CN112880929A - 一种航空复杂管路气密性的快速自动检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种航空复杂管路气密性的快速自动检测方法，所述方法应用于航空复杂管路气密性的快速自动检测系统，所述系统包括信号采集装置和控制装置；信号采集装置位于管路外部，信号采集装置用于在管路充压的状态下，检测管路外部的气流变化信号；控制装置和信号采集装置连接，控制信号用于接收气流变化信号，根据气流变化信号进行管路气密性检测。本发明通过检测管路外部的气流变化信号，省去刷检漏液的过程，减小每一处管接头检测等待时间，提高检测效率，并且无需清除检漏液，避免发生管接头被残留检漏液腐蚀的问题。

Description

一种航空复杂管路气密性的快速自动检测方法

技术领域

本发明涉及管路气密性检测技术领域，特别是涉及一种航空复杂管路气密性的快速自动检测方法。

背景技术

管路气密性检测系统，是指当管路铺装完成后，需要一种功能完善的实验检测系统，对其气密性能进行检测排查以及维修，从而确保管路能够稳定、可靠地承受工况压力，起到密封作用。

传统管路气密性检测方法需要在每一个气体管接头处涂抹检漏液，并在充压的状态下进行观察，看是否有气泡产生。当漏点比较明显的时候观察时间较短，但当排查完明显漏点后微小漏点的观察时间往往很长少则几分钟多则几十分钟，加之管接头数量众多，用传统方法对每一接头逐一排查将会耗时很久，拖慢了实验进度。另外，当检测结束时，工人需要把接头表面残留的检漏液擦除，这无疑又增加了工作量。而且残留在管接头螺纹连接处的检漏液无法完全清除干净，会腐蚀螺纹对管接头连接强度造成不可逆的影响，对管路服役性能的安全性有严重影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种航空复杂管路气密性的快速自动检测方法，省去刷检漏液的过程，减小每一处管接头检测等待时间，提高检测效率，并且无需清除检漏液，避免发生管接头被残留检漏液腐蚀的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种航空复杂管路气密性的快速自动检测方法，应用于航空复杂管路气密性的快速自动检测系统，所述系统包括互相连接的信号采集装置和控制装置；所述信号采集装置位于管路外部，所述信号采集装置用于在管路充压的状态下，检测管路外部的气流变化信号；所述方法包括：

所述控制装置接收所述信号采集装置传输的待检测管路外部的气流变化信号；

所述控制装置根据所述气流变化信号进行管路气密性检测。

可选地，

所述信号采集装置为光信号采集装置；

所述光信号采集装置用于在管路充压的状态下，检测管路外部的光信号波长；

所述控制装置用于根据所述光信号波长的变化对管路气密性进行检测。

可选地，所述光信号采集装置为法布里－珀罗干涉仪。

可选地，所述系统还包括：

气体输送装置；

所述气体输送装置的控制端与所述控制装置连接，所述气体输送装置的输出端与所述管路连接；所述控制装置用于控制所述气体输送装置输送具有预设压力的气体至所述管路中。

可选地，所述气体输送装置具体包括：

供气装置、压力调整装置和压力检测装置；

所述压力检测装置的输入端分别与所述供气装置和所述压力调整装置连接，所述压力检测装置的输出端与所述控制装置连接，所述压力检测装置用于检测所述供气装置内压缩气体压力以及压力调整装置输出端的气体压力；

所述压力调整装置的输入端与所述供气装置连接，所述压力调整装置的输出端与所述管路连接，所述压力调整装置的控制端与所述控制装置连接；所述控制装置用于控制所述压力调整装置对所述供气装置内压缩气体压力进行调整；所述控制装置还用于控制所述压力调整装置对所述压力调整装置输出端的气体压力进行调整。

可选地，所述系统还包括：

显示装置；

所述显示装置分别与所述控制装置和所述压力检测装置连接；所述显示装置用于显示气流变化信号曲线、供气装置内压缩气体压力和压力调整装置输出端的气体压力。

可选地，所述系统还包括：

报警装置；

所述报警装置分别与所述显示装置和所述控制装置连接；

所述报警装置用于在气体压力值超出量程时发出报警信号，并向所述控制装置发送停止压力调整指令；

所述控制装置在接收到所述停止压力调整指令时控制所述压力调整装置停止运行。

可选地，所述控制装置根据所述气流变化信号进行管路气密性检测，具体包括：

所述控制装置接收光信号采集装置传输的待检测管路外部的光信号波长；

所述控制装置判断所述光信号波长与预设波长的差值是否小于预设差值，若小于预设差值，则待检测管路不存在泄漏点；否则，待检测管路存在泄漏点；所述预设波长为所述光信号采集装置在未发生泄漏的管路外部检测到的光信号波长。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提出了一种航空复杂管路气密性的快速自动检测方法，所述方法应用于航空复杂管路气密性的快速自动检测系统，所述系统包括信号采集装置和控制装置；信号采集装置位于管路外部，信号采集装置用于在管路充压的状态下，检测管路外部的气流变化信号；控制装置和信号采集装置连接，控制信号用于接收气流变化信号，根据气流变化信号进行管路气密性检测。本发明通过检测管路外部的气流变化信号，省去刷检漏液的过程，减小每一处管接头检测等待时间，提高检测效率，并且无需清除检漏液，避免发生管接头被残留检漏液腐蚀的问题。

此外，本发明的信号采集装置为光信号采集装置；控制装置接收光信号采集装置传输的待检测管路外部的光信号波长，在光信号波长与预设波长的差值大于预设差值时确定待检测管路存在泄漏点。本发明基于光在传播过程中，介质密度的不同会影响光传播速度，进而改变波长这一原理，对管道气体泄漏进行检测，能够更客观的对管接头密封效果进行判定，解决了人为因素引起的检测结果稳定性差的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中航空复杂管路气密性的快速自动检测系统结构图；

图2为本发明实施例中检测耗时对比图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种航空复杂管路气密性的快速自动检测方法，省去刷检漏液的过程，减小每一处管接头检测等待时间，提高检测效率，并且无需清除检漏液，避免发生管接头被残留检漏液腐蚀的问题。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例

本实施例提供了一种航空复杂管路气密性的快速自动检测方法，应用于航空复杂管路气密性的快速自动检测系统，如图1所示，系统包括：信号采集装置1、控制装置2、气体输送装置、显示装置3和报警装置4。

信号采集装置1位于管路8外部，信号采集装置1用于在管路充压的状态下，检测管路外部的气流变化信号；控制装置2和信号采集装置1连接，控制信号用于接收气流变化信号，根据气流变化信号进行管路气密性检测。气体输送装置的控制端与控制装置2连接，气体输送装置的输出端与管路8连接；控制装置2用于控制气体输送装置输送具有预设压力的气体至管路8中。控制装置2为上位机。

其中，信号采集装置1为光信号采集装置1；光信号采集装置1用于在管路充压的状态下，检测管路外部的光信号波长；控制装置2用于根据光信号波长的变化对管路气密性进行检测。光信号采集装置1为法布里－珀罗干涉仪。

气体输送装置，气体输送装置的控制端与控制装置2连接，气体输送装置的输出端与管路连接；控制装置2用于控制气体输送装置输送具有预设压力的气体至管路中。气体输送装置具体包括：供气装置5、压力调整装置6和压力检测装置7。压力检测装置7的输入端分别与供气装置5和压力调整装置6连接，压力检测装置7的输出端与控制装置2连接，压力检测装置7用于检测供气装置5内压缩气体压力以及压力调整装置6输出端的气体压力；压力调整装置6的输入端与供气装置5连接，压力调整装置6的输出端与管路连接，压力调整装置6的控制端与控制装置2连接；控制装置2用于控制压力调整装置6对供气装置5内压缩气体压力进行调整；控制装置2还用于控制压力调整装置6对压力调整装置6输出端的气体压力进行调整。压力检测装置7为压力传感器。

显示装置3分别与控制装置2和压力检测装置7连接；显示装置3用于显示气流变化信号曲线、供气装置5内压缩气体压力和压力调整装置6输出端的气体压力。

报警装置4分别与显示装置3和控制装置2连接；报警装置4用于在气体压力值超出量程时发出报警信号，并向控制装置2发送停止压力调整指令；控制装置2在接收到停止压力调整指令时控制压力调整装置6停止运行。

