CN101460855A - 用于检测导电连接的接触缺陷的测试设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及根据权利要求1、2和23的前序部分所述的、用于检测导电连接的接触缺陷的测试设备和方法。本发明使得能够使需要以非常精确且质量敏感的方式来制造的(例如飞行器中的)、预制的导电连接受到预防性测试。该测试设备包括：测量室，在该测量室中定位有导电地相连接的、所述连接的若干***元件；被供应能量的热辐射器，该热辐射器的传送的热辐射被发射到测量室中并被定向成朝向所述***元件的区域，其中所述***元件在被加热之后产生这些相连接的***元件的绝缘金属***组件的热场；热(图像)获取单元，用于光学地采集所产生的热场和实现向所述相连接的***元件的热图像的信号转换；以及热(图像)再现单元，用于可视化地再现转换后的热图像，其中，热(图像)获取单元和热(图像)再现单元利用信息技术相连接。用包括若干步骤并利用该测试设备的方法可以检测到导电连接的已有的接触缺陷。

Description

用于检测导电连接的接触缺陷的测试设备及方法

技术领域

本发明涉及根据权利要求1、2和23的前序部分所述的、用于检测导电连接的接触缺陷的测试设备和方法。本发明被设计用于如下的应用：在所述应用中需要以非常精确且质量敏感的方式来制造这种连接，以确保所述导电连接在对耗电装置的能量供应和/或对控制单元或其它设备(例如飞行器)的信息传输中的、稳定的可用性和可靠性。本发明实现了对这种由于技术方面的考虑而预制的电缆连接的预防性测试，并且允许对不正确地(有缺陷地)制造的电缆连接的可靠的目视检测，而不需要技术方面的大的开支。

背景技术

众所周知，诸如陆运工具、水运工具或飞行器之类的交通工具装配有由于起先提及的原因而需要以非常精密且质量敏感的方式来制造的多个电连接。利用铜电缆来实现对其的安装的、传统的电缆连接通常是用铜电缆来制造的，所述铜电缆的导线是通过借助于适当的工具将压接型金属接头压接在经剥皮的导线区域上来相应地连接的，其中例如通过与所述导线相接触的接头来确保所述接头中容纳的经剥皮的导线端部之间的电连接。该接触主要是利用所述压接连接来实现的，其中传统的***可能包括该安装技术。为了确保制造可靠的电连接，例如在飞行器的建造中使用了具有以检查孔的形式的凹部的压接型接触接头，以确定两根铜电缆的铜导线是否借助于压接而正确地相互连接。在这种情况下，在压接处理之后，可以(仅仅)执行目视检查以确保所述压接处理被适当地执行，其中如果所述接触接头已被适当地压接的话，则经过压接的导线必须是在检查孔的区域内可见的。由于可能永远不能避免尤其是以下情况：个别检查者的视觉误差、所述接触接头的材料缺陷、或者偏离预定位置的检查孔位置(由于对所述接触接头的有缺陷的制造而导致)，因此，因为所提出的本发明致力于完全不同的目的，所以并不对该测试技术实际上是否满足需求的问题进行详细讨论。在所附的图1和2中示出了这种电缆连接的相应的示例，以向观察者提供相关设计的实际概况。

关于飞行器，本发明还考虑了利用其导线材料可以导致重量减少的电缆来进行安装，即，这是因为任何重量减少都是期望的方面(特别是在飞行器的建造中)，例如，由于可达到的节能(煤油消耗)和飞行器的伸展范围而导致的重量减少。

当利用这种类型的、考虑在飞行器中安装这种重量减少的电缆的技术时，可能必须利用不包含检查孔的可压接的接触接头。缺少检查孔的原因可以从以下方面看出：连接点的接触面积可能需要被密封地封闭，以可靠地预防接触连接的任何腐蚀和/或在接触点处的电气接触电阻的增大。各种类型的材料(银，铜，镍，铝)可能导致腐蚀，其中该腐蚀的原因可以从以下方面看出：所述连接是用电缆和具有不同的导电材料的接触接头来制造的，并且是处于与(存在的)湿度(例如空气湿度)有关的电解液的局部影响下。在这方面，在传统***中，使接触(表面)腐蚀可能导致所连接的装置和设备或者甚至整个***的故障，其中在(不期望的)最差的情形下，这可能导致飞行器中的(相关)***的完全失效。由增大的(增长的)电气接触电阻所导致的、对被腐蚀的传送电流的接触的耗损可能带来毁灭性的后果。所讨论的在电连接的接触点处的接触电阻的增大也因而可能受到将接触接头不正确地压接在要连接的导线区域上的影响。如果接触表面具有极小的尺寸，则电流密度增大以至于在所述接触表面上发生所述耗损。如果所述接触接头被不正确地压接以至于连接元件(表面)被不充分地接触，则可以预料到：任何发生的振动、比如飞行器的振动都将导致借助于该压接连接而连接的装置、设备或整个***的故障。上述的导线压接型接头-导线连接中的劣质的接触无疑会受到以下方面的影响：对所述连接元件的接触(表面)的不正确的压接，和/或将所述电缆不充分地***所述接触接头中，其中，在传统的***中，这些不足之处被称为如下的术语：导电连接的“接触缺陷”。所附的图3A、3B、3C和4中的图示示出了被正确地或不正确地制造的连接的示例，其中在图3A中示出了正确地制造的连接(经过正确地剥皮)。在图3B(过度剥皮)、3C和4(不正确地切割和***的电缆)中示出的不正确地制造的电缆连接说明了现有的对解决(消除)下面定义的问题的需要(正面评价)。

