防性测试，并且允许对不正确地(有缺陷地)制造的电缆连接的可靠的目视检测，而不需要技术方面的大的开支。
技术介绍
众所周知，诸如陆运工具、水运工具或飞行器之类的交通工具装配有由于起先提及的原因而需要以非常精密且质量敏感的方式来制造的多个电连接。利用铜电缆来实现对其的安装的、传统的电缆连接通常是用铜电缆来制造的，所述铜电缆的导线是通过借助于适当的工具将压接型金属接头压接在经剥皮的导线区域上来相应地连接的，其中例如通过与所述导线相接触的接头来确保所述接头中容纳的经剥皮的导线端部之间的电连接。该接触主要是利用所述压接连接来实现的，其中传统的系统可能包括该安装技术。为了确保制造可靠的电连接，例如在飞行器的建造中使用了具有以检查孔的形式的凹部的压接型接触接头，以确定两根铜电缆的铜导线是否借助于压接而正确地相互连接。在这种情况下，在压接处理之后，可以(仅仅)执行目视检查以确保所述压接处理被适当地执行，其中如果所述接触接头已被适当地压接的话，则经过压接的导线必须是在检查孔的区域内可见的。由于可能永远不能避免尤其是以下情况：个别检查者的视觉误差、所述接触接头的材料缺陷、或者偏离预定位置的检查孔位置(由于对所述接触接头的有缺陷的制造而导致)，因此，因为所提出的本专利技术致力于完全不同的目的，所以并不对该测试技术实际上是否满足需求的问题进行详细讨论。在所附的图1和2中示出了这种电缆连接的相应的示例，以-->向观察者提供相关设计的实际概况。关于飞行器，本专利技术还考虑了利用其导线材料可以导致重量减少的电缆来进行安装，即，这是因为任何重量减少都是期望的方面(特别是在飞行器的建造中)，例如，由于可达到的节能(煤油消耗)和飞行器的伸展范围而导致的重量减少。当利用这种类型的、考虑在飞行器中安装这种重量减少的电缆的技术时，可能必须利用不包含检查孔的可压接的接触接头。缺少检查孔的原因可以从以下方面看出：连接点的接触面积可能需要被密封地封闭，以可靠地预防接触连接的任何腐蚀和/或在接触点处的电气接触电阻的增大。各种类型的材料(银，铜，镍，铝)可能导致腐蚀，其中该腐蚀的原因可以从以下方面看出：所述连接是用电缆和具有不同的导电材料的接触接头来制造的，并且是处于与(存在的)湿度(例如空气湿度)有关的电解液的局部影响下。在这方面，在传统系统中，使接触(表面)腐蚀可能导致所连接的装置和设备或者甚至整个系统的故障，其中在(不期望的)最差的情形下，这可能导致飞行器中的(相关)系统的完全失效。由增大的(增长的)电气接触电阻所导致的、对被腐蚀的传送电流的接触的耗损可能带来毁灭性的后果。所讨论的在电连接的接触点处的接触电阻的增大也因而可能受到将接触接头不正确地压接在要连接的导线区域上的影响。如果接触表面具有极小的尺寸，则电流密度增大以至于在所述接触表面上发生所述耗损。如果所述接触接头被不正确地压接以至于连接元件(表面)被不充分地接触，则可以预料到：任何发生的振动、比如飞行器的振动都将导致借助于该压接连接而连接的装置、设备或整个系统的故障。上述的导线压接型接头-导线连接中的劣质的接触无疑会受到以下方面的影响：对所述连接元件的接触(表面)的不正确的压接，和/或将所述电缆不充分地插入所述接触接头中，其中，在传统的系统中，这些不足之处被称为如下的术语：导电连接的“接触缺陷”。所附的图3A、3B、3C和4中的图示示出了被正确地或不正确地制造的连接的示例，其中在图3A中示出了正确地制造的连接(经过正确地剥皮)。在图3B(过度剥皮)、3C和4(不正确地切割和插入的电缆)中示出的不正确地制造的电缆连接说明了现有的对解决(消除)下面定义的问题的需要(正面评价)。
技术实现思路
