BRPI0909673A2 - dispositivo de monitoramento da estrutura de um veículo - Google Patents

dispositivo de monitoramento da estrutura de um veículo Download PDF

Info

Publication number
BRPI0909673A2
BRPI0909673A2 BRPI0909673A BRPI0909673A BRPI0909673A2 BR PI0909673 A2 BRPI0909673 A2 BR PI0909673A2 BR PI0909673 A BRPI0909673 A BR PI0909673A BR PI0909673 A BRPI0909673 A BR PI0909673A BR PI0909673 A2 BRPI0909673 A2 BR PI0909673A2
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
sensor
fact
treatment circuit
crack
level
Prior art date
Application number
BRPI0909673A
Other languages
English (en)
Inventor
Moreau Katell
Rolet Sébastien
Rouet Vincent
Original Assignee
European Aeronautic Defence & Space Co Eads France
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by European Aeronautic Defence & Space Co Eads France filed Critical European Aeronautic Defence & Space Co Eads France
Publication of BRPI0909673A2 publication Critical patent/BRPI0909673A2/pt

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/72Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
    • G01N27/82Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
    • G01N27/90Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents
    • G01N27/9006Details, e.g. in the structure or functioning of sensors
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0078Testing material properties on manufactured objects
    • G01N33/0083Vehicle parts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

