CN117169709A - 一种航空继电器疲劳性能测试方法、装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种航空继电器疲劳性能测试方法，包括步骤1，按照预设的采样周期对航空继电器运行过程中的多种特征参数以及温度值进行采样，获得对应的多种特征参数序列和温度值序列；步骤2，对所述多种特征参数序列与航空继电器标准寿命衰减曲线进行相关性分析，获得关键特征参数序列；步骤3，对所述关键特征参数序列进行加权融合，获得目标特征参数序列；步骤4，对所述目标特征参数序列及温度值序列进行分析，获得所述航空继电器的当前损耗值；步骤5，根据所述当前损耗值判断所述航空继电器的疲劳性能。
Description
技术领域
本发明涉及航空器部件维修和检测的技术领域，特别是涉及一种航空继电器疲劳性能测试方法、装置及存储介质。
背景技术
随着新一代先进民航客机的大规模应用与推广，新型的电气控制技术和电气传动技术被推到了民航技术的风头浪尖。而航空继电器广泛使用于飞机电气控制系统中，主要用于完成负载切换、自动控制、信号传递和电路隔离等一系列功能。以空客A320飞机为例，据不完全统计，直接装机的继电器就有上百只，如果把机载设备中所使用的继电器也计算在内，其总数有上千只，继电器性能的好坏直接影响到航空设备能否正常工作。为了保证飞机的正常和安全飞行，开展对平衡力式继电器的可靠性相关研究势在必行。长期以来，国内外研究学者针对航天、航空继电器性能可靠性展开了大量的试验研究，从不同的物理或者化学理论角度对试验结果给予解释。但大多数基于继电器在失效或者指定动作次数之后进行的“事后分析”方法，并不能在产品失效前提前预防。
现有技术中，大多数的研究是针对航空继电器单一参数的测试方法，有的采用航空继电器触点接触电阻的静态测试方式，有的采用航空继电器触点接触压降的动态测试方法，目前两种方法的缺点是没有充分考虑影响航空继电器工作性能的其他测试参数，且缺乏对多参数测试数据进行工作状态分析；另一方面，现有技术也没有关注到航空继电器在自然状态下受到环境因素，如温度、水分、氧气等等因素的影响造成的损耗，对航空继电器的性能评估不够全面有效。
专利公开号为CN115236500A的一种航空用继电器可靠性测试装置，包括移载组件、压力测试组件、通电测试组件、机架、稳定性检测组件，机架和地面紧固连接，移载组件一端和地面紧固连接，移载组件另一端和机架紧固连接，压力测试组件、通电测试组件、稳定性检测组件和机架上表面紧固连接，但是该装置在对航空继电器测试过程中，缺乏对多参数测试数据进行工作状态分析的测试，导致其使用效果较差。
因此，在航空继电器使用和维修过程中，由于测试参数的不完整、测试精度不高、数据分析不全面等因素对继电器工作状态判断不准确，造成了继电器触点的接触电阻和接触压降虽然测试值在工作范围内，但在实际使用过程中，由于受航空器复杂运行环境影响，航空继电器本身可靠性和使用寿命已接近极限或者不合格，极易导致航空继电器频繁出现故障，严重影响航空器系统正常工作，甚至无法保障航空器运行安全。
发明内容
针对上述提出的技术问题，本发明提供一种航空继电器疲劳性能测试方法并且依靠一种航空继电器疲劳性能测试装置进行实现，通过对航空继电器使用过程中的多种参数进行分析，并综合考虑以温度为代表的外部环境对航空继电器带来的损耗，综合评估航空继电器的疲劳性能，以对航空继电器进行全面监测，保障航空器运行安全。
为了达到上述的发明目的，给出如下所述的一种航空继电器疲劳性能测试方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，按照预设的采样周期对航空继电器运行过程中的多种特征参数以及温度值进行采样，获得对应的多种特征参数序列和温度值序列；
步骤2，对所述多种特征参数序列与航空继电器标准寿命衰减曲线进行相关性分析，获得关键特征参数序列；
步骤3，对所述关键特征参数序列进行加权融合，获得目标特征参数序列；
步骤4，对所述目标特征参数序列及温度值序列进行分析，获得所述航空继电器的当前损耗值；
步骤5，根据所述当前损耗值判断所述航空继电器的疲劳性能。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明首先为了避免单一参数分析造成的偶发性误差较大的问题，综合考虑了影响航空继电器疲劳度的多种目标特征参数，与此同时，从多种目标特征参数中提取了关键特征参数，并对关键特征参数进行融合，避免了参数选择的盲目性以及数据分析量过大带来的运行负担、处理过慢的问题，提高了测试精度和速度。