发明内容

本发明的目的尤其是提供一种针对用于检测导电连接的接触缺陷的测试设备和方法的有效解决方案，其中所述解决方案可以使得能够检验预制的电缆连接或根据在修理过程或适应性改造的期间对其的需要而后来制造的电缆连接是否是以精确且质量敏感的方式来制造的。本发明旨在公开一种对不正确地(有缺陷地)制造的电缆连接的、可靠的目视检测，其中可以实现所述测试设备的处理和所述方法的实施，而不需要技术方面的大的开支。

该目的是利用权利要求1、2和23中公开的特征来实现的。在其余的权利要求中公开了这些措施的实施例。

根据示例性实施例，提供了一种用于检测导电连接的接触缺陷的测试设备，其中所述测试设备是用若干用于传导信号或能量的导电***元件来实现的，其中设置有测量室，导电地相互连接的、所述连接的***组件被定位于所述测量室中；其中设置有热辐射器，该热辐射器被供应能量，并且被发射到测量室中的、所述热辐射器的传送的热辐射被定向为朝向所述***元件的区域，使得产生这些相连接的***元件的绝缘金属***组件的热场；其中设置有热(图像)获取单元，该热(图像)获取单元用于光学地采集所产生的、由这些相连接的***元件的被加热的绝缘金属***组件发射的热场，以及用于实现将信号转换成所述相连接的***元件的热图像；以及其中设置有热(图像)再现单元，该热(图像)再现单元用于实现对所转换的热图像的可视化再现，并且该热(图像)获取单元和该热(图像)再现单元通过信息技术方式而相连接。

根据示例性实施例，提供了一种用于检测导电连接的接触缺陷的测试设备，其中所述测试设备是用若干用于传导信号或能量的导电***元件来实现的，其中设置有测量室，导电地相互连接的、所述连接的***组件被定位于所述测量室中；其中设置有用于红外光的热辐射器，该热辐射器被发电机供应恒定电流，其中被横向地或水平地或垂直地或偏斜地传送的、所述热辐射器的红外光热辐射被定向为朝向所述导电连接的区域，使得通过红外光热辐射而产生这些相连接的***元件的绝缘金属***组件的热场；其中设置有用于红外光的热(图像)获取单元，该热(图像)获取单元用于光学地采集所产生的热场，以及用于实现将信号转换成由这些相连接的***元件的被加热的绝缘金属***组件发射的、所述导电地相连接的***元件的红外光热图像；以及其中设置有用于红外光的热(图像)再现单元，该热(图像)再现单元用于实现对经过数字转换的热图像的可视化再现，并且该热(图像)获取单元和该热(图像)再现单元通过信息技术方式而相连接。

根据示例性实施例，提供了一种用于检测导电连接的接触缺陷的方法，该方法用于对用于传导信号或能量的导电***元件的测试，其中若干串联的***元件借助于在所述***元件的连接点处的压接连接而导电地相连接，其中所述方法利用一种测试设备，该测试设备的功能范围包括：测量室、被供应能量并被布置在该测量室中的热辐射器、以及利用信息技术相连接的热(图像)获取单元和热(图像)再现单元，以及

在所述方法中执行以下步骤：

a)将通过压接连接而串联的***元件定位在所述测量室中；然后

b)所述测量室中的热辐射器将所传送的热辐射定向为朝向所述***元件的区域传送，即，使得随后

c)所述相连接的***元件的绝缘金属***组件吸收所传送的所述热辐射的热能，以转换成热场；然后

d)所述热(图像)获取单元光学地进行采集并随后通过信号转换将所产生的热场转换为热图像；以及然后

e)所述热(图像)再现单元实现对转换后的热图像的可视化再现。

这里必须提及的是，还可以借助于另外的实施例来实现所述测试设备。因此，对于本领域的技术人员而言，显然也可以将利用这些另外的实施例而描述的特征与上述实施例以及所述用于检测导电连接的接触缺陷的方法的实施例的特征相组合。

附图说明

下面为了进一步说明本发明和更好地理解本发明，将参照附图更详细地描述示例性实施例。在附图中：

图1示出了具有铜导线和接触接头的电缆连接；

图2示出了根据图1的、具有容纳在银接头内的铝导线(具有对铝导线的束状电线的铜镀层和/或镍镀层)的电缆连接；

图3A示出了根据图1的、具有容纳在接头的起始处的导电线的导线绝缘层的、正确地制造的电缆连接；

图3B示出了根据图3A的、具有若干接触缺陷的电缆连接；

图3C示出了根据图3B的电缆连接的不同的图示；

图4示出了根据图3C的电缆连接的详细图示；

图5示出了用于测试电缆连接的测试设备的物理图示；

图6示出了根据图5的测试设备的框图；

图7示出了根据图5的测试设备的实施例；以及

图8示出了根据图5的测试设备的修改的实施例。

具体实施方式

还应当注意到，图1和2中的接触接头71分别装配有传统上用于对接头中的导电连接5进行目视检查(检验)的检查孔75。在其它方面，根据图1-4的这些导线连接通常与本领域的(传统上实施的)状况相关，而下面描述的、借助于根据图5-8的测试设备来执行的对这些导线连接的测试旨在消除对于(需要改进的)传统上利用的测试技术而言(显然是)固有的缺陷。为了向本领域的技术人员清楚地说明对于本领域的该状况而言固有的问题，下面参照图1-4提供了一些被认为对于更好地理解下面的本发明的示例性实施例而言是必需的附加说明。

