CN201654167U - 一种飞机电缆故障定位检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种飞机电缆故障定位检测装置，包括主机(1)、脉冲信号发生单元(2)、脉冲放大单元(3)、反射检测单元(4)、人机界面(5)和接口单元(6)，所述的主机(1)依次与脉冲信号发生单元(2)、脉冲放大单元(3)、接口单元(6)、反射检测单元(4)电气串联，所述的人机界面(5)与主机(1)电气连接，所述的接口单元(6)与飞机专用电缆(7)连接。本实用新型有非破坏性、快速精确定位，可同时检测多种故障，缩小维护范围，避免不必要的拆卸和更换、降低人工检测的强度，节约人力、物力和财力；特别适用与民航客机上不同线径、长距离和不可到达区域的动力与照明专用电缆中的断路和短路故障及其位置确定。

Description

一种飞机电缆故障定位检测装置 

技术领域

本实用新型属民航工程及其故障诊断的无损检测领域，特别是涉及一种飞机电缆故障定位检测装置。 

背景技术

目前，类似的有各类电力传输电缆故障时域反射仪，但其工作对象主要是一般电力传输电缆，其检测精度约为±5米左右。由于电力传输电缆的线芯较粗、电缆自身的铜损以及由于电缆组成材料的不均匀性，往往容易产生较快的波形衰减以及不均匀电阻的脉冲反射，为此通过增大输出脉冲功率以适宜于单跟长距离电力电缆的检测。然而，飞机的动力与照明网络专用电缆工作电流为28伏直流电，相对电力电缆而言具有功率小、线径细、截面形状多、结点多及长度较短的特点，所以无法承受大电流的较长时间的导通与检测；如果仍采用单跟电缆的检测方法可能引起多个脉冲反馈，使得故障点的脉冲反馈淹没在结点反馈的脉冲之下。同时，飞机专用电缆故障检测的工况环境又有其特殊性：①飞机直接在停机坪或停站桥下，往往存在大量的高频干扰信号；②飞机本身在断电的情况下产生大量的电磁干扰和电磁辐射；③飞机专用电缆的工作环境中不仅要多次穿越增压区与非增压区，为了能够满足各类不同的安装空间，各段飞机专用电缆长度一般不相同，其长度在2m～50m之间不等，为了在飞机上完成专用电缆的正确铺设，广泛采用了通用接插件的联接形式，虽然通用接插件不会对各类功能元器件产生较大的影响，但在进行检测时，飞机专用电缆上的通用接插件会产生一个阻抗突变点，影响实际故障的诊断，这正是飞机专用电缆故障定位检测的一个关键。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种飞机电缆故障定位检测装置，克服现还没有专门针对飞机专用电缆特殊要求的方法和技术。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种飞机电缆故障定位检测装置，包括主机、脉冲信号发生单元、脉冲放大单元、反射检测单元、人机界面和接口单元，所述的主机依次与脉冲信号发生单元、脉冲放大单元、接口单元、反射检测单元电气串联，所述的人机界面与主机电气连接，所述的接口单元与飞机专用电缆连接。 

所述的脉冲信号发生单元包括程序控制模块、锁象环模块、载波调制模块以及程序时钟，所述的程序控制模块控制锁象环模块以及载波调制模块，且锁象环模块与载波调制模 块串联。 

外部有源晶振输入锁象环模块通过程序控制模块与载波调制模块输出至脉冲放大电路信号。 

本实用新型是一种集成化的计算机控制的飞机专用电缆故障定位检测装置，解决实际工况环境下高频信号干扰问题，同时测量在相同工作环境下的故障电缆与非故障电缆，以非故障电缆为参考对象，通过非故障电缆的反馈波形来修正故障电缆的反馈波形，可克服反馈波形的混乱并滤除非故障点反馈脉冲，有效抑制外部高频干扰对故障定位检测装置内部逻辑电路的影响，从而达到能够提高故障诊断精度的目的。 

一种飞机电缆故障定位检测装置，由计算机控制的主机、脉冲信号发生单元、脉冲放大单元、反射检测单元、人机界面和接口单元等组成。主机与脉冲信号发生单元、反射检测单元、人机界面电气连接，脉冲信号发生单元与脉冲放大单元电气连接，接口单元与脉冲放大单元、反射检测单元电气连接，接口单元与被检测的飞机专用电缆连接。 

整个故障诊断检测过程是：主机控制脉冲信号发生单元经脉冲放大单元发射一个低压脉冲至被测飞机专用电缆，然后检测连接在接口单元上飞机专用电缆的反射波，由反射检测单元把检测到的反馈脉冲信号显示在人机界面上，通过主机计算飞机专用电缆上故障点的具体故障位置，在人机界面上显示出故障点与检测点的位置距离。 