"dispositivo de monitoramento da estru-tura de um veículo". a presente invenção refere-se a dispositivo de monitoramento da estrutura de um veículo compreendendo um sensor elétrico de medida, um circuito de tratamento ligado ao sensor para transformar as medidas do sen-sor em dados de monitoramento, e um meio de transmissão para transmitir os dados de monitoramento a um módulo de coleta, caracterizado pelo fato de que o circuito de tratamento é miniaturizado, de tamanho pequeno, conti- do em um cubo de 40x40x40 mm ou de tamanho inferior, - possui uma curta ligação elétrica com cabo ao sensor, sendo que o comprimento da ligação é inferior a 200mm, - compreende uma bateria embarcada, - e contém um recurso de rádio para transmitir os dados de mo- nitoramento a um módulo de coleta móvel colocado temporariamente próxi- mo ao dispositivo.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para DISPOSITIVO DE MONITORAMENTO DA ESTRUTURA DE UM VEÍCULO.
A presente invenção refere-se ao acompanhamento do estado de estruturas metálicas submetidas a tensões mecânicas e de origens vibra5 tórias e ambientais. Ela executa uma metodologia em um sistema eletrônico autônomo, embarcado, que peanite a detecção, em tempo real, de trincas nessas estruturas metálicas. A invenção ce aplica, mais particularmente, aos campos dos transportes aéreos, marítimos e terrestres.
As estruturas dos meios de transporte, em particular dos aviões, 10 são submetidas a tensões mecânicas, ambientais e vibratórias durante a sua utilização. Essas estruturas são inspecionadas regularmente para se avaliar as fissuras nascentes; uma inspeção rápida é realizada em cada escala, e uma outra, mais aprofundada, é realizada durante as manutenções programadas, chamadas de check C. após 2400 horas de voe. Essas últimas são 16 demoradas e onerosas, pois é necessário desmontar painéis de acesso para verificar o estado das estruturas metálicas do avião, inacessíveis em tempo normal. Realizadas periodicamente, essas inspeções não possibilitam um acompanhamento continuo das trincas e de suas evoluções. O mesmo acontece no setor ferroviário, ern algumas partes de trens, em especial, nos trens 20 de alta velocidade.
Os sistemas de monitoramento das estruturas são desenvolvidos para otimizar e reduzir essas manutenções e diminuindo assim seus custos e seu tempo de realização Por exemplo, sensores de corrente de Foucault são utilizados para detectar fissuras em estruturas metálicas como 25 ilustram os documentos USA- 6 952 095. GB-A-2.400 445, GB-A-2 396 427.
Para interpretar as informações transmitidas per esses sensores, muitas interfaces eletrônicas foram desenvolvidas. Uma delas interpreta a impedãncia, mais especificamante, a fase de saída do sensor. Essa interface è utilizada para formar uma imagem em duas dimensões da superfície a ser 30 inspecionada, como descreve o documente US-A-5 006 800 Os inconvenientes desse método são suas dimensões, eu seja, espaço necessário para sua utilização e seu alto consumo elétrico. Per isso, o método não pede ser embarcado e os resultados náo são fornecidos em tampo real.
Outras interfaces interpretam a condütividade emitida por um sensor e também são utilizadas durante as manutenções. O acompanhamento dessas trincas não pode ser continuo em consequência disso.
Outros sistemas, que utilizam sensores acústicos, também foram desenvolvidos para analisar, de forma continua, o estado das estruturas, como descreve a patente WO 2006 111679. Esses métodos têm, freqüentemente um grande consumo de energia. Os equipamentos devem ser, consequentemente, ligadas na rede elétrica embarcada no avião. Além disso, 10 esses equipamentos ocupam muito espaço.
Exrstem ainda sistemas embarcados que contabilizam o número de tensões recebidas pelo avião, como descrito no documento EP-A-W18 641, Essas tensões: as decolagens, aterrissagens, turbulências, o empuxo recebido,,., são contadas por um sistema de portas lógicas e posteriorrnente 15 salvas na memória. Os relatonos são realizados durante as manutenções e permitem, dessa forma, um direcionamento dos operadores durante as suas inspeções. Entretanto, esses últimas métodos não fornecem diretamente o estado da estrutura,
Na invenção, a solução proposta consiste em utilizar um sistema 20 autônomo, com transmissão sem fio, com batería e, sobretudo, de pequena dimensão, para ser colocado no local desejado, sem restrições dimensionai, em um meio de transporte, e que realiza em tempo real o diagnóstico du estada da estrutura, O método executado por esse sistema autônoma consiste em analisar os sinais emitidos pelos sensores de uma arquitetura 26 eletrônica embarcada, combinando circuitos analógicas e digitais. Os algoritmos de tratamento sendo simplificados podem ser embarcados em um microoontrolador a o diagnostico pode ser feito em tempo real. Os algoritmos observam pòncípalmente a impedância emitida pelos sensores e fornecem o estado e a evolução das tnncas. Outras funcionalidades determinam as cau30 sas do aparecimento de trincas, assim como suas evoluções.
As vantagens da uiihzaçãa desse sistema em comparação a siste^as atuais são' urna plataforma eletrônica modular (níveis intercambiáveís) que permite o acompanhamento das trincas e/ ou das tensões ambientais.
- um acompanhamento continuo das trincas, graças a uma eletrônica embarcada, autônoma e com comunicação sem tio, permitindo um melhor acompanhamento da evolução da trinca.
- uma informação mais abrangente sobre o aparecimento das trincas (cs dadas ambientais são registrados ac mesmo tempo em que o estado da estrutura),
- uma informação mais abrangente da evolução das trincas (da10 dos ambientais associados),
- uma informação em tempo real (de forma imediata, sem utilização de pôs-tratamento via PC) do estado da estrutura (diagnóstico), fornecida pela medição da amplitude,
- uma informação em tempo real do estado do sensor (descola15 do ou não), fornecida pela medição da fase,