本专利技术的目的尤其是提供一种针对用于检测导电连接的接触缺陷的-->测试设备和方法的有效解决方案，其中所述解决方案可以使得能够检验预制的电缆连接或根据在修理过程或适应性改造的期间对其的需要而后来制造的电缆连接是否是以精确且质量敏感的方式来制造的。本专利技术旨在公开一种对不正确地(有缺陷地)制造的电缆连接的、可靠的目视检测，其中可以实现所述测试设备的处理和所述方法的实施，而不需要技术方面的大的开支。该目的是利用权利要求1、2和23中公开的特征来实现的。在其余的权利要求中公开了这些措施的实施例。根据示例性实施例，提供了一种用于检测导电连接的接触缺陷的测试设备，其中所述测试设备是用若干用于传导信号或能量的导电系统元件来实现的，其中设置有测量室，导电地相互连接的、所述连接的系统组件被定位于所述测量室中；其中设置有热辐射器，该热辐射器被供应能量，并且被发射到测量室中的、所述热辐射器的传送的热辐射被定向为朝向所述系统元件的区域，使得产生这些相连接的系统元件的绝缘金属系统组件的热场；其中设置有热(图像)获取单元，该热(图像)获取单元用于光学地采集所产生的、由这些相连接的系统元件的被加热的绝缘金属系统组件发射的热场，以及用于实现将信号转换成所述相连接的系统元件的热图像；以及其中设置有热(图像)再现单元，该热(图像)再现单元用于实现对所转换的热图像的可视化再现，并且该热(图像)获取单元和该热(图像)再现单元通过信息技术方式而相连接。根据示例性实施例，提供了一种用于检测导电连接的接触缺陷的测试设备，其中所述测试设备是用若干用于传导信号或能量的导电系统元件来实现的，其中设置有测量室，导电地相互连接的、所述连接的系统组件被定位于所述测量室中；其中设置有用于红外光的热辐射器，该热辐射器被发电机供应恒定电流，其中被横向地或水平地或垂直地或偏斜地传送的、所述热辐射器的红外光热辐射被定向为朝向所述导电连接的区域，使得通过红外光热辐射而产生这些相连接的系统元件的绝缘金属系统组件的热场；其中设置有用于红外光的热(图像)获取单元，该热(图像)获取单元用于光学地采集所产生的热场，以及用于实现将信号转换成由这些相连接的系统元件的被加热的绝缘金属系统组件发射的、所述导电地相连接的系统元件的红外光热图像；以及其中设置有用于红外光的热(图像)再现单元，该热(图像)再现单元用于实现对经过数字转换的热图像的可视化再现，并且该热(图像)获取单元和该热(图像)再现单元通过信息技术-->方式而相连接。根据示例性实施例，提供了一种用于检测导电连接的接触缺陷的方法，该方法用于对用于传导信号或能量的导电系统元件的测试，其中若干串联的系统元件借助于在所述系统元件的连接点处的压接连接而导电地相连接，其中所述方法利用一种测试设备，该测试设备的功能范围包括：测量室、被供应能量并被布置在该测量室中的热辐射器、以及利用信息技术相连接的热(图像)获取单元和热(图像)再现单元，以及在所述方法中执行以下步骤：a)将通过压接连接而串联的系统元件定位在所述测量室中；然后b)所述测量室中的热辐射器将所传送的热辐射定向为朝向所述系统元件的区域本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测导电连接（５）的接触缺陷的测试设备（１），其中所述导电连接（５）是利用若干具有绝缘金属组件的导电系统元件（６，７，８）来实现的，并且用于传导信号或能量，其中所述测试设备（１）包括：测量室（２）；　热辐射器（９，９Ｒ）；　 　热（图像）获取单元（１１，１１Ｒ）；以及　热（图像）再现单元（１３，１３Ｒ）；　其中所述导电连接（５）的系统组件（６，７，８）被定位在所述测量室（２）中，　其中所述系统组件（６，７，８）导电地相互连接；　其中所述 热辐射器（９，９Ｒ）被供应能量；　其中所述热辐射器的传送的热辐射（９１，９１Ｒ）被发射到测量室（２）中，并且所述热辐射（９１，９１Ｒ）被定向为朝向所述系统元件（６，７，８）的区域，使得产生这些相连接的系统元件（６，７，８）的所述绝缘金 属系统组件的热场（１２，１２Ｒ），　其中所述热（图像）获取单元（１１，１１Ｒ）适用于光学地采集由所述连接的系统元件（６，７，８）的被加热的绝缘金属系统组件发射的、所产生的热场（１２，１２Ｒ），以及实现将信号转换成所述相连接的系统元件（ ６，７，８）的热图像；以及　其中所述热（图像）再现单元（１３，１３Ｒ）适用于实现对所转换的热图像的可视化再现，　其中所述热（图像）获取单元（１１，１１Ｒ）和所述热（图像）再现单元（１３，１３Ｒ）通过信息技术方式而相连接。