CN112485663A - 一种飞机断路器在线检测装置及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及飞机断路器在线检测领域，具体是一种飞机断路器在线检测装置及其检测方法，包括工控机柜、工控机主机、键盘及鼠标、上架式显示器，还包括：交流程控恒流源/直流程控恒流源、交流程控电压源/直流程控电压源、高精度数字万用表、交直流接触器箱、适配器箱，其具体步骤如下：S1.连接工作电源；S2.连接被测产品；S3.启动检测装置；S4.产品测试；S5.更换被测产品；S6.数据保存；S7.结束工作；通过专用检测装置的研制和使用，实现了飞机配电装置中断路器在不分解情况下，对飞机断路器安秒特性类功能进行在线检测，消除了飞机断路器修理中潜在的风险隐患，提高了飞机的修理质量和安全系数。
Description
技术领域
本发明涉及飞机断路器在线检测领域，具体是一种飞机断路器在线检测装置及其检测方法。
背景技术
飞机配电装置主要由各型断路器、继电器等组成，其中，断路器的主要功能是为各飞机系统进行配电和短路保护，一旦断路器失效，将导致相关的飞机系统非正常断电，造成飞机系统无法工作；或者在相关的飞机系统发生短路故障时，由于断路器无法及时弹跳保护，引发相关产品及线路烧伤，对飞行安全造成一定影响。
目前飞机修理模式是只检查配电装置线路逻辑功能，断路器无故障不分解，断路器的安秒特性，即过载保护功能等未得到有效检查和验证，同时，国内外暂时还没有对飞机配电装置内部断路器的安秒特性进行在线检测的专用装置和检测方法。
通过研制专用检测装置，实现配电装置内部断路器安秒特性，即过载保护功能类功能的在线检测，其本身是对飞机配电装置修理模式的一种尝试研究和修理改进，风险控制的重点在于大电流负荷可能带来的安全隐患，可能的风险来自于以下几个方面：一是两倍及以上的过载电流对配电装置本身的影响，如内部导线、电连接器能否承受大电流的冲击；二是过载电流对专用检测装置的研制及使用可能造成的隐患，如电缆选用规格要求、短路对检测装置和人员安全影响；三是专用检测装置使用过程中，由于转接电缆长期频繁插拔、插头上插针松动引起的接触可靠性问题。
为此，需要开展如下分析论证工作：一是开展断路器安秒特性检查可行性进行分析和论证，确认过载试验对断路器本身质量和寿命不产生影响。二是开展对配电装置内部导线和电连接器的过载承受能力进行分析和论证，确认过载试验在理论上的可行性，对配电装置内部导线和电连接器质量和寿命不产生影响。三是考虑大电流负载，专用检测装置设计中采用三级保护：1程控电源具有过流等保护，可以软件进行设置；2供电回路中安装过流保护装置，在过流、短路等情况下自动切断供电回路；3安装应急开关确保异常情况下手动关闭专用检测装置的供电。四是与专用检测装置连接的连接器采用“尾附+锁扣”方式，操作便利，可有效避免长时间使用磨损，松动等问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种飞机断路器在线检测装置及其检测方法。
一种飞机断路器在线检测装置，包括工控机柜、设置在工控机柜上完成各类指令信号的输入/输出、数据处理、数据显示、人机交互类功能的工控机主机、键盘及鼠标、上架式显示器，还包括：
交流程控恒流源/直流程控恒流源，为飞机配电装置中的各型交流断路器安秒特性检查提供过载电流；
交流程控电压源/直流程控电压源，为飞机配电装置中各型继电器的吸合/释放电压测试提供电压信号；
高精度数字万用表，用于对线路电阻、继电器吸合电压、继电器释放的电压进行高精度测量；
交直流接触器箱，用于断路器在线自动加载控制；
