通过反射法检测电缺陷的方法和结构技术

本发明专利技术意图允许对金属结构（10）的网络中的电故障进行检测和定位，所述金属结构能够容纳电线缆并用作这些线缆的电回路。利用反射法的方法包括在耦接至结构（10）的线缆中注入探测信号并且分析所述缺陷反射的信号。然而返回信号中阻抗变化的背景噪声使得难以检测缺陷。为克服这一问题，本发明专利技术提出设置与每个结构（10）相距恒定距离的探测信号的载波导体元件。根据所应用的示例，绝缘导体元件（C）被布置在金属结构（10）内部并且结合在固定在所述结构（10）中的由塑料材料形成的纵向支撑件（11）的容纳表面（11a）的纵向槽（50）中。将从所述导体元件（C）的线路返回的反射信号与阈值比较，在大于所述阈值时检测到缺陷并通过拓扑对缺陷定位。可以应用于具有复合表层的飞行器的线槽。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过反射法检测电缺陷的方法和结构本专利技术涉及通过反射法检测例如电导体中电流通路的缺损或故障的不可触及电缺陷的方法和结构。传统的缺陷是电流回路的故障，通常在电设备中难以对故障进行定位。因此在具有合成表层一例如经碳纤维强化的塑料材料(简称为CFRC)—的新型飞行器中，表层不再实现乘机人员与能量源之间的电流回路或电磁防护，从前飞行器的金属表层确保实现这些功倉泛。为解决这一问题提出了电结构网络。这些网络将主要的金属结构构件和特定导体结合在一起。尤其是，组件沿着飞行器机身或机舱顶棚形成“U”形或“I”形的金属结构以实现线缆支撑件(英语为“raceway”，线槽)。这些线槽由通过金属绞合线相互连接的元件构成，并且同时用作为电磁防护屏蔽和在较大长度上的电线缆路径支撑件。然而特别地，由于通过其容纳的线缆构成低阻抗的电流线，这些线槽将汇集由线缆承载的电流的回路。在这种情况下，在飞行器的整个寿命循环过程中检测绞合线的缺损或其电功能的劣化的能力显得至关重要。实际上，在现代飞行器中线缆的长度达数百千米，并且对电网络有效性的可靠诊断非常关键甚至是至关重要的。这样的检测通常不能借助欧姆计实现，因为线槽在多个点处连接至ESN网络(回声状态网络)，绞合线的缺损或劣化在数值上相较于ESN的总阻抗并不显著。考虑到其庞大的数量和较差的可触及性，对绞合线的单独控制在经济上无法实现。另外，作为基于雷达原理的诊断方法的反射法已经被考虑用来测试电路中的故障。反射法是基于在待诊断介质中注入探测信号的诊断方法。当遇到中断时，在所考察的介质中根据传输规则传输的该信号的一部分能量被朝向注入点反射。这种技术的主要优势是只需要电路上的单个接入点。例如，专利文件US7215126描述了一种混合信号反射计，混合信号组成了在电路的单个注入点处注入的探测信号和在电路中产生的该信号的反射的叠加信号。这种反射计包括测试信号生成器、被配置为确定混合信号的自动校正的检测器，以及被配置为根据该自动校正评估电路特性的分析器。该方法归于用于通过反射法测试电布线的多种已知技术当中。参照上面提及的方法，这些技术包括生成探测信号，检测被反射的信号以及分析这些信号。根据注入信号的性质，这些技术在频域上述实现功能，简称为FDR (频域反射技术),或者在时域上实现功能，简称TDR (时域反射技术):FDR利用频率摆动的正弦信号(频率调制)而TDR利用脉冲调制信号。可以通过将线槽网络耦接至由绝缘的并沿线槽布置的线缆构成的电布线来将反射计用于测试该网络。因此每条线缆的一个端部电连接至相关联的线槽，并且在其另一端部具有连接器以连接至进行检测和分析的反射装置。因此通过提供与由线槽形成的接地平面相关联的线缆创建信号传输线。通过连接器在线缆中注入探测信号产生反射信号，其具有强度随时间改变的时序图。在利用任意适当的单元根据分析示波器获得的图中，出现反射信号的强度基本上大于其它正波峰的第一“正”波峰:该第一波峰对应于在线的起始端注入的信号。在最后的“负”(即相反方向)波峰对应于在线的末端处由短路反射的信号。出现在极值波峰之间的介于中间的峰值是由传输线的阻抗波动导致的。所获得的谱线是线槽的参考信号。线槽中的连接故障一例如，绞合线断开或不良连接一造成阻抗间断。探测信号本身将被该间断反射。通过相对于参考图而言受到干扰的区域以及在这样的区域中形成反射峰值而使这种反射被表现出来。谱线中的这种改变被检测出来并且因此在通过所实现的测量和在出厂时记录的参考信号的比较来进行维护测试时对这些故障进行定位。然而，当利用具有等于或接近这些阻抗波动的强度的反射信号的改变来表现故障时，难以检测并定位故障的类型。