在传统的***中，根据图1的传统的导线连接可能是已知的。该连接的特征在于接触接头71，其在左侧的(被清楚地加亮的)接头空腔72在约所述接头的中心处被分隔。因此，可以将由此分隔的接头区域(接头空腔72)与接头出口74进行比较，其中所述接头出口74在所述接头的中心处被封闭并且所述接触接头71(在左侧示出)在所述接头出口74处终止(大约在所述接头的圆周上的接头凸缘76的上方)，其中根据图1的接头的右侧的套筒状接头区域包括用于制造另一导电连接的另一接触接头71A。

因此，可以分别在位于所述接头凸缘76的左侧和/或右侧的接头的所述套筒状接头区域中或者在相对的接头入口78、78A处，将被称为第一***元件6的导线61和/或被称为第三***元件8的导线81的剥皮后的导线区域***对应的接头空腔72、72A中，并分别将该(剥皮后的)导线区域沿着(整个接头的)接头轴线而导向到被封闭在所述接头的中心或所述接头出口74处的接触接头71的末端(以使得所述导线区域与所述导线末端相接触)。根据图1所示的示例，以镀镍的铜导线的形式实现的并且被称为第一***元件6的导电线61应当只连接到被称为第二***元件7的接触接头75的一侧。

所述铜导线的导线绝缘层传统上可以不***所述接头空腔中。下面进一步提供了对电缆安装的(其它)区别特征的更详细的描述。

根据图1的、通过利用适当的压接工具将接触接头71压接在容纳在接头内的导线末端区域上而制造的导电连接，可以被本领域的技术人员视为正确地制造的“导线-接头连接”或者无缺陷地制造的“导电连接5”。向设置在接触接头71上的检查孔75中的扫视使得检查者能够对每个铜导线进行目视检查，并因此使得能够检验出所述连接是正确地制造的。

根据图2所示的示例，将每个铝导线与接触接头71相连接可能是已知的，其中所述铝导线是利用所述铝导线的成束电线的铜和/或镍镀层来实现的，所述接触接头71的接头材料显著地不同于根据可能已知的“电化序”的铝的接头材料。这种利用不同材料的***元件6、7制造的电缆连接可能最终由于(起初实现的)导电连接5的必然发生的(不可避免的)电化学腐蚀所导致的材料腐烂而被损坏。然而，电缆连接的实施例也可能是已知的(无论是由于何种原因)，其中由此连接的***元件6、7是利用银接头141来实现的，所述银接头141添加了又一不同的导线材料，并被称为第四***元件14。所述银接头141被布置成沿着所述接触接头71的接头轴线，所述银接头141的圆锥形的接头头部接近于其圆锥顶点，即位于接触接头71的中心处且适当地适应于所述圆锥形的封闭的接头末端(接头出口74)。

此外，令人惊讶但真实的是，例如，铝导线的经剥皮的导线区域被定位于沿着银接头141的接头轴线，其中具有由此实现的布置的导电连接5是通过在圆周上将所述接触接头71压接到银接头141上来制造的，对其的压接被传递至所述铝导线的经剥皮的导线区域。可能保留了一些超过本说明书的更广泛的范围的问题而未进行解答，换言之是由于未讨论例如根据所提供的所述***元件的布置的银接头是否能够使电化学腐蚀延缓足够长的时间，或者例如利用手动压接工具在接触接头71上施加的压接压力是否会以足够的强度而传递至用作导电线61的铝导线。在任何情况下，图2都清楚地说明了不可能作出容易地提供对例如如下问题的答案的陈述：“所述铜导线将被密封在所述银接头中的深度是多少？”或者“所述铝导线的末端距离所述封闭的接头出口74(大约位于所述接触接头71的中心处)的可维护的距离是多少？”。这可能保留了以下事实：接触接头71的检查孔75可能阻碍对保持被银接头141的附加布置所阻挡的铝导线的观察。

期望读者将不会失望，因为不讨论其特征在于以上述银接头141的镜像的形式而布置在接触接头71的接头轴线上的另一完全相同的银接头141A的附加实施例。

其原因与对于根据图2的***元件的(同一类型的)可压接的布置(在左侧示出)的上述缺点的重复叙述相关，其中在将附加的铜导线与所述接头相连接以制造例如与导线相配合的接触接头71同其它装置、设备等之间的电缆连接的情况下，可能如同预料地出现所述缺点。

上述电缆布置的这些不利的缺陷也适用于根据图3A、3B、3C所示的示例的已知的导电连接5。但是，(相比于根据图1和2的实施例的描述)可能存在一定的差别，根据所述差别，被称为第一***元件6的导电线61的导线绝缘层62的确定地限定的绝缘区域被布置在接触接头71的预定的接头(压接)表面B的下方，以便在所述接触接头71已经被(充分地？)压接在***接头中的导线绝缘层62上之后避免或至少限制水蒸气或其它液体或气态流体的额外进入。不对该措施是否满足需要的问题作进一步讨论。