适配器箱，通过将工控机柜下达的导通性测量、控制类指令传达给接触器、继电器，自适应控制交直流接触器组阵列的接通与关断，从而完成不同配电装置产品中各型断路器过载电流的接通与关断，为断路器过载安秒特性检查形成测试条件，并同时将导通性测量结果上传至工控机柜。
所述的交流程控恒流源根据对飞机配电装置中各型交流断路器额定电流的梳理，其最大额定电流值为40A，考虑留有一定的裕量，将电流值增加至150A。
所述的交流程控恒流源和直流程控恒流源的过载电流为2倍～3倍额定电流。
所述的直流程控恒流源根据对飞机配电装置中各型直流断路器额定电流的梳理，其最大额定电流值为50A，考虑留有一定的裕量，将电流值增加至200A。
所述的交直流接触器箱为MZJ型号，触点电路额定电流值≥直流自动保护开关额定电流值的3倍；所述的交直流接触器箱为JKX型号，触点电路额定电流值≥直流自动保护开关额定电流值的3倍，交流自动保护开关额定电流值的2.5倍。
所述的适配器箱包括实现1～62路、1～124路信号与高精度数字万用表的HI、LO通道分别接通、断开的1块HI板和2块LO板、实现1～100个接触器的接通与断开，每块板分别可独立输出控制1～25个接触器的接通与断开的4块接触器控制板、实现1～25个继电器的接通与断开的1块继电器控制板以及1块作为其它自制板卡信号交互实现数据共享与相互通信载体的底板。
一种飞机断路器在线检测装置的检测方法，其具体步骤如下：
S1.连接工作电源：通过电源电缆将检测装置所需220V、380V连接到对应插座上；
S2.连接被测产品：通过专用测试电缆，将被测产品连接到检测装置上；
S3.启动检测装置：打开工控机柜前面板电源开关，此时电源指示灯应燃亮，适配器箱前面板上四块数显电压表+5V、+12V、+24V、+27V指示应正常；打开工控机主机电源开关，直至完成工控机主机操作系统的启动；分别接通直流程控电压源、交流程控电压源、直流程控恒流源、交流程控恒流源电源开关；此时检测装置已进入启动状态；
S4.产品测试：点击操作系统上测试软件图标，进入测试软件登录界面，按软件提示，完成检测装置自检、测试电缆型号匹配、被测产品信息填写类工作，直至进入项目测试界面，根据测试需要，可以选择产品逻辑功能、断路器安秒特性类全部或者部分性能参数，通过点击“开始测试”按钮，测试软件可以实现对被测产品相关性能参数的自动检测；检测过程中可以通过点击“停止测试”按钮随时中止测试过程；
S5.更换被测产品：如需更换其他型号被测产品，需要先停止测试，待产品和专用测试电缆同步更换后，将测试软件返回到测试电缆型号匹配界面，再重复进行上述操作即可；
S6.数据保存：检测的结果可以通过点击“数据保存”按钮完成测试数据的保存；
S7.结束工作：产品测试结束后，需要先退出测试软件，再分别关闭直流程控电压源、交流程控电压源、直流程控恒流源、交流程控恒流源电源开关，再退出主机操作系统，再关闭工控机柜前面板电源开关，并拔出检测装置的电源电缆；最后取下被测产品，并将专用测试电缆整理后归位。
本发明的有益效果是：通过专用检测装置的研制和使用，实现了飞机配电装置中断路器在不分解情况下，对飞机断路器安秒特性类功能进行在线检测，消除了飞机断路器修理中潜在的风险隐患，提高了飞机的修理质量和安全系数。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明的在线检测装置原理设计框图；
图2为本发明的在线检测装置架构结构示意图；
图3为本发明的适配器箱结构及其接口示意图；
图4为本发明的底板内部结构框图；
图5为本发明的HI/LO开关板内部结构框图；
图6为本发明的接触器控制板内部结构框图；
图7为本发明的继电器控制板内部结构框图；
图8为本发明的检测软件主程序流程框图；
图9为本发明的使用流程框结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。
如图1至图9所示，一种飞机断路器在线检测装置，包括工控机柜1、设置在工控机柜1上完成各类指令信号的输入/输出、数据处理、数据显示、人机交互类功能的工控机主机6、键盘及鼠标5、上架式显示器3，还包括：
交流程控恒流源13/直流程控恒流源12，为飞机配电装置中的各型交流断路器安秒特性检查提供过载电流；
交流程控电压源9/直流程控电压源8，为飞机配电装置中各型继电器的吸合/释放电压测试提供电压信号；
高精度数字万用表2，用于对线路电阻、继电器吸合电压、继电器释放的电压进行高精度测量；
交直流接触器箱7，用于断路器在线自动加载控制；
适配器箱4，通过将工控机柜1下达的导通性测量、控制类指令传达给接触器、继电器，自适应控制交直流接触器组阵列的接通与关断，从而完成不同配电装置产品中各型断路器过载电流的接通与关断，为断路器过载安秒特性检查形成测试条件，并同时将导通性测量结果上传至工控机柜1。
采用通用测试平台架构，通过适配器箱4，完成不同产品测试。
通过专用检测装置的研制和使用，实现了飞机配电装置中断路器在不分解情况下，对飞机断路器安秒特性类功能进行在线检测，消除了飞机断路器修理中潜在的风险隐患，提高了飞机的修理质量和安全系数。
所述的交流程控恒流源13根据对飞机配电装置中各型交流断路器额定电流的梳理，其最大额定电流值为40A，考虑留有一定的裕量，将电流值增加至150A。
所述的交流程控恒流源13和直流程控恒流源12的过载电流为2倍～3倍额定电流。
所述的直流程控恒流源12根据对飞机配电装置中各型直流断路器额定电流的梳理，其最大额定电流值为50A，考虑留有一定的裕量，将电流值增加至200A。
所述的交直流接触器箱7为MZJ型号，触点电路额定电流值≥直流自动保护开关额定电流值的3倍；接触器为JKX型号，触点电路额定电流值≥直流自动保护开关额定电流值的3倍，交流自动保护开关额定电流值的2.5倍。
如图3所示，适配器箱4负责将各种自制板卡进行组装，其中底板是其它自制板卡信号交互的载体。
所述的适配器箱4包括实现1～62路、1～124路信号与高精度数字万用表2的HI、LO通道分别接通、断开的1块HI板和2块LO板、实现1～100个接触器的接通与断开，每块板分别可独立输出控制1～25个接触器的接通与断开的4块接触器控制板、实现1～25个继电器的接通与断开的1块继电器控制板以及1块作为其它自制板卡信号交互实现数据共享与相互通信载体的底板。
如图4所示，底板相当于一个共用平台，它能够将1块HI板、2块LO板、4块接触器控制板、1块继电器控制板相互之间实现数据共享与相互通信，并在ISA总线通讯卡的控制下有效协调运行。
如图5所示，所设计的HI/LO开关板能够实现1～62路、1～124路信号与数字万用表的HI、LO通道分别接通、断开，图中未给出指示灯电路，其中，1块HI板与2块LO板在硬件电路上完全相同，但可通过ISA卡控制的地址不同，实现两者的独立控制。
如图6所示，4块接触器控制板能够实现1～100个接触器的接通与断开，每块板分别可独立输出控制1～25个接触器的接通与断开，其中，4块接触器控制板在硬件电路上完全相同，但可通过ISA卡控制的地址不同，实现两者的独立控制。
如图7所示，1块继电器控制板能够实现1～25个继电器的接通与断开，注：分别接至交直流电压源的正负端。
如图8所示为检测软件主程序流程，检测仪软件首先运行产品识别与板卡自检程序，然后再运行其它检测模块程序，待自检通过后，通过匹配电缆选择具体产品测试界面，并可选择性进行产品自动加载测试或手动加载测试，测试的数据能够自动保存。
主程序流程说明：
S1.软件登录：通过登录界面完成用户账号、密码的输入及登录；
S2.检测装置自检：通过软件自检界面，主要完成对交直流接触器箱7、适配器箱4中各种自制板卡类硬件的自检工作，确保检测装置内部线路工作正常；
S3.产品选择：该检测装置可以实现多种型号产品的测试，不同型号产品对应了不同的专用测试电缆和软件测试界面，通过测试电缆型号匹配，测试软件能够自动识别专用测试电缆，并调出相应的产品软件测试界面；
S4.测试项目选择：通过软件项目选择界面，可以实现产品单项性能测试，也可以实现产品部分性能或者全部性能的自动测试；
S5.数据保存：通过数据保存窗口，可以实现软件测试数据的保存。
一种飞机断路器在线检测装置的检测方法，操作使用前，首先需要确认以下事项：①将检测装置220V交流电源输入插头接至相应电源插座；直流程控电流源接380V交流电；②检查测试装置220V交流供电是否正常：打开机柜上方电源输入开关，此时其左侧同排的白色电源指示灯应该被点亮，如果没有被点亮，此时需要打开机柜后面板，检查上方插座左侧开关是否置于左侧，其具体步骤如下：
S1.连接工作电源：通过电源电缆将检测装置所需220V、380V连接到对应插座上；
S2.连接被测产品：通过专用测试电缆，将被测产品连接到检测装置上；
S3.启动检测装置：如图2，打开工控机柜前面板电源开关11，此时电源指示灯10应燃亮，适配器箱4前面板上四块数显电压表+5V、+12V、+24V、+27V指示应正常；打开工控机主机6电源开关，直至完成工控机主机操作系统的启动；分别接通直流程控电压源8、交流程控电压源9、直流程控恒流源12、交流程控恒流源13电源开关；此时检测装置已进入启动状态；
S4.产品测试：点击操作系统上测试软件图标，进入测试软件登录界面，按软件提示，完成检测装置自检、测试电缆型号匹配、被测产品信息填写类工作，直至进入项目测试界面，根据测试需要，可以选择产品逻辑功能、断路器安秒特性类全部或者部分性能参数，通过点击“开始测试”按钮，测试软件可以实现对被测产品相关性能参数的自动检测；检测过程中可以通过点击“停止测试”按钮随时中止测试过程；
S5.更换被测产品：如需更换其他型号被测产品，需要先停止测试，待产品和专用测试电缆同步更换后，将测试软件返回到测试电缆型号匹配界面，再重复进行上述操作即可；
S6.数据保存：检测的结果可以通过点击“数据保存”按钮完成测试数据的保存；
S7.结束工作：产品测试结束后，需要先退出测试软件，再分别关闭直流程控电压源8、交流程控电压源9、直流程控恒流源12、交流程控恒流源13电源开关，再退出主机操作系统，再关闭工控机柜前面板电源开关11，并拔出检测装置的电源电缆；最后取下被测产品，并将专用测试电缆整理后归位。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种飞机断路器在线检测装置，包括工控机柜(1)、设置在工控机柜(1)上完成各类指令信号的输入/输出、数据处理、数据显示、人机交互类功能的工控机主机(6)、键盘及鼠标(5)、上架式显示器(3)，其特征在于：还包括：
交流程控恒流源(13)/直流程控恒流源(12)，为飞机配电装置中的各型交流断路器安秒特性检查提供过载电流；
交流程控电压源(9)/直流程控电压源(8)，为飞机配电装置中各型继电器的吸合/释放电压测试提供电压信号；
高精度数字万用表(2)，用于对线路电阻、继电器吸合电压、继电器释放的电压进行高精度测量；
交直流接触器箱(7)，用于断路器在线自动加载控制；
