[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

本發明屬于航空機載電子設備的技術領域，具體涉及一種機載電子設備螺栓銹蝕預測電路及預測方法；預測電路包括電源模塊、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；本發明通過實時監控螺栓的環境信息，預估機載機載電子設備螺栓銹蝕程度，解決了傳統方法中螺栓銹蝕預估不準確的問題。

技術領域

本發明屬于航空機載電子設備的技術領域，具體涉及一種機載電子設備螺栓銹蝕預測電路及預測方法。

背景技術

由于飛機的運行環境復雜多變，在飛機運行過程中，運行環境涉及高低海拔的驟變以及可能出現陸地、海洋不同地域頻繁變化的情況。在這個過程中，機上設備環境存在高低溫循環中水蒸氣冷凝、含有氯離子的海洋大氣、高溫高濕等易導致金屬銹蝕的外部環境。當機載電子設備緊固螺栓發生銹蝕，將給設備拆卸維護造成困難，降低了機載電子設備的維修性。因此，及時維護或更換機上即將銹蝕的螺栓等金屬緊固件十分必要，然而，由于不同飛機的運行環境不同，機上設備環境有很大差異，螺栓緊固件發生銹蝕的時間不盡相同。因此無法使用統一標準來精確預估銹蝕發生的時間。

當前，機上螺栓銹蝕檢測主要是人工定期目檢，但這種通過經驗預估的傳統方法存在一定的問題：檢查過于頻繁會有較大的人力開銷；檢查頻率過低存在螺栓發生嚴重銹蝕的風險，錯過最佳維護時間。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種機載機載電子設備螺栓銹蝕預測電路及預測方法，通過實時監控螺栓的環境信息，預估機載機載電子設備螺栓銹蝕程度，解決了傳統方法中螺栓銹蝕預估不準確的問題。

為了實現上述技術目的，本發明所采用的具體技術方案為：

一種機載電子設備螺栓銹蝕預測電路，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。

進一步的，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。

進一步的，所述電源模塊包括蓄電池和充電管理單元。

進一步的，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。

本發明還提出基于上述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，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。

進一步的，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。

進一步的，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。