- uma coleta simples das informações graças a um acessa via rádio, * uma redução dos custos e do tempo de manutenção, evitando assim a desrnontagem de alguns painéis durante as manutenções não pro20 gramadas,
- um baixo consumo do equipamento, oferecendo uma longa utilização desse último (1 a 2 anos é a duração prevista),
- um pequeno espaço necessário para instalação do equipamento (integração 3 D) para permitir a instalação em locais de difícil acessa;
- um funcionamento autônomo, sem ligação na rede elétrica, o que facilita sua utilização,
A invenção tem por objete um dispositivo de monitoramento da estrutura de um veiculo contendo urn sensor elétrico de medição, um circuite de tratamento ligado ao sensor para transformar as medidas do sensor em 30 dados de monitoramento, e um meio de transmissão para transmitir os dados de monitoramento a um módulo de coleta, caracterizado por compreender um circuito de tratamento que:
- é miniaturizado, de pequena dimensão contida em um cubo de 40x40x40 mm. ou menor,
- é conectado ao sensor por' ligação elétrica curta com cabo, sendo o comprimento da ligação inferior a 200mm.
- compreende uma bateria embarcada, ~ possui recurso de rádio para transmitir os dados de monitoramento para um módulo de coleta móvel, colocado temporariamente em local próximo ao dispositivo.
Dessa forma, a invenção oferece uma solução para as limita10 çoes apresentadas nos sistemas precedentes, a saber:
- o consumo de energia.
- um grande porte, e, portanto uma limitação de acesso,
- a presença de grandes ligações com fios (até 50 m),
- a consulta e interpretação dos dedos feitos somente durante os 15 períodos de manutenção e não em tempo real,
- o acompanhamento descontinuado das estruturas.
A invenção serã mais bem compreendida após a leitura da descrição a seguir e a observação das figuras que a acompanham. Essas figuras são apresentadas a titulo indicativo e de forma alguma, limitative da in20 vençâo. As figuras mostram:
- figuras 1a a 1c: um dispositivo de monitoramento conforme definido pela invenção, com sensores, e sus instalação em um veiculo em particular;
- figuras 2 e 3, os comportamentos de correntes proporcionais 25 respectivamente a uma amplitude e a urna fase de um sinal emitida por um sensor da invenção;
figuras 4 e 5: associações entre as medidas efetuadas por um sensor conforme definida pela invenção, e o tamanho de uma trinca de um lado e a data de alcance da trinca a um tamanho critico de outro lado:
A) - figura 6: um exemplo de urn algoritmo de acompanhamento de trinca executada pelo circuito de tratamento da invenção.
Λ figura 1a mostra um meia de transporte 1. aqui urn avião, com diversos dispositivos de monitoramento embarcados, de acordo com a invenção, realizados na forma de plataformas eletrônicas integradas, ou nós. Cada nó, autônomo e sem fio e de pequeno porte, é colocado em um local considerado como sensível O conjunto das plataformas (sensor e circuito eletrônico) monitora a estrutura 1.
Cada dispositivo possui, figura 1b, um circuito de tratamento 3 ligado a um sensor 4. O circuito 3 transforma os sinais de medida produzidos pelo sensor 4 em dados de monitoramento. Um módulo de coleta 5, por exemplo, mantido por um operador 6 que passa próximo de um dispositivo 2 da estrutura 1, coleta, a partir de uma estação, de preferência imóvel do veiculo, os dados de monitoramento para serem utilizadas pela manutenção, por exemplo, para verificar o estado da estrutura 1, ou para proceder á substituição de certas peças.
De acordo com a invenção, o dispositivo 2 è mlniaturizado. Em um exemplo, ele compreende um circuito de tratamento 3 cujo tamanho é contido em um cubo 5 de 4Ômm de lado. Uma rniniaturtzação maior é esperada em função da evolução das tecnologias eletrônicas e de um roteamentu mais compacto, Esse dispositivo 2 miniaturizado compreende também um sensor 4. Em um exemplo preterido, o sensor 4 é formado por um par de sensores 7 e 8, idênticos, destinados a serem colocado, o primeiro, numa parte da estrutura a ser monitorada, 1, e o outro, servrndo como teste, instalada próximo ao primeiro, em um local da estrutura 1 considerada saudável, ou seja, sem danos. Os dois sensores são ligados por ligação elétrica com fios 9 e 10 que liga cada um deles ao circuito 3, Em um exemplo, as ligações 9 e 10 duplas e flexíveis são de comprimento compreendido entre 50rnm e 200mm. As ligações 9 e 10 podem ser conectadas aos sensores 7 e 8 e ao circuito 3 de uma maneira definitiva ou por meio de conectores removíveis. Em um exemplo, as ligações 9 a 10 possuem cada uma quatro fios. Todavia, não é necessário dispor de dois sensores., Na. prática, o sensor testa que serve de referência, pode ser descartado, no caso, por exemplo, de uma calibração, prévia no local ou na fábrica, da resposta do sensor de medição.
Cada sensor ê formado por uma bobina, nesse caso, realizado preferencialmente por urna espiral tal corno 11 gravada em um suporte flexí vel metalizado, por exemplo, ern um revestimento de poliletrafluoretiteno metalizado de dupla face. O suporte sendo de dupla face, duas conexões 12 e 13, dispostas de cada lado da bobina, ou de um mesmo lado par um furo, 5 são conectadas a cabos condutores da ligação com fio 9. Podemos prever na conexão 12 uma resistência 14 de adaptação de potência. A conexão 13 é de preferência uma conexão de massa, em particular, comum aos dois sensores 7 e 8, quando existem dois. Em uma variante, figura 1o} o ou os sensores possuem um furo central T para poder ser montado com um rebite.
Em um ponto intermediário entre a bobina 11 e a resistência 14, é feita uma conexão 15 que serve para conduzir o sinal de excitação, e, portanto de medição, do sensor. O princípio da medição é o seguinte. Um sinal alternativo ê produzido pelo circuito 3 e, conduzido através da resistência 14, se desenvolve na estrutura 1 no local onde o sensor 7 está colocado. Se a estrutura estiver saudável, se não houver trinca, a amplitude do sinal corresponderá à presença de uma self e de uma resistência de valores conhecidos. Se, ao contrário, a área subjacente à bobina 11 estiver fendida, se houver 6 uma trinca, a circulação das correntes de Foucault será perturbada.
Nessas condições, a indutânoia mútua entre o sensor e a fonte dirninui, enquanto a resistência aumenta,
A presença de urn sensor de teste 8 próximo ao sensor de medição 7 permite dispensar a calibração, se isentando ao mesmo tempo, dos efeitos da temperatura. Os sinais medidos são assim uma comparação ou uma diferença das amplitudes dos sinais medidos pelos sensores 7 e 8 res~ 25 pectivamente. Além disso, se um dos sensores 7 ou 8 se soltar da estrutura
1, a comparação da fase das medidas possibilita detectá-lo imediatamente.
Na realidade, sem indutãncia mútua com a estrutura de um dos dois, os sinais injetados nos sensores 7 e 8 não serão mais smcronos, há então uma defasagem de fase.
A figura 1b apresenta a integração ern três dimensões mantida para o circuito 3, assim como os quatro diferentes níveis do nó, e o conjunto formando um cubo. Cada nível realiza uma função particular: uma transmis são de rádio, uma conversão dos sinais emitidos pelos sensores em duas correntes proporcionais, um tratamento dos dados por microcontrolador. um armazenamento dos dados em uma memóna, e uma alimentação autônoma do nó e as conversões de correntes continuas (DC/DC) necessárias para 5 alimentar os componentes situados em cada nível, Qs níveis são intercombiáveis e podem ser adaptados segundo a aplicação programada (por exemplo, das tensões mecânicas e ou ambientais).
O circuito 3 possui assim, de uma maneira esquematica, em um nível, um microprocessador 16 ligado por um bus 17 de dados, de endere10 ços e comandos, a uma memória 18 onde são memorizados os dados de monitoramento, a uma memória programa 19 que armazena um programa
20, a um relógio H/h, eventualmente capaz de cadencíar o microprocessador de forma rápida ou lenta e a uma interface 21 de comunicação do primeira nível com as outros níveis..
A interface 21 compreende de preferência pinos de ligação de lado a lada para hgar entre eles os diferentes níveis do circuito 3 Por isso, a posição desses últimas ê de preferência intercambiável no circuita 3 cúbica.
Um segundo nível 22 da circuito 3. também é ligada à interface
21, como todas os outros níveis, é um nível de preferência inferior pela fato 7 de ser designado para receber- a batería, ou de preferência uma pilha capaz de funcionar em temperaturas entre ~6(FC e *85VC, e que ê fixado sobre a estrutura, próxima da estrutura a ser monitorada.
Um terceiro nível 23 fica em comunicação entre o nivel do mioroprocfôssador 16-20 e os sensores 7 e 8 por meia das ligações 9 e 10.
Nesse nível 23, as funções eletrônicas efetuadas são de conversões da impedância em duas correntes praparcíonais, assim como, de preferência, uma excitação sinusoidal dos ínjetores ligados aas sensores.
Um quarto nível 24 serve para a ligação radioelétrica com o módulc 5.
Em uma aplicação pretenda, os diferentes componentes (memória. gerador de sinal sinusoidal empacotamento, radio) comunicam por dois tipos de Interface série, uma interface preferida SPI (Serial Peripheral Inter face) e UART (Transmissor/ receptor assinorono universal). 0 Quadro 1 abaixo apresenta a localização de cada funcionalidade no cube:
O^dro.l
Função Número do nival de 1 a 4 (começando por baixo)
Radio4
Empacotamento3
Conversões anaíógico-dígitai e digítaL-analógica 2
Mícrocontrolador2
Memória (por exemplo. 1 Mb)2
Alimentação, conversão de corrente1
Sensores 7,8 externos
O programa 20 foi organizado em subprogramas de tarefas 25 a
29. A tarefa 25 õ urna tarefa de medida da amplitude do sinal emitido peio sensor 7 (e se houver necessidade 8) para se conhecer a extensão e a pro fundidade de uma fissura. A medida do comprimento da fissura será explicada atais adiante. A modificação da frequência do sinal injetado pelo injetor 10 permite, além disso., conhecer a profundidade da fissura no metal. Por exem plo, quanto mais elevada for a frequência, entre WOKHz e 1000KHZ, menos o sinal penetra no metal. Dessa forma, a resposta dada peto sensor a diferentes frequências permite conhecer a profundidade da 8 fissura.
A tarefa 26 de medida de fase φ entre cs sinais dos dois senso15 res permite assegurar que c dispositivo esteja devidamente em contato com a estrutura 1.5.
A tarefa 27 é uma tarefa de stand-by do processador 16. Por exempio, durante várias dezenas de minutos, após uma medição, por exemplo, uma hora, o microprocessador cessa todas as suas funções. De prefe2.0 rência nesse caso, o relógio HZh de cadenciamento do microprocessador passa de um ritmo rápido H a um ritmo lento h para que a contagem da duração do modo de stand-by não penalize as capacidades de autonomia do dispositivo. Com as grandezas indicadas acima, com baterias facilmente disponíveis, nós estimamos que a duração de autonomia possa ser de três ο
anos. Essa autonomia õ análoga aos superconsumos encontrados no estado da técnica, que tmpôem a passagem de fios suplementares de alimentação, o que aumenta o custo e o peso do veículo.
A tarefa 28 representa o sistema operacional o sequenciador do 5 microprocessador 16.
A tarefa 29 representa as operações que são lançadas quando um operador 6 se aproxima do circuito 2, O módulo de coleta 5 emite então, a pedido do operador 6 uma ordem, recebida por uma antena 30 do nível 24, que ele mesmo coloca em serviço para a transmissão com destino ao moduli) Io 5 dos dados memorizados na memória 18.
Um intervalo de tempo entre cada tomada de medida pode ser configurado na tarefa 27 via uma interface de microcomputador, PC. As medidas são em seguida analisadas por um algoritmo 2.5-26, contido no circuito 3, e o estado da estrutura, simbolizado por um número, à gravado na memo15 ria 18. A data associada à medida, e criada pelo relógio H/h, também fica salva O diagnóstico da estrutura é conhecido imediãtamente. Os dados são ern seguida recuperados via rádio por um Personal Digital Assistant 5, PDA, ou computador portátil Eles são exibidos em um editor do tipo planilha eletrônica, sempre que necessária, em particular a cada manutenção.. A evolu20 ção de uma trinca è assim conhecida.
Uma funcionalidade suplementar possibilita a aquisição, ao mesmo tempo, 9 das condições ambientais e guardadas na memória. Dessa forma, comparando esses dados (estado da estrutura e dados climáticos), as condições de desenvolvimento da fissura são identificadas. Além do mais, um 25 limiar critico de comprimento da trinca pode ser integrado au sistema. Uma estimação da data de atingimento desse comprimento é automaticamente calculada pelo algoritmo. Esse cálculo se baseia em uma regressão linear, a partir das datas gravadas para cada patamar ultrapassado. Dessa forma, uma manutenção pode ser programada, ou adiada, se necessário (após a 30 análise do comprimento da fissura).
A invenção será utilizada pelas companhias aéreas, marítimas e ferroviárias para a realização das manutenções da frota (aviões, helicópte ros, hens, navios,..), Ela permite saber com precisão quando uma estrutura está defeituosa (aparecimento de trincas) e a evolução dos defeitos. Ela oti miza assim as manutenções: a troca de uma peça pode ser antecipada ou adiada, evitando as manutenções não planejadas. Além do mais, eia limite os custo e o tempo das manutenções, pois o usuário, deve simplesmente baixar os dados e inspecionar parcialmente o veículo de transporte, o avião. Além disso, os acompanhamentos de desenvolvimento de trincas são aprimorados e suas causas podem ser identificadas (mudança de temperatura., pressão, umidade, decolagem...).
De preferência, o conjunto dos sensores forma urna rede e os nós comunicam entre eles através de ligação rádio (por exemplo, do tipo Zigbee para limitar o consumo). Os dados, analisados e armazenados de forma continua, são coletados regularmente por uma central de aquisição em terra (por exemplo, a cada dois ou quatro meses) por rádio, durante uma manutenção do avião. Eles fornecem diretamente, o estado da estrutura testada.
Para reduzir o consumo do dispositivo, é levando em conta o tempo médio de propagação de uma trinca, ern 100,000 horas de vôo, o valor padrão preestabelecidu è fixado, em uma configuração preferencial, com uma medição por hora sendo que o resto do tempo, o dispositivo permanece em stand-by. As séries de dados obtidos são tratadas por um algoritmo no microcontrolador 16-2.0, a partir da aquisição de novas medidas.
As figuras 2 e 3 apresentam as saldas características obtidas após o empacotamento. .A evolução das curvas de amplitude são primeiro 10 decrescentes e depois crescentes com quedas mais ou menos bruscas de acordo com o tamanho da fissura detectada. Q algoritmo apresentado na figura 6 se baseia nessa queda. Esse algoritmo revela o estado da estrutura (variável chamada ^cracá^sfafe), e. portanto, comprimento da fissura resultante. por patamares, numerados aqui, de 0 a 8.
A superfície sensível do sensor de corrente de Foucault, è a da bobina 11. Em uma configuração preferenciai, é um circulo de diâmetro igual a 20 mm Esse tamanho limita o comprimento máximo da fissura a ser de11 teclada. O número de diferentes patamares também é definido pelo diâmetro da superfície sensível Aqui, a superfície sensível foi subdivida em 8 partes corn comprimentos de 2.5 mm. O algoritmo descrito na figura 6 pode facilmente ser adaptado para outras superfícies sensíveis e para um número 5 diferente de patamares.
Q quadro 2 seguinte é um descritivo das quedas de tensão representando a amplitude.
Patamar Queda positiva (?) Queda negativa (|) Queda {+*+. forte;
++; fraca. * :rnuítu fraca)
Figure BRPI0909673A2_D0001
X4W .X -ΐ-ΐ-.
x4
Xt
X4 x-v
Q..y3dro,2
Q algoritmo utiliza principalmente a amplitude da impedância de desequilíbrio do ponto formado pelos dois sensores 7 e 8. Por exemplo, uma diferença de IDO mV a 180 KHz è reveladora de uma fissura com comprimento 5 de 2.0 mm. A fase è utilizada aqui para saber se o sensor esto correlamente colado na estrutura. A primeira tomada de medida é feita em uma 15 estrutura saudável ou seja, sem fissuras, como referência. As duas correntes resultantes dessas medições são armazenadas em variáveis Mag n e Phase n no tempo n, Para as medidas seguintes, as medidas precedentes são armazenadas nas variáveis que representam o tempo n-1. Mag n-1 e Phase_n-1. Qs novos valores são armazenados nas variáveis relativas ao 20 tempo η. O algoritmo trabalha na diferença de amplitude desses dois valores (díf rnag), ou seja, sobre o sinal e sobre o intervalo entre esses últimos. Seguindo o sinal positivo (Δ?) ou negativo {âj), e a queda mais nu menos brusca (forte, fraca ou muito fraca) dessa diferença, o estado que representa a estrutura, evoluí nos diferentes estados numerados de 0 á 8 oomo apresenta o algoritmo, O acompanhamento temporal proposto pelo algoritmo da figura 6 permite perceber que para uma fissura, o sinal começa inicialmente a decrescer antes de crescer, com variações contrárias.
Por exemplo para passar do estado 0 ao estado 1, ê preciso que a diferença de amplitude seja superior a um limiar Aj forte fixo. A precisão da medida è de aproximadamente 50 mV. e por isso, qualquer diferença de amplitude medida entre os dois sensores, inferior a 50 mV (chamado de A no algoritmo), não será levada em conta por esse último. Se o sensor estiver mal colado á estrutura, ou seja, se os valores de fase e de amplitude ultrapassam um limiar fixado, uma mensagem de alerta é automaticamente gravada;
O algoritmo realiza então, em tempo real, a análise do estado da estrutura e armazena em seguida, na memória o valor desse estado. O comprimento máximo de trinca resulta disso. O tempo associado também fica registrado, o que permite um acompanhamento preciso da evolução da trinca.
O dispositivo também possuí uma função de aquisição de parâmetros ambientais (temperatura, umidade), assim como de pressão e de vibrações. Essa funcionalidade é ativada se o usuário desejar comparar os diferentes estados da estrutura testada com cs parâmetros ambientais gravados. Dessa forma, as condições de aparecimento e de evolução das fissuras poderão ser identificadas.

Claims (13)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Dispositivo de monitoramento da estrutura de um veíoulo, compreendendo um sensor elétrico de medida, urn circuito de tratamento ligado ao sensor para transformar as medidas do sensor em dados de monitoramento, e um meio de transmissão para transmitir os dados de monitoramento a um módulo de coleta, caracterizado pelo fato de possuir um circuito de tratamento que:
    - é miniaturizado, de tamanho pequeno contido em um cubo de 40x40x40 mm ou de tamanho inferior,
    - possus uma ligação elétrica curta por cabo, ao sensor, sendo o comprimento dessa ligação inferior à 200mm,
    - compreende uma batería embarcada.
    - compreende um recurso de radio para transmitir os dados de monstoramento a um módulo móvel de coleta, temporariamente colocado próximo do dispositivo.
  2. 2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o circuito de tratamento possuí uma função transmissão do sensor ativada a partir de uma estação imóvel do veículo, pelo modulo de coleta.
  3. 3. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2. caracterizado pelo fato de que o sensor è um sensor de medida de trinca.
  4. 4. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o sensor é um sensor de oorrentes de Foucault e compreende um primeiro sensor de medida, colocado na estrutura em urn local a ser monitorado e um segundo sensor de teste, colocado na estrutura em um local sem saudável, sem fissuras, para medir a diferença de fase entre os sinais produzidos pelos dois sensores e sua perfeita adesão à estrutura a ser monitorada.
  5. 5. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o sensor de oorrentes de Foucault é uma bobina em espiral suportada par um circuito flexível, em um exemplo de
    25x50rnm aproximadamente. metalizado, de dupla face, face, ligado ao circuito de tratamento por uma conexão com cabo fexivei duplo, por exemplo, de comprimento compreendido entre 5 e 20 cm, colocada em urn locai a ser monitorada, e associado a um outro sensor de referência Instalado próximo do local a ser monitorado, em um local considerado saudável, e pelo fato de que o circuito de tratamento mede uma diferença de sinal emitido por um sensor em relação ao outro.
  6. 6. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5. caracterizado pelo fato de que o sensor de corrente de Foucault possui uma dada superfície, por exemplo, de um diâmetro de 20mm. e pelo fato de que o circuito de tratamento compreende meios de quantificar as medidas, per exemplo, em 8 níveis, de forma a medir uma evolução, por exemplo, i~ guai a 2.5rnm, 5 da extensão de uma fissura.
  7. 7, Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o circuito de tratamento compreende uma memória para memorizar as medidas e os dados de monitoramento.
  8. 8. Dispositivo de acordo com qualquer urna das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o circuito de tratamento é organizado se gunde uma arquitetura de niveis, e que os níveis são intercambiáveis e conectadas entre elas, por exemplo, por conectores de lado a lado, e compreende urn primeiro nível de alimentação elétrica, de preferência colocada na base do circuito, próximo da estrutura a ser monitorada, seguida de um segunda nível de tratamento 15 digital, que por sua vez è seguido de um terceiro nível de conversão dos sinais emitidos pelos sensores em duas correntes proporcionais. o segundo nivel, convertendo-os em valores digitais, um tercesro nival que por sua vez è seguido por um quarto nivel de transmissão/ recepção radioelétrica, o quarto nivel, sendo de preferência colocado na parte superior do circuito.
  9. 9, Dispositivo de acorda com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o circuito de tratamento è de baixo consumo de energia que compreende um seqüenciadar para realizar as medições espaçadas uma das outras de diversas dezenas de minutos e para in-· <3 duzir σ seu modo stand-by entro as medições.
  10. 10. Disposdivo uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o circuito de tratamento compreende uma bateria capaz de funcionar em temperaturas compreendidas entre de -60C e ^85':C.
    5
  11. 11. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações
    1 a 10, caracterizado peío fato de que o circuito de tratamento compreende um circuito para medir uma data, para memorizar essa data em correspondência de uma medida, e um programa para deduzir a evolução de uma fissura apesar das variações contrárias do sinal de medida.
    10
  12. 12. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações
    1 a 11, caracterizado pelo fato de que o circuito de tratamento compreende um gerador de sinal sinusoidal do qual 14 a frequência é compreendida entre lOOKHz e 1000KHZ para medir a profundidade da trinca e um seqüenciador para fazer variar essa frequência durante uma medida de forma a explo15 rar a profundidade da fissura.
  13. 13. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações
    1 a 12, caracterizado pelo fato de que o sensor possui um furo no meio para ser colocado com rebite.
BRPI0909673A 2008-03-20 2009-03-18 dispositivo de monitoramento da estrutura de um veículo BRPI0909673A2 (pt)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0851819A FR2929008B1 (fr) 2008-03-20 2008-03-20 Dispositif de surveillance de la structure d'un vehicule
PCT/EP2009/002005 WO2009115315A1 (fr) 2008-03-20 2009-03-18 Dispositif de surveillance de la structure d'un vehicule

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BRPI0909673A2 true BRPI0909673A2 (pt) 2019-08-27

Family

ID=39884547

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BRPI0909673A BRPI0909673A2 (pt) 2008-03-20 2009-03-18 dispositivo de monitoramento da estrutura de um veículo

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8924171B2 (pt)
EP (1) EP2255179B1 (pt)
JP (1) JP5128701B2 (pt)
CN (1) CN101946175B (pt)
BR (1) BRPI0909673A2 (pt)
CA (1) CA2711758C (pt)
FR (1) FR2929008B1 (pt)
WO (1) WO2009115315A1 (pt)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101313317B (zh) * 2005-11-24 2012-10-03 Nxp股份有限公司 数据载体、用于数据载体的电路、以及信号询问方法
US9651471B2 (en) * 2014-05-18 2017-05-16 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. System and method of measuring defects in ferromagnetic materials
DE102014215504A1 (de) * 2014-08-06 2016-02-11 Robert Bosch Gmbh Sensormodul mit mindestens einer Schnittstelle
KR101613256B1 (ko) * 2014-09-05 2016-04-19 한국원자력연구원 와전류 검사법을 이용한 전열관 부식량 예측방법
WO2016053743A1 (en) * 2014-09-29 2016-04-07 Sikorsky Aircraft Corporation Apparatus for detecting corrosion in an article
GB2551112B (en) 2016-05-25 2020-04-15 Ge Aviat Systems Ltd Aircraft component monitoring system
EP3470862B1 (en) * 2017-10-10 2022-03-02 Melexis Bulgaria Ltd. Sensor defect diagnostic circuit