适配器箱(4)，通过将工控机柜(1)下达的导通性测量、控制类指令传达给接触器、继电器，自适应控制交直流接触器组阵列的接通与关断，从而完成不同配电装置产品中各型断路器过载电流的接通与关断，为断路器过载安秒特性检查形成测试条件，并同时将导通性测量结果上传至工控机柜(1)。
2.根据权利要求1所述的一种飞机断路器在线检测装置，其特征在于：所述的交流程控恒流源(13)根据对飞机配电装置中各型交流断路器额定电流的梳理，其最大额定电流值为40A，考虑留有一定的裕量，将电流值增加至150A。
3.根据权利要求2所述的一种飞机断路器在线检测装置，其特征在于：所述的交流程控恒流源(13)和直流程控恒流源(12)的过载电流为2倍～3倍额定电流。
4.根据权利要求1所述的一种飞机断路器在线检测装置，其特征在于：所述的直流程控恒流源(12)根据对飞机配电装置中各型直流断路器额定电流的梳理，其最大额定电流值为50A，考虑留有一定的裕量，将电流值增加至200A。
5.根据权利要求1所述的一种飞机断路器在线检测装置，其特征在于：所述的交直流接触器(7)为MZJ型号，触点电路额定电流值≥直流自动保护开关额定电流值的3倍；所述的交直流接触器(7)为JKX型号，触点电路额定电流值≥直流自动保护开关额定电流值的3倍，交流自动保护开关额定电流值的2.5倍。
6.根据权利要求1所述的一种飞机断路器在线检测装置，其特征在于：所述的适配器箱(4)包括实现1～62路、1～124路信号与高精度数字万用表(2)的HI、LO通道分别接通、断开的1块HI板和2块LO板、实现1～100个接触器的接通与断开，每块板分别可独立输出控制1～25个接触器的接通与断开的4块接触器控制板、实现1～25个继电器的接通与断开的1块继电器控制板以及1块作为其它自制板卡信号交互实现数据共享与相互通信载体的底板。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的一种飞机断路器在线检测装置的检测方法，其特征在于：其具体步骤如下：
S1.连接工作电源：通过电源电缆将检测装置所需220V、380V连接到对应插座上；
S2.连接被测产品：通过专用测试电缆，将被测产品连接到检测装置上；
S3.启动检测装置：打开工控机柜前面板电源开关(11)，此时电源指示灯(10)应燃亮，适配器箱(4)前面板上四块数显电压表+5V、+12V、+24V、+27V指示应正常；打开工控机主机(6)电源开关，直至完成工控机主机操作系统的启动；分别接通直流程控电压源(8)、交流程控电压源(9)、直流程控恒流源(12)、交流程控恒流源(13)电源开关；此时检测装置已进入启动状态；
S4.产品测试：点击操作系统上测试软件图标，进入测试软件登录界面，按软件提示，完成检测装置自检、测试电缆型号匹配、被测产品信息填写类工作，直至进入项目测试界面，根据测试需要，可以选择产品逻辑功能、断路器安秒特性类全部或者部分性能参数，通过点击“开始测试”按钮，测试软件可以实现对被测产品相关性能参数的自动检测；检测过程中可以通过点击“停止测试”按钮随时中止测试过程；
S5.更换被测产品：如需更换其他型号被测产品，需要先停止测试，待产品和专用测试电缆同步更换后，将测试软件返回到测试电缆型号匹配界面，再重复进行上述操作即可；
S6.数据保存：检测的结果可以通过点击“数据保存”按钮完成测试数据的保存；
S7.结束工作：产品测试结束后，需要先退出测试软件，再分别关闭直流程控电压源(8)、交流程控电压源(9)、直流程控恒流源(12)、交流程控恒流源(13)电源开关，再退出主机操作系统，再关闭工控机柜前面板电源开关(11)，并拔出检测装置的电源电缆；最后取下被测产品，并将专用测试电缆整理后归位。
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