2、本发明全面考虑了航空继电器在自然状态下受到环境因素，如温度、水分、氧气等因素的影响造成的损耗，这些因素中温度的影响最大，并对温度影响进行了定量分析。
附图说明
图1为本发明的一种航空继电器疲劳性能测试方法的步骤流程图；
图2为本发明的一种航空继电器疲劳性能测试装置的组成结构图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
参考图1所示，本发明提供一种航空继电器疲劳性能测试方法，具体通过执行如下的步骤过程来实现：
步骤1，按照预设的采样周期对航空继电器运行过程中的多种特征参数以及温度值进行采样，获得对应的多种特征参数序列和温度值序列；
步骤2，对所述多种特征参数序列与航空继电器标准寿命衰减曲线进行相关性分析，获得关键特征参数序列；
步骤3，对所述关键特征参数序列进行加权融合，获得目标特征参数序列；
步骤4，对所述目标特征参数序列及温度值序列进行分析，获得所述航空继电器的当前损耗值；
步骤5，根据所述当前损耗值判断所述航空继电器的疲劳性能。
进一步地，上述步骤1中的所述多种特征参数包括：吸合时间、释放时间、吸合电压、释放电压、接触电阻以及弹跳时间。
进一步地，所述步骤2中所述获得关键特征参数序列具体包括：
计算所述多种特征参数序列与航空继电器标准寿命衰减曲线的皮尔逊相关系数；
将所述皮尔逊相关系数大于第一预设阈值的特征参数序列作为所述关键特征参数序列；
进一步地，上述关键特征参数序列包括：接触电阻序列{r1，r2，...，ri}、释放时间序列{Rt1，Rt2，...，Rti}以及弹跳时间序列{Bt1，Bt2，...，Bti}，其中ri表示接触电阻，Rti表示释放时间，Bti表示弹跳时间，i＝1，2，…，n，n表示采样次数最大值。n≥2。
进一步地，上述步骤3中对所述关键特征参数序列进行加权融合，获得目标特征参数序列具体包括：
目标特征参数
其中，αr表示接触电阻序列与航空继电器标准寿命衰减曲线的皮尔逊相关系数，αRt表示释放时间序列与航空继电器标准寿命衰减曲线的皮尔逊相关系数，αBt表示弹跳时间序列与航空继电器标准寿命衰减曲线的皮尔逊相关系数。
进一步地，上述步骤4中对所述目标特征参数序列及温度值序列进行分析，获得所述航空继电器的当前损耗值具体包括：
对所述目标特征参数序列进行分析，获得所述航空继电器的动作损耗值为：
其中，σ、μ是与断路器自身性能有关的常数；
具体地，对所述目标特征参数与所述航空继电器的动作损耗值进行曲线拟合发现，相邻采样点的所述目标特征参数的差值与所述航空继电器的动作损耗值呈近似于正态分布，其符合函数关系：因此，对所有采样点时刻的动作损耗值进行求和可得：
对所述温度值序列进行分析，获得所述航空继电器的自然损耗值为：
其中，T为采样周期，/>为温度基准值，θi为采样点温度值，A为经验常数；
具体地，所述航空继电器受温度影响的自然损耗因子为：因此，总的采样时间段内所述航空继电器的自然损耗值为：
所述航空继电器的当前损耗值L＝Mloss+Nloss。
进一步地，上述步骤5中根据所述当前损耗值判断所述航空继电器的疲劳性能具体包括：
当所述航空继电器的当前损耗值大于第二阈值时，判断所述航空继电器已经处于疲劳运行状态或出现失效故障，提醒维修人员进行更换。
参考图2所示，本发明还提供一种航空继电器疲劳性能测试装置，用于实现如以上内容所描述的航空继电器疲劳性能测试方法，具体包括如下的模块：
采样模块，用于按照预设的采样周期对航空继电器运行过程中的多种特征参数以及温度值进行采样，获得对应的多种特征参数序列和温度值序列；
关键特征参数获取模块，用于对所述多种特征参数序列与航空继电器标准寿命衰减曲线进行相关性分析，获得关键特征参数序列；
目标特征参数获取模块，用于对所述关键特征参数序列进行加权融合，获得目标特征参数序列；
损耗计算模块，用于对所述目标特征参数序列及温度值序列进行分析，获得所述航空继电器的当前损耗值；
判断模块，用于根据所述当前损耗值判断所述航空继电器的疲劳性能。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如如以上内容所描述的航空继电器疲劳性能测试方法的步骤。