然而，这种波动的强度可能足够大而使某些故障不能或难以被标识出来。因此本专利技术意图使得能够通过简单直接的操作方式一即无需存储线槽的信号一来实现不使线槽网络中的电故障被模糊的检测和定位。为此，值得注意的是阻抗的波动对于导体和对应于用作接地平面的线槽之间的距离的改变尤其灵敏。更确切的，本专利技术的目的在于一种通过反射计检测金属结构中不可触及的电缺陷的方法，所述金属结构用于成网络状地容纳电线缆并用作这些线缆的电回路。被调制的探测信号被注入到绝缘的导体元件的第一端部，元件被设置成大体沿着支撑件的整个长度与每个结构相距恒定的距离并且在第二端部处连接至所述结构。通过将从导体元件的线路返回的反射信号与阈值相比较检测并分析反射信号，其中当反射信号大于所述阈值时检测到缺陷并且通过拓扑校正定位所述缺陷。根据特定的实施方式:一反射法可以在频域(FDR)和时域(TDR)实现，其中在频域和时域中分别利用被频率调制和被脉冲调制的探测信号；一导体元件被设置成对于所述金属结构具有材料连续性。本专利技术还涉及一种能够应用上述限定的方法的检测结构。这样的检测结构包括:至少一个容纳电线缆的纵向金属结构和至少一个绝缘导体元件，所述绝缘导体元件在第一端部与发射并注入探测信号的部件连接并且被连接至检测并分析反射信号的装置，并且在第二端部连接至所述结构，并且所述导体元件被设置成通过厚度恒定的材料抵靠所述结构。根据优选的实施方式:一所述绝缘导体元件被布置在所述金属结构的内部并且结合至由塑料材料形成并固定在所述结构内的纵向支撑件的容纳表面，所述容纳表面具有能够安放所述电线缆的弯部；一所述绝缘导体元件在纵向槽中结合至支撑件，所述纵向槽形成在支撑件的容纳表面中，优选地形成在支撑件的小曲率半径的区域中；柔性绝缘印刷电路带具有两个纵向主表面，所述带被布置成其另一主表面与所述金属结构的外表面抵接；一所述印刷电路带被卡紧地装配在沿所述结构的外表面形成并且尺寸合适的滑轨中；一所述印刷电路带贴靠在所述结构的外表面；—所述绝缘导体元件通过镶接在所述导体元件的第二端部上的端子一优选地通过夹紧固定一附接至所述结构，并且借助固定至所述结构的连接部件通过其第一端部连接至检测和分析装置；一所述检测和分析装置还包括探测信号的发射部件；一注入部件和连接部件形成单个连接器。通过阅读参照附图的详细说明，实施本专利技术的其它方面和特点将变得明显，在附图中:一附图说明图1a和图1b示出基本支撑件的示例的斜视图和俯视图；一图2示出两个基本支撑件之间的相互连接以形成线缆；一图3是通过反射法处理信号的主要步骤的示图；一图4a和图4b是根据第一实施方式实施本专利技术的示例中的金属支撑件沿对称面Ps的横向和纵向截面图；—图5a和图5b是根据另一实施方式实施本专利技术的两个不例的两个横向截面图。附图中使用的相同的附图标记涉及相同或等同的元件。参照图1a和lb，很明显基本金属结构10能够分别容纳I根和4根例如线缆12的电线缆。基本结构10具有约两米的长度，并且由平行于结构10的X’X轴的纵向的外壁14和16 (参考图3a)和内壁18，20和22构成(在图3b的具有多个安放部的结构的情况下)。由塑料材料形成的纵向支撑件11固定在结构中以在容纳表面IIa上容纳线缆12，其中容纳表面Ila具有能够安放电线缆的弯部。沿着限定在两个壁之间的线缆26的每个安放部规则地布置接合件24。还设置固定件28以将基本结构10连接至基座。图2示出两个这样的结构10在其背面的相互连接，因此一组这样相互连接的基本结构形成线槽。通过柔性绝缘连接线缆30的绞合线来实现电互本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于通过反射法检测金属结构（10）中的不可触及电缺陷的方法，所述金属结构（10）能够成网络状地容纳电线缆（12）并用作所述线缆的电回路，其特征在于，所述方法包括：在绝缘导体元件（C，P）的第一端部处注入被调制的探测信号（S），所述元件被设置成大体沿着支撑件与每个结构（10）相距恒定的距离，并且在第二端部处连接至所述结构（10）；通过将从所述导体元件（C，P）的线路返回的反射信号（R）与阈值相比较来检测并分析所述反射信号（R），其中当所述反射信号（R）大于所述阈值时检测出（300a）缺陷并且通过拓扑校正定位（300b）所述缺陷。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉勒斯·米利特，
申请(专利权)人：空中客车营运有限公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR