CN109211449A - 一种飞机挡风玻璃疲劳实时监测装置 - Google Patents

一种飞机挡风玻璃疲劳实时监测装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种飞机挡风玻璃疲劳实时监测装置，其包括玻璃面应力监测采集通道，其呈网状预埋于挡风玻璃内部；第一应力传感器，其包覆于玻璃面应力监测采集通道内且设置于网状玻璃面应力监测采集通道的节点处；安装孔应力监测采集通道，其预埋于挡风玻璃内且与第二应力传感器相连，所述第二应力传感器预埋于挡风玻璃安装孔处；所述第一应力传感器和第二应力传感器实时采集相应区域的应力信号，并分别经玻璃面应力监测采集通道和安装孔应力监测采集通道传送至处理器，当相应应力超过相应阈值时，处理器输出报警信息。

Description

一种飞机挡风玻璃疲劳实时监测装置
技术领域
本发明属于飞机测试领域，尤其涉及一种飞机挡风玻璃疲劳实时监测装置。
背景技术
飞机挡风玻璃在飞机飞行过程中起到重要作用，它不仅是飞机中的重要结构件，也是一种典型的结构功能一体化材料，直接关系到飞机和驾驶员的安全。飞机挡风玻璃具有足够的强度和韧性，以承受外部冲击载荷；同时作为透明观察窗，必须要具有良好的光学性能，具备用于防冰、除雾的电加温功能。因此，飞机挡风玻璃在多重载荷作用下会发生疲劳破坏。
飞机挡风玻璃的疲劳破坏会导致裂纹的萌生和发展，严重者会发生局部破裂或整体脱落。飞行过程中飞机风挡玻璃破坏可分为三种情况：
a.玻璃破裂但没有脱落，还能挡风但影响视野；
b.玻璃破裂随后脱落，形成空窗；
c.没有破裂整体脱落。
以上几种情况都需要进行预先监测和预防。
现阶段主要采用光弹扫描法来监测、预测玻璃内应力集中和缺陷的部位，但在线监测装置在飞行过程中起到更大的作用。
因此，亟需一种可以在线监测挡风玻璃内部应力分布和监测疲劳情况的装置。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种飞机挡风玻璃疲劳实时监测装置，其能够在线监测挡风玻璃内部应力分布和监测疲劳情况。
本发明提供的第一种飞机挡风玻璃疲劳实时监测装置的技术方案为：
一种飞机挡风玻璃疲劳实时监测装置，包括：
玻璃面应力监测采集通道，其呈网状预埋于挡风玻璃内部；
第一应力传感器，其包覆于玻璃面应力监测采集通道内且设置于网状玻璃面应力监测采集通道的节点处；
安装孔应力监测采集通道，其预埋于挡风玻璃内且与第二应力传感器相连，所述第二应力传感器预埋于挡风玻璃安装孔处；
所述第一应力传感器和第二应力传感器实时采集相应区域的应力信号，并分别经玻璃面应力监测采集通道和安装孔应力监测采集通道传送至处理器，当相应应力超过相应阈值时，处理器输出报警信息。
进一步的，所述玻璃面应力监测采集通道呈网状均匀分布预埋于挡风玻璃内部。
这样能够对玻璃面应力进行准确监测，为疲劳分析提供准确的数据基础。
进一步的，在网状玻璃面应力监测采集通道的节点处，向水平及垂直方向分别延伸的四个方向均设置有第一应力传感器，且与网状玻璃面应力监测采集通道的节点等距分布。
进一步的，所述第二应力传感器采用圆形片状结构，且内径孔尺寸与挡风玻璃的安装螺栓外径相同。
进一步的，所述玻璃面应力监测采集通道和安装孔应力监测采集通道均采用透明微米级光纤丝制作而成。
进一步的，所述处理器还与疲劳成像仪相连，疲劳成像仪用来接收应力信号并成像显示。
本发明提供的第二种飞机挡风玻璃疲劳实时监测装置的技术方案为：
一种飞机挡风玻璃疲劳实时监测装置，包括：
玻璃面应力监测采集通道，其呈网状预埋于挡风玻璃内部；
第一应力传感器，其包覆于玻璃面应力监测采集通道内且设置于网状玻璃面应力监测采集通道的指定节点处；
所述第一应力传感器用于实时采集相应区域的应力信号，并经玻璃面应力监测采集通道传送至处理器，当应力超过阈值时，处理器输出报警信息。
进一步的，所述玻璃面应力监测采集通道呈网状均匀分布预埋于挡风玻璃内部。
进一步的，在网状玻璃面应力监测采集通道的节点处，向水平及垂直方向分别延伸的四个方向均设置有第一应力传感器，且与网状玻璃面应力监测采集通道的节点等距分布。
进一步的，所述玻璃面应力监测采集通道采用透明微米级光纤丝制作而成。