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2194002Y (zh) * 1994-01-26 1995-04-05 郑兆翁 涡流探测仪
JPH0875706A (ja) * 1994-09-06 1996-03-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 機体検査装置
JPH08203736A (ja) * 1995-01-30 1996-08-09 Murata Mfg Co Ltd コア付きコイル装置
JPH1151906A (ja) * 1997-08-04 1999-02-26 Tokyo Gas Co Ltd 腐食診断装置
US6479989B2 (en) * 1999-10-13 2002-11-12 Albert Rudolph Taylor Eddy current probe with an adjustable bisected sensing end
JP2001201373A (ja) * 2000-01-21 2001-07-27 Junichi Takeno 埋め込み型多目的センサー装置
FR2806800B1 (fr) * 2000-03-23 2002-10-11 Alstom Dispositif pour effectuer des controles non destructifs par courant de foucault
JP4723732B2 (ja) * 2000-07-12 2011-07-13 セイコーインスツル株式会社 脈検出装置及び超音波診断装置
US6414483B1 (en) * 2000-07-27 2002-07-02 General Electric Company Eddy current inspection method and apparatus for detecting flaws in an electrically conductive component
US7385392B2 (en) * 2000-11-13 2008-06-10 Jentek Sensors, Inc. Eddy current sensing arrays and system
WO2004046704A1 (ja) * 2002-11-15 2004-06-03 Renesas Technology Corp. 建造物品質モニタシステム、建造物品質モニタ方法、及びそれらに用いられる半導体集積回路装置
US20050007106A1 (en) * 2003-05-23 2005-01-13 Jentek Sensors, Inc. Hybrid wound/etched winding constructs for scanning and monitoring
FR2874689B1 (fr) * 2004-08-25 2007-04-27 Eads Ccr Groupement D Interet Boitier de controle non destructif avec port usb integre
CN2742436Y (zh) * 2004-10-13 2005-11-23 林俊明 一种具有曲率探测面的陈列式涡流/漏磁检测探头
FR2884605B1 (fr) * 2005-04-18 2007-07-06 Eads Europ Aeronautic Defence Procede et dispositif de surveillance d'une structure d'un avion
JP4561500B2 (ja) * 2005-06-30 2010-10-13 株式会社日立製作所 ワイヤレスひずみ測定システム
US7312608B2 (en) * 2005-11-03 2007-12-25 The Boeing Company Systems and methods for inspecting electrical conductivity in composite materials
FR2901611B1 (fr) * 2006-05-24 2009-01-16 Airbus France Sas Dispositif de controle non destructif d'une piece par analyse de distribution du champ magnetique de fuite
EP2114514B1 (en) * 2007-02-16 2016-10-12 Second Sight Medical Products, Inc. Flexible circuit electrode array with film support

Also Published As

Publication number Publication date
CA2711758A1 (fr) 2009-09-24
CN101946175B (zh) 2014-10-22
JP5128701B2 (ja) 2013-01-23
CA2711758C (fr) 2016-08-30
WO2009115315A1 (fr) 2009-09-24
FR2929008B1 (fr) 2010-04-02
JP2011514534A (ja) 2011-05-06
US8924171B2 (en) 2014-12-30
CN101946175A (zh) 2011-01-12
EP2255179A1 (fr) 2010-12-01
FR2929008A1 (fr) 2009-09-25
US20110054813A1 (en) 2011-03-03
EP2255179B1 (fr) 2018-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BRPI0909673A2 (pt) dispositivo de monitoramento da estrutura de um veículo
US20150268152A1 (en) Sensing systems and methods for determining and classifying corrosivity
US7174255B2 (en) Self-processing integrated damage assessment sensor for structural health monitoring
Demo et al. Development of a wireless miniaturized smart sensor network for aircraft corrosion monitoring
CN104678229B (zh) 一种变电站接地网腐蚀监测系统
CN103983295B (zh) 基于信号和环境激励的传感器故障诊断系统和诊断方法
ES1180289U (es) Un dispositivo de monitorización de estado para monitorizar una máquina eléctrica
KR101037135B1 (ko) 콘크리트의 내부공동 비파괴 검사장치 및 검사방법
ITMI20081522A1 (it) Sistema per il controllo e/o la deumidificazione muraria
CN107044870A (zh) 一种多参数便携式储运设备检测仪
CN103116181A (zh) 一种地震探测系统及地震仪
CN104622437A (zh) 一种超声波身高测量设备
Satme et al. Modal analysis using a uav-deployable wireless sensor network
CN105157747B (zh) 一种各部件分离的检测系统及检测方法
CN206892094U (zh) 一种便携式水质监测装置及水质监测系统
Moreau et al. Presentation of platforms for wireless advanced networks of sensors for aeronautics application
Hauka et al. Automated sensory monitoring system prototype for continuous monitoring of material and structure state
Jakobsen Low cost MEMS accelerometer and microphone based condition monitoring sensor, with LoRa and Bluetooth Low Energy radio
RU144189U1 (ru) Контрольно-проверочное устройство
CN208821151U (zh) 航空发动机管理装置
CN202915958U (zh) 一种用于精密仪器实验室的手持式温湿度测试仪
Golwalkar et al. Pollution Monitoring System Using IoT and LabVIEW
Dembrani et al. Environmental Monitoring System based on Internet
Liu et al. UrbanBox: a Low Cost End-to-End Platform for Smart City Sensing
Martin Hybrid RFID Sensors: Design, Implementation and Application

Legal Events

Date Code Title Description
B06F Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette]
B06U Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: procedure suspended [chapter 6.21 patent gazette]
B11B Dismissal acc. art. 36, par 1 of ipl - no reply within 90 days to fullfil the necessary requirements
B350 Update of information on the portal [chapter 15.35 patent gazette]