但是，在例如利用均由铝材料构成的导电线61和接触接头72来实现的、这样压接的连接5中，不可能分别目视检验出容纳在接头中的导电线61的末端实际上延伸到闭合的接头末端(接头出口74)或被布置成使得其接近于或位于距离该接头末端的可容忍距离Δl处。接头出口74(即，接头的末端)的封闭将位于被环状地布置在接触接头71的圆周上的示例性接头凸缘76的下方。尽管接触接头71的特征在于处于限定的位置上的检查孔75(用于目视检查的接触孔)，但是该检查孔被所使用的以银接头的形式实现的辅助接头141所覆盖，使得不能执行目视检查以确定导电线61是否至少被布置在所述接头中且在可允许的公差范围内。因此，利用被(以清楚可见的方式)(周向地或逐点地)布置在导线绝缘层62的限定位置处的、对应地定位的标记63，以确保所需要的对导线绝缘层62和导电线61的长度测量。但是，由于仍然可能存在个人的或机械的安装误差，因此可能不能排除制造出根据图3B和3C中的布置来实现的电缆连接5的情况。在图3A中示出了具有铝元件6、7的压接的导线-接头连接的正确地制造的实施例。与相关的图3C相比，图4向观察者提供了对不正确地制造的连接5的更详细的概览。

为了更好地理解下面描述的测试设备1(参照图6-8)以及(利用该测试设备来实现的)用于检测(识别)(已压接的)导电连接5的接触缺陷的方法，提供了前述的关于本领域状况的(总体)评论。

根据图6，该测试设备1包括相互关联和/或经由电路而相互连接的测试室2、热辐射器9、9R、定位和固定装置18、热(图像)获取单元11、11R、热(图像)再现单元15、以及(如果可应用的话)外部读出显示屏21。

利用标号“R”来提供其附图标记的、前述的根据图6的测试设备1的功能元件和其它装置相应地表示传送由红外光构成的热辐射91R的、用于红外光的热辐射器9R，还表示由红外光构成且由源自用于红外光的热辐射91R的、压接的导电连接5的热场12R发射的热辐射29R，以及表示用于红外辐射的热(图像)获取单元11R和用于红外光的热(图像)再现单元13R。

在下面的图7和8及对其的描述中也使用了该辅助的附图标记标号“R”。

在图5中示出了所述测试设备1的一个实际实施例，其中测试设备1的功能元件被定位在用于测量室2的室壁4内，即，在限定测量室2的边界的壳体7的壳体区域16中。测试设备1的这样集成的壳体17具有与照相机的外观相对应或至少非常类似的外观。在这种情况下，测量室2的特征在于，在该测量室的一侧由室壁4框起的、且随着相邻的壳体区域16的壁而延伸的孔径区域2A。

参照示出了框图且以侧视图的形式示出了电路元件的近似位置的图6，还可以确定的是，可移动的定位和固定装置18被布置在测量室2的底板上，其中通过压接电连接元件(***元件6、7和/或8)而实现的、并且需要对(一个或多个)存在的接触缺陷进行测试的导电连接5被固定在所述定位和固定装置上，使得可以改变所述导电连接5距所述室底板的垂直距离。热辐射器9、9R被定位在测量室2的室顶板附近且位于距这样定位的测试布置(完成的导电连接)一定的垂直距离处，其中所述测试布置受到引导到其上的热辐射9、91、91R的加热。

这可以使得必须向热辐射器9、9R供应来自能源的能量，例如供应直流发电机或蓄电池的直流电流IG，其中可以借助于第一电开关A来选择性地中断所述能量供应。热场获取面板20位于壳体区域16的壁之内且在测量室2的孔径区域2A附近，其中热场获取面板20朝向所述测试布置(完成的导电连接5)。所述测试布置可以例如利用热传感器19、19R来实现，其中所述热传感器19、19R分布在所述面板表面上，并且能够光学地采集(记录)由于所施加的热量的累积而由***元件6和/或8的导线绝缘层62以及导电的(金属)***元件6、7和/或8的导电组件发射的热场12、12R的热辐射29、29R，其中所传输的热场12、12R的热辐射29、29R经过通风室2的孔径区域2A，并且理想地可以被直接定向到热场获取面板20或分布在热场获取面板的面板表面上的热传感器19、19R上并被直接记录。

用于所感测的热场12、12R的信号转换的适当的下游元件分别连接到所述热场获取面板20的元件或所述热传感器19，并形成了热(图像)获取单元11、11R的构成组件。

利用传感器获取并被转换为例如数字信号的、所述测试布置的热场12，12R被经由附加的数据线路K而传输至热(图像)再现单元13、13R，其中所述热(图像)再现单元13、13R借助于集成的热图像再现面板21B来将数字化地示出的所述测试设备的热图像连同所述测试布置(压接的导电连接5)的可能存在的接触缺陷一起进行再现。热(图像)再现单元13、13R被横向地布置在边缘上且在测试设备1的壳体17(的盖表面)的上方，其中所述热图像再现面板21B被适配到壳体17的所述盖表面中的壳体凹部21A中，或被定位在所述凹部21A的下方。该热(图像)再现单元13、13R或热图像再现面板21B分别还可被(根据本示例而)布置在所述壳体的任何其它位置，例如壳体17的侧部。尤其提供了关于测试期间测量室2中的温度条件的信息的、所传输的热场12、12A的热辐射的测量值也可以被显示在所述热图像再现面板21B上。

为了使所述热图像再现面板21B除了能够显示对(正确或不正确地制造的)导电连接5的目视检测之外还能够显示其它信息，以便不仅使接触缺陷的类型可视化而且使接触缺陷的程度(量级)可视化，可以经由数据线路H、M(输出线路和输入线路)而选择性地将热(图像)评估单元15连接到所述热(图像)获取单元11、11R。所述热(图像)获取单元11、11R可以包括(未示出的)存储单元，与接触缺陷相关的热图像的数字标称数据被可提取地存储在所述存储单元中。

该标称数据被利用借助于传感器获取的所述测试布置的热场12，12R的实际数据来进行电子分析并被数字化，即，借助于构成热(图像)评估单元15的一部分的比较装置来进行，其中所述(未示出的)比较装置将从比较获得的结果经由所述数据线路之一而传送至在根据图6的示例中示出的热(图像)获取单元11、11R，以使该结果对于热(图像)再现单元13、13R而言可用。另外，热(图像)评估单元15的比较装置还可以直接将所述标称数据与所述实际数据之间的比较结果传输至热(图像)再现单元13、13R。这使得可以在热图像再现面板21B上或在与热(图像)再现单元13、13R相连接的外部读出显示屏21上可视地输出被分析(确定)为接触缺陷的确定的长度差Δl或者容许的或不存在的长度差，其中所述确定的长度差：

a)被选择为位于接头空腔72内且沿着接头轴线E的导线61和/或81的导线末端64与在接头出口74处的封闭的接头末端之间的长度差，或者接头空腔72内的两个相对的导线末端之间的长度差，和/或

b)指示了对覆盖有绝缘层62且被分配给接头(压接)表面B以用于压接所述绝缘层的、容纳在所述接头中的绝缘的导线区域的检测，其中所述绝缘层被沿着接头轴线F而定位在接触接头71内且位于接头入口78附近。

图7和8分别示出了具有根据图6的测量室2和未示出的邻近的壳体区域16的测试设备1的实施例，其中所述邻近的壳体区域16受壁的保护且连同所述测量室一起构成了完整的壳体17。从图7中的图示可以确定，根据图6所示的示例来进行操作的热辐射器9、9R沿所述测试布置(导电线61、导线绝缘层62、具有所示出的接头空腔72的接触接头71、以及布置在所述接头的中心的接头凸缘76和(在接触接头71的右侧)附接到接头凸缘76的沿着接头轴线F的(***型)接头延伸部77)的方向发射热辐射9、9R，其中该热辐射对所述测试布置进行加热并建立热场12、12R，借助于开启的光学快门装置28而通过以镜头形式且朝向平板22的光学装置23来光学地采集所述热场12、12R，其中所述平板22的表面由二维分布的热传感器27构成，所述光学快门装置28在测量阶段期间被释放并在对所述测试布置的加热阶段期间保持关闭。如果未观察到用于所述快门装置28的打开和关闭功能的时间，则由于不能排除该板被加热(不管所计划的温度稳定性如何)到使得测量灵敏度可能被相应地降低或削弱、所包括的图像数据可能被转换以及可能产生错误图像的情况，因此传感器适配的板22的功能将受到损害。用于温度稳定性的对应的面板元件25被二维地分布在板22的下方，使得形成“具有温度稳定性的焦平面红外面板”。

布置在热传感器27的下游的电子装置单元24也被称为“照相机电子装置”，并且完成从对图6的描述中已知的热(图像)获取单元11、11R的功能。此外，示出了镜头与板22之间的假定的距离a。这些图示还示出了所述电子装置单元24与热(图像)再现单元13、13R之间的连接，在所述热(图像)再现单元13、13R的热图像再现面板21B上再现具有图示说明的读出显示屏21，所述图示说明与根据图3C和4所示的示例的、不正确地制造的导电连接5相关。

与根据图7的实施例相比，图8所示的实施例被设计用于利用能量源(直流/交流)对参照图7描述的测试布置进行电加热，使得可以不需要安装热辐射器9、9R。同等地实现参照图7描述的测试布置1的所有其它功能。

所提供的用于检测导电连接5的接触缺陷的测试设备1及相关的方法可以被以简化的方式概括如下。

被不正确地***接触接头71中的导电线61导致了位于接头空腔72中的导线末端与接触接头之间的空气隙Δl。该空气隙Δl具有与通过压接而连接的导电连接5的金属组件(导电线61，接触接头71)相比较差的导热系数。由于对压接连接的加热，热像使得可以使以下情况可视化：是否存在将导致连接5的较差的接触的、不可接受的空气隙Δl。此外，根据图6-8的转换后的缺陷图像可以使得能够推断出：例如根据图3B而实现的导线绝缘层的压接(绝缘压接)具有不充分的可压接表面，并因此倾向于产生所描述的与不期望的腐蚀风险相关联的、导电连接5的漏电，例如由于允许空气的湿气或其它腐蚀性的气态污染物进入接头空腔72而导致的漏电。

根据图7所示的示例，可以以所描述的顺序来执行用于检测电缆连接的接触缺陷的简化的方法的以下测试步骤，其中：

a)(导电线61与接触接头71的)压接连接5被固定在测量室2中；

b)然后通过热辐射器9将电缆连接5加热到一定温度；

c)随后在导电连接5的金属组件达到温度t之后停止对连接5的加热；

d)然后开启光学快门装置28；

e)借助于所谓的红外阵列来记录热图像；

f)随后在(照相机电子装置中的)电子装置单元24中对所述红外阵列的信号信息进行转换；以及

g)最终将所述热图像显示在热图像再现面板21B(屏幕)上。

关于上述的用于检测电缆连接的接触缺陷的方法，下面描述的测试步骤(参照图8所示的图示)可以被替代如下：

h)然后向与发电机馈电的能量源10相连接的电缆连接5供应电流并将其加热到一定温度。

附图标记列表

1        测试设备

2        测量室

2A       侧面孔径区域

3        (测量室2的)孔径区域

4        (测量室2的)室壁

5        导电连接

6        第一***元件

61       导电线

62       导线绝缘层

63       (导线绝缘层62的)标记

7        第二***元件

71       接触接头

71A      接触接头

72       接头空腔

72A      接头空腔

73       接头壁

74       封闭的接头出口(接头末端)

75       (接触接头71的)检查孔

76       接头凸缘

77       接头延伸部，***型

78       接头入口

78A      接头入口

8        第三***元件

81       导电线

9        热辐射器

9R      红外光热辐射器

91      传送的热辐射

91R     传送的热辐射——由传送的红外光构成

10      能源；发电机；直流发电机

11      热(图像)获取单元

11R     用于红外光的热图像获取单元

12      热场

12R     热场——源自红外光的热辐射

13      热(图像)再现单元

13R     用于红外光的热(图像)再现单元

14      第四***元件

141     辅助接头；银接头

14A     第四***元件14的复制品

141A    辅助接头141的复制品；银接头

15      热(图像)评估单元

16      受壁保护的(壳体17的)壳体区域

17      (测试设备1的)壳体

18      定位和固定装置

19      热传感器

20      热场获取面板

21      读出显示屏

21A     壳体凹部

21B     热图像再现面板

22      板，平面的

23      光学装置；镜头

24      电子装置单元

25        面板元件，温度稳定的

26        热传感器阵列

27        热传感器

28        光学快门装置

29        热辐射

29R       热辐射

A，D      开关

B         用于绝缘压接的接头(压接)表面

C         (导线61，81的)导线末端区域

F         接头轴线

G         标号：发电机

H，M      数据线路

I         电流，恒定的

K         数据线路

S         空气隙

a         (板22与光学设备23之间的)距离

b         (预先)定义的(接头(压接)表面B的)长度

l         (测量室2中的***元件6-8的)拉长的元件长度

l_ISO      所需要的(导线绝缘层62的)绝缘长度

Claims (27)

1.一种用于检测导电连接(5)的接触缺陷的测试设备(1)，其中所述导电连接(5)是利用若干具有绝缘金属组件的导电***元件(6，7，8)来实现的，并且用于传导信号或能量，其中所述测试设备(1)包括：

测量室(2)；

热辐射器(9，9R)；

热(图像)获取单元(11，11R)；以及

热(图像)再现单元(13，13R)；

其中所述导电连接(5)的***组件(6，7，8)被定位在所述测量室(2)中，

其中所述***组件(6，7，8)导电地相互连接；

其中所述热辐射器(9，9R)被供应能量；

其中所述热辐射器的传送的热辐射(91，91R)被发射到测量室(2)中，并且所述热辐射(91，91R)被定向为朝向所述***元件(6，7，8)的区域，使得产生这些相连接的***元件(6，7，8)的所述绝缘金属***组件的热场(12，12R)，

其中所述热(图像)获取单元(11，11R)适用于光学地采集由所述连接的***元件(6，7，8)的被加热的绝缘金属***组件发射的、所产生的热场(12，12R)，以及实现将信号转换成所述相连接的***元件(6，7，8)的热图像；以及

其中所述热(图像)再现单元(13，13R)适用于实现对所转换的热图像的可视化再现，

其中所述热(图像)获取单元(11，11R)和所述热(图像)再现单元(13，13R)通过信息技术方式而相连接。

2.一种用于检测导电连接(5)的接触缺陷的测试设备(1)，其中所述导电连接(5)是利用若干具有绝缘金属组件的导电***元件(6，7，8)来实现的，并且用于传导信号或能量，其中所述测试设备(1)包括：

测量室(2)；

热辐射器(9R)；

热(图像)获取单元(11R)；以及

热(图像)再现单元(13R)；

其中所述连接(5)的***组件(6，7，8)被定位在所述测量室(2)中，

其中所述***组件(6，7，8)导电地相互连接；

其中通过发电机向用于红外光的所述热辐射器(9R)供应恒定电流(IG)；

其中所述热辐射器(9R)的红外光热辐射(91R)被横向地或水平地或垂直地或偏斜地传送，并被定向为朝向所述导电连接(5)的区域，使得通过红外光热辐射(91R)而产生这些相连接的***元件(6，7，8)的所述绝缘金属***组件的热场(12R)，

其中用于红外光的所述热(图像)获取单元(11R)适用于光学地采集所产生的热场(12R)；以及

其中所述热(图像)获取单元(11R)适用于实现将信号转换成由这些相连接的***元件(6，7，8)的被加热的绝缘金属***组件发射的、所述导电地相连接的***元件(6，7，8)的红外光热图像；以及

其中用于红外光的所述热(图像)再现单元(13R)适用于实现对经过数字转换的热图像的可视化再现，

其中所述热(图像)获取单元(11R)和所述热(图像)再现单元(13R)通过信息技术方式而相连接。

3.根据权利要求1所述的测试设备(1)，所述测试设备(1)用于对安装在飞行器中的预制的电缆连接进行测试，所述测试是利用定位于所述测量室(2)中的至少两个导电的***组件(6，7)来实现的，

其中所述第一***元件(6)是利用用作铝导线的安装电缆的绝缘导电线(61)来实现的，以及利用铝材料或铝合金的刚性金属接触接头(71)来实现第二***元件(7)，其中所述刚性金属接触接头(71)的接头壁(73)围住接头空腔(72)，所述接头空腔(72)在处于接头空腔(72)的出口侧的接头出口(74)处被封闭，

其中其导线绝缘层(62)被定位在所述接头空腔(72)的入口侧且在接头(压接)表面(B)下方的所述导电线(61)被布置在所述接头空腔(72)中且具有构成导线绝缘层(62)的延伸部的、经剥皮的导线末端区域(C)，其中所述接头(压接)表面(B)被布置在所述接头的圆周上且在所述导电线(61)被***所述接头入口(78)中时被限定在所述接头入口(78)的附近，以及

其中所述接触接头(71)被通过压接接头壁(73)的接头(压接)表面(B)而机械固定在所述导线绝缘层(62)上，所述经剥皮的导线末端区域(C)由于所述接头壁(73)的压接而导电地连接到所述接触接头(71)。

4.根据权利要求2所述的测试设备(1)，所述测试设备(1)用于对安装在飞行器中的预制的电缆连接进行测试，所述测试是利用定位于所述测量室(2)中的至少三个导电的***组件(6，7，8)来实现的，

其中所述电缆连接是利用第一***元件和/或第三***元件以及第二***元件(7)来制造的，所述第一***元件和/或第三***元件是利用用作铝导线的安装电缆的绝缘导电线(61，81)来实现的，第二***元件(7)是利用铝材料或铝合金的刚性金属接触接头(71)来实现的，

其中其导线绝缘层(62)被定位在所述接头空腔(72)的入口侧且在接头(压接)表面(B)下方的相应的导电线(61，81)被布置在所述接头空腔(72)中且具有形成所述导线绝缘层(62)的延伸部的、经剥皮的导线末端区域(C)，其中所述接头(压接)表面(B)被布置在所述接头的圆周上且在所述导线(61，81)被***所述接头入口(78)中时被限定在所述接头入口(78)的附近，以及

其中所述接触接头(71)被通过压接接头壁(73)的接头(压接)表面而机械固定在所述导线绝缘层(62)上，并且所述经剥皮的导线末端区域(C)由于所述接头壁(73)的压接而导电地连接到所述接触接头(71)。

5.根据权利要求1-4所述的测试设备，

其中用于检测指示不正确地制造的导电连接(5)的接触缺陷的所述热(图像)获取单元(11，11R)利用信息技术连接到热(图像)评估单元(15)，

其中所述热(图像)评估单元(15)能够被选择性地连接到所述热(图像)获取单元(15)，以确定标称数据与所述导电连接(5)的实际数据之间的偏差和实现对主要与通过以下操作而检测到的接触缺陷相关的这些偏差的转换：确定所述导线(61，81)的被定位在所述接头空腔(72)内且沿着接头轴线(E)的导线末端与在所述接头出口(74)处的封闭的接头末端之间的、或者所述接头空腔(72)中的两个相对的导线末端(64)之间的长度差(Δl)；和/或对容纳在所述接头中的、覆盖有导线绝缘层(62)且被分配给用于绝缘压接的接头(压接)表面(B)的绝缘导线区域进行检测，其中所述接头(压接)表面(B)位于所述接触接头(71)中、沿着接头轴线(F)且被定位在所述接头入口(78)附近。

6.根据权利要求1或2所述的测试设备，

其中在所述测量室(2)的室壁(4)中布置有能够被相对于逸出辐射而言密封的孔径区域(3)，

其中所述电连接的***元件(6，7，8)能够被***而贯穿该孔径区域。

7.根据权利要求6所述的测试设备，

其中所述室壁(4)包含至少一个孔径区域(3)。

8.根据权利要求6和7所述的测试设备，

其中所述热(图像)获取单元(11，11R)、所述热(图像)再现单元(13，13R)、所述热(图像)评估单元(15)以及所述热辐射器(9，9R)被定位在由所述测量室(2)的室壁(4)延伸的、受壁保护的壳体区域(16)中。