在本实用新型专利中的关键技术是把脉冲信号的发生模块、分频模块、调制模块等多种功能集成到一块现场可编程阵列门芯片内，以其内部的逻辑布线替代元器件的外部电路布线。其内部包括程序控制模块、锁象环模块、载波调制模块以及程序时钟，程序控制模块控制使能输出决定锁象环模块的工作情况以及载波调制模块的使能情况。锁象环模块利用外部50MHz有源晶振的输入进行分频，将50MHz占空比为50％的脉冲信号转换为100MHz占空比为50％的输出至脉冲放大电路信号，利用一个内部的与门信号保证锁象环模块输出信号的稳定，程序控制模块利用一位使能信号以及四位数据信号控制载波调制模块的功能——即一位使能信号作为载波调制模块输出的控制开关、而四位数据信号决定了载波调制模块输出至脉冲放大电路信号的实际占空比。 

有益效果 

本实用新型能够非破坏性的快速精确定位，可同时检测多种故障，缩小维护范围，避 免不必要的拆卸和更换、降低人工检测的强度，节约人力、物力和财力，带来较好的经济效益。 

附图说明

图1给出的是本实用新型专利的结构示意图 

图2给出的是本实用新型专利中现场可编程阵列门芯片的内部框图 

图3给出的是本实用新型专利中现场可编程阵列门芯片的内部逻辑功能原理图 

附图说明：1.主机，2.脉冲信号发生单元，3.脉冲放大单元，4.反射检测单元，5.人机界面，6.接口单元，7.飞机专用电缆，8.程序控制模块，9.锁象环模块，10.载波调制模块，11.程序时钟，12.外部50MHz有源晶振，13.输出至脉冲放大电路信号。 

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。 

实施例1 

本实用新型专利由计算机控制的主机1、脉冲信号发生单元2、脉冲放大单元3、反射检测单元4、人机界面5和接口单元6等组成。主机1与脉冲信号发生单元2、反射检测单元4、人机界面5电气连接，脉冲信号发生单元2与脉冲放大单元3电气连接，接口单元6与脉冲放大单元3、反射检测单元4电气连接，接口单元6与被检测的飞机专用电缆7连接。 

主机1以计算机为核心，控制脉冲发生单元2经脉冲放大单元3发射一个低压脉冲至被测飞机专用电缆7，然后检测连接在接口单元6上飞机专用电缆7的反射波，由反射检测单元4把检测到的反馈脉冲信号显示在人机界面5上，通过主机1计算飞机专用电缆7上故障点的具体故障位置，在人机界面5上显示出故障点与检测点的位置距离。 

具体实施方式如下： 

①将装置的接口单元6与检测的飞机专用电缆7连接； 

②在主机1的计算机人机交互软件中选择发送脉冲及脉宽大小等参数； 

③点击发送按钮，给出发送模式，控制脉冲信号发生单元2和脉冲放大单元3经过分频、功率放大、电压放大及电流放大后，向接口单元6输出符合要求的脉冲电信号； 

④接口单元6将脉冲电信号传输至飞机专用电缆7，同时接收由电缆中各个故障点的反馈电信号； 

⑤反射检测单元4把检测到的反馈信号经A/D转换后，传送至主机1中特殊的存储模块存储； 

⑥在人机界面5上点击显示按钮，主机1的计算机对存储模块进行操作，通过软件程序对数据分析处理，识别飞机专用电缆7是否存在故障并同时确定故障位置及故障类型，其检测精度约为±1米左右。 

本实用新型专利适用于民航客机上不同线径、长距离和不可到达区域的动力与照明专用电缆的故障及其位置确定。 

Claims (3)

1.一种飞机电缆故障定位检测装置，包括主机(1)、脉冲信号发生单元(2)、脉冲放大单元(3)、反射检测单元(4)、人机界面(5)和接口单元(6)，其特征是：所述的主机(1)依次与脉冲信号发生单元(2)、脉冲放大单元(3)、接口单元(6)、反射检测单元(4)电气串联，所述的人机界面(5)与主机(1)电气连接，所述的接口单元(6)与飞机专用电缆(7)连接。

2.根据权利要求1所述的一种飞机电缆故障定位检测装置，其特征是：所述的脉冲信号发生单元(2)包括程序控制模块(8)、锁象环模块(9)、载波调制模块(10)以及程序时钟(11)，所述的程序控制模块(8)控制锁象环模块(9)以及载波调制模块(10)，且锁象环模块(9)与载波调制模块(10)串联。

3.根据权利要求2所述的一种飞机电缆故障定位检测装置，其特征是：外部有源晶振(12)输入锁象环模块(9)通过程序控制模块(8)与载波调制模块(10)输出至脉冲放大电路信号(13)。

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