航空复杂管路气密性的快速自动检测方法包括：

步骤一：控制装置2接收信号采集装置1传输的待检测管路外部的气流变化信号。

步骤二：控制装置2根据气流变化信号进行管路气密性检测。

其中步骤二具体包括：

控制装置接收光信号采集装置传输的待检测管路外部的光信号波长；控制装置判断光信号波长与预设波长的差值是否小于预设差值，若小于预设差值，则待检测管路不存在泄漏点；否则，待检测管路存在泄漏点；预设波长为光信号采集装置在未发生泄漏的管路外部检测到的光信号波长。

本发明就现有生产模式提出了一种航空复杂管路气密性的快速自动检测方法，优化装配生产工序改善传统密封检测环节效率慢的现状，同时，提高检测效果的稳定性，进而更高程度的避免在飞机服役过程中氧气系统泄漏、渗漏等现象，从而保证飞机运作过程中氧气系统安全、稳定地工作。

飞机氧气管路管接头气密检测实验系统检测流程：

步骤一：飞机氧气管路气密性检测需在充压保压工序完成后，管内充满指定压力压缩气体的状态下，检测管路内压缩气体的泄漏情况；充压保压时利用供气装置提供压缩气体，并将压缩气体导入压力调整装置，同时压力传感器检测气源提供给供气装置的压强信号，通过无线传输的方式发送给上位机。

步骤二：上位机接收到供气装置的压力信号后与实验要求设定的压力值进行比较并计算出压力差，启动压力调整装置对供气装置的压缩气体进行增压或降压以达到实验要求的压力值。与此同时，压力传感器实时监测压力调整装置输出端的提供压力信号给上位机，当达到指定压力值时，由上位机控制压力调整装置停止运行。

步骤三：压力传感器实时监测信号并通过无线传输的方式发送给气压显示装置，方便工人检查。气压显示装置设定的量程超程时会触发警报装置报警，同时停止压力调整装置运行。

步骤四：当待测管路冲入充压保压部分配置好压强的压缩气体后，进行气密性检测；工人手持便携式信号采集装置在氧气管路沿线进行扫掠检测，通过无线传输的方式将气流变化状态信号实时传输给上位机进行处理分析。

步骤五：上位机收到信号采集装置的信号后进行信号分析，判断该处气密状态是否完好，若所采集的气流状态信号平稳则视为密封性能良好，若出现波动、突变等现象则说明该处存在泄漏点，并可根据波动的大小判断漏点泄漏程度大小；同时将状态判断结果通过无线传输的方式传回给信号采集装置，指导工人进行下一步操作。

步骤六：若该处气密完好，则顺序进行下一气密点的检测，否则将对该点进行维修，维修完好后重新检测该点。当一路氧气管路测试完毕时，工人通过信号采集装置将完成信号传输给上位机，上位机控制供气装置和压力调整装置停止运行，进行下一路密封管的检测。

本发明的方法与传统方法优势对比如图2所示。传统气密检测方法需要在每一个氧气管接头处涂抹检漏液，并在充压的状态下进行观察，看其是否有气泡产生。当漏点比较明显的时候观察时间较短，但当排查完明显漏点后微小漏点的观察时间往往很长少则几分钟多则几十分钟，加之氧气管路管接头数量众多，用传统方法对每一接头逐一排查将会耗时很久，这显然拖慢了实验进度。而本发明的方法则省去了刷检漏液的过程，利用手持信号采集装置的传感器快速识别接头附近流场变化，进而判断管接头密封状态，大幅减小了每一处管接头检测等待时间，加快了检测效率。

另外，当检测结束时，工人需要把接头表面残留的检漏液擦除，这无疑又增加了工作量。而且残留在管接头螺纹连接处的检漏液无法完全清除干净，会腐蚀螺纹对其连接强度造成不可逆的影响，对飞机氧气管路服役性能的安全性有严重影响。

以下以一路待测管路有l处管接头为例进行气密检测效率分析，其中包括m处明显漏点和(l-m)处微小漏点。若设传统刷检漏液等待观察明显漏点泄漏情况所用时间为amin，等待观察微小漏点泄漏情况所用时间为bmin，且每处漏点清理检漏液耗时cmin。设本发明的方法利用信号采集装置采集管接头附近流场状态和判断明显漏点所用时间为a′min，判断微小漏点所用时间b′min，并且a′＜a，b′＜b，l＞m。

