[發明專利]一種機載電子設備螺栓銹蝕預測電路及預測方法

在審

• 申請號: 202211701635.5
• 申請日: 2022-12-28
• 公開（公告）號: CN115963240A
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發明（設計）人: 李侖升;趙君;張智勇;王凌偉;周前柏;黃克英
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司西安航空計算技術研究所
• 主分類號: G01N33/2045
• 分類號: G01N33/2045;G01D21/02
• 代理公司: 北京清大紫荊知識產權代理有限公司 11718
• 代理人: 吳波

1.一種機載電子設備螺栓銹蝕預測電路，其特征在于，包括：電源模塊、微控制器、存儲器、通信網絡、驅動采集電路、濕熱檢測元件以及氯氧檢測元件；

所述電源模塊用于為所述銹蝕預測電路提供持續電源；

所述微控制器為所述銹蝕預測電路的核心處理芯片，用于通過采集環境中的溫度、濕度以及氯氧含量信息實現螺栓的銹蝕預測；

所述存儲器用于存儲所述銹蝕預測電路采集的環境信息以及用于所述微控制器計算的數據；

所述通信網絡連接所述微控制器和所述機載電子設備的機載航電核心處理機，實現所述微控制器與所述機載電子設備的機載航電核心處理機之間信息的傳遞；

所述濕熱檢測元件、氯氧檢測元件和驅動采集電路用于完成環境溫度、濕度、氯離子含量和氧含量的采集；

所述驅動采集電路為濕熱、氯氧檢測元件提供驅動并完成信號采集和調理；

所述驅動采集電路還用于將濕熱、氯氧檢測元件的信號轉換為數字信號傳遞給所述微控制器。

2.根據權利要求1所述的銹蝕預測電路，其特征在于，所述驅動采集電路包含模數轉換芯片、信號放大電路和濾波電路。

3.根據權利要求1所述的銹蝕預測電路，其特征在于，所述電源模塊包括蓄電池和充電管理單元。

4.根據權利要求1所述的銹蝕預測電路，其特征在于，所述濕熱檢測元件包括濕度傳感器和溫度傳感器；所述氯氧檢測元件包括氯傳感器和氧傳感器。

5.基于權利要求1-4之任一項所述的銹蝕預測電路實現的一種機載電子設備螺栓銹蝕預測方法，其特征在于，所述銹蝕預測方法包括：建立螺栓銹蝕預測模型，通過環境中的溫度、濕度、氯含量、氧含量、地理位置、海拔信息以及時間信息數據，估算螺栓銹蝕程度，輸出螺栓銹蝕維護告警。

6.根據權利要求5所述的銹蝕預測方法，其特征在于，所述微控制器基于所述銹蝕預測電路周期性采集螺栓所處環境中的溫度、濕度、氯含量和氧含量信息并存儲在存儲器中，基于所述通信網絡獲取當前飛機所處的地理位置和海拔信息并存儲在存儲器中。

7.根據權利要求6所述的一種螺栓銹蝕預測方法，其特征在于，當氯氧檢測元件缺失或故障時，微控制器通過所述地理位置及海拔信息估算飛機運行大氣環境中的氯離子含量和氧含量。

8.根據權利要求7所述的一種螺栓銹蝕預測方法，其特征在于，所述螺栓銹蝕預測模型根據下式計算環境參量：

E＝ρ_cl·ρ_O·T·RH

式中，E為環境參量，表征螺栓所處的環境；T為環境溫度，由所述溫度傳感器測得；RH為環境的相對濕度，由所述濕度傳感器測得；ρ_Cl和ρ_O分別為大氣中氯離子和氧含量。

9.根據權利要求8所述的一種螺栓銹蝕預測方法，其特征在于，所述螺栓銹蝕預測模型根據下式預估螺栓銹蝕程度

式中C為預測銹蝕程度；t為螺栓累計服役時間；k_e為修正系數；

所述銹蝕預測方法還包括：當計算所得預測銹蝕程度超出銹蝕維護閾值時,所述微控制器通過通信網絡給所述航電核心處理機發送銹蝕告警信息，提示銹蝕隱患；其中：

式中，Wa為告警信號，C_o為螺栓銹蝕告警門限值。

10.根據權利要求9所述的一種螺栓銹蝕預測方法，其特征在于，所述微控制器通過所述地理位置及海拔信息估算飛機運行大氣環境中的氯離子含量和氧含量的方法為查表法或公式計算法。