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于检测导电连接(5)的接触缺陷的测试设备(1)，其中所述导电连接(5)是利用若干具有绝缘金属组件的导电系统元件(6，7，8)来实现的，并且用于传导信号或能量，其中所述测试设备(1)包括：测量室(2)；热辐射器(9，9R)；热(图像)获取单元(11，11R)；以及热(图像)再现单元(13，13R)；其中所述导电连接(5)的系统组件(6，7，8)被定位在所述测量室(2)中，其中所述系统组件(6，7，8)导电地相互连接；其中所述热辐射器(9，9R)被供应能量；其中所述热辐射器的传送的热辐射(91，91R)被发射到测量室(2)中，并且所述热辐射(91，91R)被定向为朝向所述系统元件(6，7，8)的区域，使得产生这些相连接的系统元件(6，7，8)的所述绝缘金属系统组件的热场(12，12R)，其中所述热(图像)获取单元(11，11R)适用于光学地采集由所述连接的系统元件(6，7，8)的被加热的绝缘金属系统组件发射的、所产生的热场(12，12R)，以及实现将信号转换成所述相连接的系统元件(6，7，8)的热图像；以及其中所述热(图像)再现单元(13，13R)适用于实现对所转换的热图像的可视化再现，其中所述热(图像)获取单元(11，11R)和所述热(图像)再现单元(13，13R)通过信息技术方式而相连接。2.一种用于检测导电连接(5)的接触缺陷的测试设备(1)，其中所述导电连接(5)是利用若干具有绝缘金属组件的导电系统元件(6，7，8)来实现的，并且用于传导信号或能量，其中所述测试设备(1)包括：测量室(2)；热辐射器(9R)；热(图像)获取单元(11R)；以及热(图像)再现单元(13R)；其中所述连接(5)的系统组件(6，7，8)被定位在所述测量室(2)中，其中所述系统组件(6，7，8)导电地相互连接；其中通过发电机向用于红外光的所述热辐射器(9R)供应恒定电流(IG)；其中所述热辐射器(9R)的红外光热辐射(91R)被横向地或水平地或垂直地或偏斜地传送，并被定向为朝向所述导电连接(5)的区域，使得通过红外光热辐射(91R)而产生这些相连接的系统元件(6，7，8)的所述绝缘金属系统组件的热场(12R)，其中用于红外光的所述热(图像)获取单元(11R)适用于光学地采集所产生的热场(12R)；以及其中所述热(图像)获取单元(11R)适用于实现将信号转换成由这些相连接的系统元件(6，7，8)的被加热的绝缘金属系统组件发射的、所述导电地相连接的系统元件(6，7，8)的红外光热图像；以及其中用于红外光的所述热(图像)再现单元(13R)适用于实现对经过数字转换的热图像的可视化再现，其中所述热(图像)获取单元(11R)和所述热(图像)再现单元(13R)通过信息技术方式而相连接。3.根据权利要求1所述的测试设备(1)，所述测试设备(1)用于对安装在飞行器中的预制的电缆连接进行测试，所述测试是利用定位于所述测量室(2)中的至少两个导电的系统组件(6，7)来实现的，其中所述第一系统元件(6)是利用用作铝导线的安装电缆的绝缘导电线(61)来实现的，以及利用铝材料或铝合金的刚性金属接触接头(71)来实现第二系统元件(7)，其中所述刚性金属接触接头(71)的接头壁(73)围住接头空腔(72)，所述接头空腔(72)在处于接头空腔(72)的出口侧的接头出口(74)处被封闭，其中其导线绝缘层(62)被定位在所述接头空腔(72)的入口侧且在接头(压接)表面(B)下方的所述导电线(61)被布置在所述接头空腔(72)中且具有构成导线绝缘层(62)的延伸部的、经剥皮的导线末端区域(C)，其中所述接头(压接)表面(B)被布置在所述接头的圆周上且在所述导电线(61)被插入所述接头入口(78)中时被限定在所述接头入口(78)的附近，以及其中所述接触接头(71)被通过压接接头壁(73)的接头(压接)表面(B)而机械固定在所述导线绝缘层(62)上，所述经剥皮的导线末端区域(C)由于所述接头壁(73)的压接而导电地连接到所述接触接头(71)。