检测一路有l处管接头的管路气密性能传统方法耗时为αmin，本发明的方法耗时为βmin，则：

α＝a×m+b(l-m)+c×l

β＝a′×m+b′(l-m)。

可知α-β＝m(a-a′)+(l-m)(b-b′)+cl＞0，所以本发明的方法耗时更短。经本发明的方法测试所用时长更短，节省时间Δ为：

若设上式中a＝1，b＝2，c＝0.8，a′＝0.6，b′＝1.2，l＝6，m＝2，则Δ＝59.45％，同时可知气密检测实验效率提高了59.45％，并且保证了氧气系统的安全性。

本发明的航空复杂管路气密性的快速自动检测方法，提高了漏点定位速度、避免检漏液残留腐蚀现象、提高检测结果的稳定性，进而保证在整机装配中不会因为氧气系统气密检测环节的装配问题拖慢生产节奏，也不会由于管件腐蚀问题产生泄漏现象。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种航空复杂管路气密性的快速自动检测方法，其特征在于，应用于航空复杂管路气密性的快速自动检测系统，所述系统包括互相连接的信号采集装置和控制装置；所述信号采集装置位于管路外部，所述信号采集装置用于在管路充压的状态下，检测管路外部的气流变化信号；所述方法包括：

所述控制装置接收所述信号采集装置传输的待检测管路外部的气流变化信号；

所述控制装置根据所述气流变化信号进行管路气密性检测。

2.根据权利要求1所述的航空复杂管路气密性的快速自动检测方法，其特征在于，

所述信号采集装置为光信号采集装置；

所述光信号采集装置用于在管路充压的状态下，检测管路外部的光信号波长；

所述控制装置用于根据所述光信号波长的变化对管路气密性进行检测。

3.根据权利要求2所述的航空复杂管路气密性的快速自动检测方法，其特征在于，所述光信号采集装置为法布里－珀罗干涉仪。

4.根据权利要求1所述的航空复杂管路气密性的快速自动检测方法，其特征在于，所述系统还包括：

气体输送装置；

所述气体输送装置的控制端与所述控制装置连接，所述气体输送装置的输出端与所述管路连接；所述控制装置用于控制所述气体输送装置输送具有预设压力的气体至所述管路中。

5.根据权利要求4所述的航空复杂管路气密性的快速自动检测方法，其特征在于，所述气体输送装置具体包括：

供气装置、压力调整装置和压力检测装置；

所述压力检测装置的输入端分别与所述供气装置和所述压力调整装置连接，所述压力检测装置的输出端与所述控制装置连接，所述压力检测装置用于检测所述供气装置内压缩气体压力以及压力调整装置输出端的气体压力；

所述压力调整装置的输入端与所述供气装置连接，所述压力调整装置的输出端与所述管路连接，所述压力调整装置的控制端与所述控制装置连接；所述控制装置用于控制所述压力调整装置对所述供气装置内压缩气体压力进行调整；所述控制装置还用于控制所述压力调整装置对所述压力调整装置输出端的气体压力进行调整。

6.根据权利要求5所述的航空复杂管路气密性的快速自动检测方法，其特征在于，所述系统还包括：

显示装置；

所述显示装置分别与所述控制装置和所述压力检测装置连接；所述显示装置用于显示气流变化信号曲线、供气装置内压缩气体压力和压力调整装置输出端的气体压力。

7.根据权利要求6所述的航空复杂管路气密性的快速自动检测方法，其特征在于，所述系统还包括：

报警装置；

所述报警装置分别与所述显示装置和所述控制装置连接；

所述报警装置用于在气体压力值超出量程时发出报警信号，并向所述控制装置发送停止压力调整指令；

所述控制装置在接收到所述停止压力调整指令时控制所述压力调整装置停止运行。

8.根据权利要求7所述的航空复杂管路气密性的快速自动检测方法，其特征在于，所述控制装置根据所述气流变化信号进行管路气密性检测，具体包括：

所述控制装置接收光信号采集装置传输的待检测管路外部的光信号波长；

所述控制装置判断所述光信号波长与预设波长的差值是否小于预设差值，若小于预设差值，则待检测管路不存在泄漏点；否则，待检测管路存在泄漏点；所述预设波长为所述光信号采集装置在未发生泄漏的管路外部检测到的光信号波长。

Images