进一步的，所述处理器还与疲劳成像仪相连，疲劳成像仪用来接收应力信号并成像显示。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明的飞机挡风玻璃疲劳实时监测装置结构简单、操作灵活、安全可靠，可用于各种飞机挡风玻璃及特殊作业玻璃。
(2)本发明的飞机挡风玻璃疲劳实时监测装置用于飞机挡风玻璃应变疲劳的监测和预警，可用于各类型飞机的挡风玻璃疲劳监测，能够满足飞机飞行安全保障及地面维护等工作的需要。
(3)本发明的一种飞机挡风玻璃疲劳实时监测装置可同时实时监测飞机挡风玻璃安装孔及玻璃面的应力疲劳变化，可以对挡风玻璃疲劳监测成像显示及实时报警。
(4)本发明的另一种飞机挡风玻璃疲劳实时监测装置可实时监测飞机挡风玻璃面的应力疲劳变化，可以对挡风玻璃疲劳监测成像显示及实时报警。
(5)本发明采用微米级光纤制作相应应力监测通道，提高了应力信号传输的速度及准确性。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1是一种飞机挡风玻璃疲劳实时监测装置总体结构示意图。
图2是挡风玻璃示意图。
图3是挡风玻璃内部的应力监测采集通道分布示意图。
图4是第一应力传感器示意图。
其中，1.挡风玻璃安装孔；2.挡风玻璃；3.第二应力传感器；4.安装孔应力采集通道；5.玻璃面应力监测采集通道；6.信号放大器；7.信号分析仪；8.疲劳图像仪；9.疲劳监测报警器；10.第一应力传感器。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
实施例一
如图1和图2所示，本实施例提供的一种飞机挡风玻璃疲劳实时监测装置，包括：
玻璃面应力监测采集通道5，其呈网状预埋于挡风玻璃2内部；
第一应力传感器10，其包覆于玻璃面应力监测采集通道5内且设置于网状玻璃面应力监测采集通道5的节点处；
安装孔应力监测采集通道4，其预埋于挡风玻璃2内且与第二应力传感器3相连，所述第二应力传感器3预埋于挡风玻璃安装孔1处；
所述第一应力传感器10和第二应力传感器3实时采集相应区域的应力信号，并分别经玻璃面应力监测采集通道5和安装孔应力监测采集通道4传送至处理器，当相应应力超过相应阈值时，处理器输出报警信息。
在本实施例中，第一应力传感器10和第二应力传感器3实时采集相应区域的应力信号，并分别经玻璃面应力监测采集通道5和安装孔应力监测采集通道4传送至相应信号放大器6，再经处理器传输到信号分析仪7，并通过疲劳图像仪8成像供飞行员进行分析，当区域内部应力超过阈值时，疲劳监测报警器9会进行报警。
在具体实施中，如图3所示，所述玻璃面应力监测采集通道5呈网状均匀分布预埋于挡风玻璃2内部。
第一应力传感器10可为贴敷式应力传感器，在网状玻璃面应力监测采集通道的节点处，向水平及垂直方向分别延伸的四个方向均设置有第一应力传感器10，且与网状玻璃面应力监测采集通道的节点等距分布，如图4所示。
该布置方法可满足对玻璃面内整体疲劳应力的测量。
这样能够对玻璃面应力进行准确监测，为疲劳分析提供准确的数据基础。
在具体实施中，第二应力传感器3为孔应力监测片，其采用圆形片状结构，且内径孔尺寸与挡风玻璃的安装螺栓外径相同。
在具体实施中，所述玻璃面应力监测采集通道和安装孔应力监测采集通道均采用透明微米级光纤丝制作而成。
本实施例的飞机挡风玻璃疲劳实时监测装置，结构简单、操作灵活、安全可靠，可用于各种飞机挡风玻璃及特殊作业玻璃。
本实施例的飞机挡风玻璃疲劳实时监测装置，用于飞机挡风玻璃应变疲劳的监测和预警，可用于各类型飞机的挡风玻璃疲劳监测，能够满足飞机飞行安全保障及地面维护等工作的需要。
本实施例的一种飞机挡风玻璃疲劳实时监测装置可同时实时监测飞机挡风玻璃安装孔及玻璃面的应力疲劳变化，可以对挡风玻璃疲劳监测成像显示及实时报警。
实施例二
本实施例的一种飞机挡风玻璃疲劳实时监测装置，包括：
玻璃面应力监测采集通道，其呈网状预埋于挡风玻璃内部；
第一应力传感器，其包覆于玻璃面应力监测采集通道内且设置于网状玻璃面应力监测采集通道的指定节点处；
所述第一应力传感器用于实时采集相应区域的应力信号，并经玻璃面应力监测采集通道传送至处理器，当应力超过阈值时，处理器输出报警信息。
在本实施例中，第一应力传感器实时采集相应区域的应力信号，并经玻璃面应力监测采集通道传送至相应信号放大器，再经处理器传输到信号分析仪，并通过疲劳图像仪成像供飞行员进行分析，当区域内部应力超过阈值时，疲劳监测报警器会进行报警。
在本实施例中，所述玻璃面应力监测采集通道呈网状均匀分布预埋于挡风玻璃内部。
在本实施例中，在网状玻璃面应力监测采集通道的节点处，向水平及垂直方向分别延伸的四个方向均设置有第一应力传感器，且与网状玻璃面应力监测采集通道的节点等距分布。
该布置方法可满足对玻璃面内整体疲劳应力的测量。
这样能够对玻璃面应力进行准确监测，为疲劳分析提供准确的数据基础。
在本实施例中，所述玻璃面应力监测采集通道采用透明微米级光纤丝制作而成。
在本实施例中，所述处理器还与疲劳成像仪相连，疲劳成像仪用来接收应力信号并成像显示。
本实施例的飞机挡风玻璃疲劳实时监测装置，结构简单、操作灵活、安全可靠，可用于各种飞机挡风玻璃及特殊作业玻璃。
本实施例的飞机挡风玻璃疲劳实时监测装置，用于飞机挡风玻璃应变疲劳的监测和预警，可用于各类型飞机的挡风玻璃疲劳监测，能够满足飞机飞行安全保障及地面维护等工作的需要。
本实施例的一种飞机挡风玻璃疲劳实时监测装置可实时监测飞机挡风玻璃面的应力疲劳变化，可以对挡风玻璃疲劳监测成像显示及实时报警。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种飞机挡风玻璃疲劳实时监测装置，其特征在于，包括：
玻璃面应力监测采集通道，其呈网状预埋于挡风玻璃内部；
第一应力传感器，其包覆于玻璃面应力监测采集通道内且设置于网状玻璃面应力监测采集通道的节点处；
安装孔应力监测采集通道，其预埋于挡风玻璃内且与第二应力传感器相连，所述第二应力传感器预埋于挡风玻璃安装孔处；
所述第一应力传感器和第二应力传感器实时采集相应区域的应力信号，并分别经玻璃面应力监测采集通道和安装孔应力监测采集通道传送至处理器，当相应应力超过相应阈值时，处理器输出报警信息。
2.如权利要求1所述的一种飞机挡风玻璃疲劳实时监测装置，其特征在于，所述玻璃面应力监测采集通道呈网状均匀分布预埋于挡风玻璃内部。
3.如权利要求1所述的一种飞机挡风玻璃疲劳实时监测装置，其特征在于，在网状玻璃面应力监测采集通道的节点处，向水平及垂直方向分别延伸的四个方向均设置有第一应力传感器，且与网状玻璃面应力监测采集通道的节点等距分布。
4.如权利要求1所述的一种飞机挡风玻璃疲劳实时监测装置，其特征在于，所述第二应力传感器采用圆形片状结构，且内径孔尺寸与挡风玻璃的安装螺栓外径相同。
5.如权利要求1所述的一种飞机挡风玻璃疲劳实时监测装置，其特征在于，所述玻璃面应力监测采集通道和安装孔应力监测采集通道均采用透明微米级光纤丝制作而成。
6.如权利要求1所述的一种飞机挡风玻璃疲劳实时监测装置，其特征在于，所述处理器还与疲劳成像仪相连，疲劳成像仪用来接收应力信号并成像显示。
7.一种飞机挡风玻璃疲劳实时监测装置，其特征在于，包括：
玻璃面应力监测采集通道，其呈网状预埋于挡风玻璃内部；
第一应力传感器，其包覆于玻璃面应力监测采集通道内且设置于网状玻璃面应力监测采集通道的指定节点处；
所述第一应力传感器用于实时采集相应区域的应力信号，并经玻璃面应力监测采集通道传送至处理器，当应力超过阈值时，处理器输出报警信息。
8.如权利要求7所述的一种飞机挡风玻璃疲劳实时监测装置，其特征在于，所述玻璃面应力监测采集通道呈网状均匀分布预埋于挡风玻璃内部。
9.如权利要求7所述的一种飞机挡风玻璃疲劳实时监测装置，其特征在于，在网状玻璃面应力监测采集通道的节点处，向水平及垂直方向分别延伸的四个方向均设置有第一应力传感器，且与网状玻璃面应力监测采集通道的节点等距分布。
10.如权利要求7所述的一种飞机挡风玻璃疲劳实时监测装置，其特征在于，所述玻璃面应力监测采集通道采用透明微米级光纤丝制作而成；
或所述处理器还与疲劳成像仪相连，疲劳成像仪用来接收应力信号并成像显示。
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