以上上述的实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上上述的实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
以上上述的仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种航空继电器疲劳性能测试方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，按照预设的采样周期对航空继电器运行过程中的多种特征参数以及温度值进行采样，获得对应的多种特征参数序列和温度值序列；
步骤2，对所述多种特征参数序列与航空继电器标准寿命衰减曲线进行相关性分析，获得关键特征参数序列；
步骤3，对所述关键特征参数序列进行加权融合，获得目标特征参数序列；
步骤4，对所述目标特征参数序列及温度值序列进行分析，获得所述航空继电器的当前损耗值；
步骤5，根据所述当前损耗值判断所述航空继电器的疲劳性能。
2.如权利要求1所述的航空继电器疲劳性能测试方法，其特征在于，所述步骤1中所述多种特征参数包括：吸合时间、释放时间、吸合电压、释放电压、接触电阻以及弹跳时间。
3.如权利要求1所述的航空继电器疲劳性能测试方法，其特征在于，所述步骤2中所述获得关键特征参数序列具体包括：
计算所述多种特征参数序列与航空继电器标准寿命衰减曲线的皮尔逊相关系数；
将所述皮尔逊相关系数大于第一预设阈值的特征参数序列作为所述关键特征参数序列。
4.如权利要求3所述的航空继电器疲劳性能测试方法，其特征在于，所述关键特征参数序列包括：接触电阻序列{r1，r2，...，ri}、释放时间序列{Rt1，Rt2，...，Rti}以及弹跳时间序列{Bt1，Bt2，...，Btj}，其中ri表示接触电阻，Rti表示释放时间，Bti表示弹跳时间，i＝1，2，...，n，n表示采样次数最大值，n≥2。
5.如权利要求4所述的航空继电器疲劳性能测试方法，其特征在于，所述步骤3中对所述关键特征参数序列进行加权融合，获得目标特征参数序列具体包括：
目标特征参数
其中，αr表示接触电阻序列与航空继电器标准寿命衰减曲线的皮尔逊相关系数，αRt表示释放时间序列与航空继电器标准寿命衰减曲线的皮尔逊相关系数，αBt表示弹跳时间序列与航空继电器标准寿命衰减曲线的皮尔逊相关系数。
6.如权利要求5所述的航空继电器疲劳性能测试方法，其特征在于，所述步骤4中对所述目标特征参数序列及温度值序列进行分析，获得所述航空继电器的当前损耗值具体包括：
对所述目标特征参数序列进行分析，获得所述航空继电器的动作损耗值为：
其中，σ、μ是与断路器自身性能有关的常数；
对所述温度值序列进行分析，获得所述航空继电器的自然损耗值为：
其中，T为采样周期，/>为温度基准值，θi为采样点温度值，A为经验常数；
所述航空继电器的当前损耗值L＝Mloss+Nloss。
7.如权利要求6所述的航空继电器疲劳性能测试方法，其特征在于，所述步骤5中根据所述当前损耗值判断所述航空继电器的疲劳性能具体包括：
当所述航空继电器的当前损耗值大于第二阈值时，判断所述航空继电器已经处于疲劳运行状态或出现失效故障，提醒维修人员进行更换。
8.一种航空继电器疲劳性能测试装置，用于实现如权利要求1-7任一项所述的航空继电器疲劳性能测试方法，其特征在于，包括如下的模块：
采样模块，用于按照预设的采样周期对航空继电器运行过程中的多种特征参数以及温度值进行采样，获得对应的多种特征参数序列和温度值序列；
关键特征参数获取模块，用于对所述多种特征参数序列与航空继电器标准寿命衰减曲线进行相关性分析，获得关键特征参数序列；
目标特征参数获取模块，用于对所述关键特征参数序列进行加权融合，获得目标特征参数序列；
损耗计算模块，用于对所述目标特征参数序列及温度值序列进行分析，获得所述航空继电器的当前损耗值；
判断模块，用于根据所述当前损耗值判断所述航空继电器的疲劳性能。
9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括计算机程序，所述计算机程序用于执行如权利要求1-7中任一项所述的航空继电器疲劳性能测试方法的步骤。
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