4.根据权利要求2所述的测试设备(1)，所述测试设备(1)用于对安装在飞行器中的预制的电缆连接进行测试，所述测试是利用定位于所述测量室(2)中的至少三个导电的系统组件(6，7，8)来实现的，其中所述电缆连接是利用第一系统元件和/或第三系统元件以及第二系统元件(7)来制造的，所述第一系统元件和/或第三系统元件是利用用作铝导线的安装电缆的绝缘导电线(61，81)来实现的，第二系统元件(7)是利用铝材料或铝合金的刚性金属接触接头(71)来实现的，其中其导线绝缘层(62)被定位在所述接头空腔(72)的入口侧且在接头(压接)表面(B)下方的相应的导电线(61，81)被布置在所述接头空腔(72)中且具有形成所述导线绝缘层(62)的延伸部的、经剥皮的导线末端区域(C)，其中所述接头(压接)表面(B)被布置在所述接头的圆周上且在所述导线(61，81)被插入所述接头入口(78)中时被限定在所述接头入口(78)的附近，以及其中所述接触接头(71)被通过压接接头壁(73)的接头(压接)表面而机械固定在所述导线绝缘层(62)上，并且所述经剥皮的导线末端区域(C)由于所述接头壁(73)的压接而导电地连接到所述接触接头(71)。5.根据权利要求1-4所述的测试设备，其中用于检测指示不正确地制造的导电连接(5)的接触缺陷的所述热(图像)获取单元(11，11R)利用信息技术连接到热(图像)评估单元(15)，其中所述热(图像)评估单元(15)能够被选择性地连接到所述热(图像)获取单元(15)，以确定标称数据与所述导电连接(5)的实际数据之间的偏差和实现对主要与通过以下操作而检测到的接触缺陷相关的这些偏差的转换：确定所述导线(61，81)的被定位在所述接头空腔(72)内且沿着接头轴线(E)的导线末端与在所述接头出口(74)处的封闭的接头末端之间的、或者所述接头空腔(72)中的两个相对的导线末端(64)之间的长度差(Δl)；和/或对容纳在所述接头中的、覆盖有导线绝缘层(62)且被分配给用于绝缘压接的接头(压接)表面(B)的绝缘导线区域进行检测，其中所述接头(压接)表面(B)位于所述接触接头(71)中、沿着接头轴线(F)且被定位在所述接头入口(78)附近。6.根据权利要求1或2所述的测试设备，其中在所述测量室(2)的室壁(4)中布置有能够被相对于逸出辐射而言密封的孔径区域(3)，其中所述电连接的系统元件(6，7，8)能够被插入而贯穿该孔径区域。7.根据权利要求6所述的测试设备，其中所述室壁(4)包含至少一个孔径区域(3)。8.根据权利要求6和7所述的测试设备，其中所述热(图像)获取单元(11，11R)、所述热(图像)再现单元(13，13R)、所述热(图像)评估单元(15)以及所述热辐射器(9，9R)被定位在由所述测量室(2)的室壁(4)延伸的、受壁保护的壳体区域(16)中。9.根据权利要求6-8所述的测试设备，其中所述室壁(4)和所述受壁保护的壳体区域(16)构成了所述测试设备(1)的防止逸出辐射的壳体(17)的构成组件。10.根据权利要求8所述的测试设备，其中所述测量室(2)被布置在所述热(图像)获取单元(11，11R)的上游。11.根据权利要求1或2所述的测试设备，其中在所述测...

【专利技术属性】
技术研发人员：沃尔夫冈埃德曼，埃克哈德青多夫，
申请(专利权)人：空中客车德国有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]