9.根据权利要求6-8所述的测试设备，

其中所述室壁(4)和所述受壁保护的壳体区域(16)构成了所述测试设备(1)的防止逸出辐射的壳体(17)的构成组件。

10.根据权利要求8所述的测试设备，

其中所述测量室(2)被布置在所述热(图像)获取单元(11，11R)的上游。

11.根据权利要求1或2所述的测试设备，

其中在所述测量室(2)中布置有定位和固定装置(18)，使得所述定位和固定装置(18)能够被水平地或垂直地或横向地移动，并且所述定位和固定装置(18)使得能够固定和改变所述电连接的***元件(6，7，8)的空间位置。

12.根据权利要求1或2所述测试设备，

其中所述热(图像)获取单元(11，11R)装配有热场获取面板(20)或若干二维分布的光学热传感器(19)，所述热场获取面板(20)或若干二维分布的光学热传感器(19)在功能上能够采集所传送的热辐射(91，91R)，并与下游的用于热场(12，12R)的信号转换的单元相连接。

13.根据权利要求1或2所述的测试设备，

其中所述热(图像)再现单元(13，13R)和所述热(图像)评估单元(15)分别与数据线路相连接，所述数据线路利用信息技术连接到附加的数据线路，所述附加的数据线路与所述热(图像)获取单元(11，11R)相连接。

14.根据权利要求1或2所述的测试设备，

其中利用信息技术将所述热(图像)获取单元(11，11R)与所述热(图像)再现单元(13，13R)相连接、或将所述热(图像)获取单元(11，11R)、所述热(图像)评估单元(15)以及所述热(图像)再现单元(13，13R)相连接。

15.根据权利要求1或2所述的测试设备，

其中所述热辐射器(9)是以红外辐射器(9R)的形式实现的，并用于借助于所述红外辐射器传送的红外辐射(91R)来实现对相连接的***元件(6，7，8)的辐射红外光加热。

16.根据权利要求1所述的测试设备，

其中所述热辐射器(9)是以卤素辐射器的形式来实现的，这使得所述热辐射器(9)能够借助于所述卤素辐射器传送的热辐射(9)来实现对相连接的***元件(6，7，8)的辐射加热。

17.根据权利要求1，2和5所述的测试设备，

其中所述热(图像)获取单元(11，11R)和所述热(图像)再现单元(13，13R)以及所述热(图像)评估单元(15)被包括在红外光照相机中。

18.根据权利要求1，2和17所述的测试设备，

其中所述热(图像)获取单元(11，11R)和/或所述热(图像)再现单元(13，13R)和/或所述热(图像)评估单元(15)是以***设备的形式来实现的。

19.根据权利要求1，2和9所述的测试设备，

其中所述热(图像)再现单元(13，13R)装配有被布置在所述测试设备(1)的壳体(7)中的凹部(21A)内或下方的热图像再现面板(21B)。

20.根据权利要求19所述的测试设备，

其中借助于第二开关(D)而与所述热(图像)获取单元(11，11R)和所述热(图像)再现单元(13，13R)相连接的数据线路(K)用于连接至少一个***装置，优选地是用于示出所述热图像的读出显示屏(21)。

21.根据权利要求1，2和12所述的测试设备，

其中所述热(图像)获取单元(11，11R)是利用用作光学装置(23)的焦平面的平板(22)、所述光学装置(23)和电子装置单元(24)来实现的，

其中温度稳定的面板元件(25)以平面形状被固定在所述板(22)上且在所述焦平面的下方，

其中由若干热传感器(27)构成的热传感器阵列(26)被以如下的方式集成到所述板(22)中：使得被布置在距所述光学装置(23)的距离(a)处且被定向为朝向所述测量室(2)的板表面适合于产生对热场(12)的表面分布的灵敏的记录，其中所述热传感器优选地是红外光传感器，所述热传感器阵列(26)优选地是红外光传感器阵列，其中所述热场(12)是通过由所述测量室(2)传送的热辐射(91)、优选地是由红外光构成的热辐射(91)而产生的，以及

其中在已经执行了对灵敏地获取的热辐射(91)的信号转换之后，所述板(22)的热传感器(27)利用信息技术连接到提供所述热图像提供单元(13，13R)的电子装置单元(23)。

22.根据权利要求21所述的测试设备，

其中在所述光学装置(23)与所述平板(22)之间布置有光学快门装置(28)，以实现对所传送的热辐射(91)的辐射路径的切断。

23.一种用于检测导电连接(5)的接触缺陷的方法，所述方法适用于对用于传导信号或能量的导电***元件(6，7，8)的测试；

其中若干串联的***元件(6，7，8)借助于在所述***元件(6，7，8)的连接点处的压接连接而导电地相连接；

其中所述方法利用测试设备(1)，所述测试设备(1)的功能范围包括：测量室(2)、被供应能量并被布置在所述测量室(2)中的热辐射器(9，9R)、以及以信息技术方式相连接的热(图像)获取单元(11，11R)和热(图像)再现单元(13，13R)；以及

其中所述方法包括：

a)将所述通过压接连接而串联的***元件(6，7，8)定位在所述测量室(2)中；然后

b)通过热辐射器(9，9R)将热辐射(91，91R)在所述测量室(2)中朝向所述***元件(6，7，8)的区域传送；然后

c)将所述热辐射(91，91R)的热能传送至所述相连接的***元件(6，8)的绝缘金属***组件，使得产生热场(12)；然后

d)通过所述热(图像)获取单元(11，11R)光学地进行采集并随后通过信号转换将所产生的热场(12)转换为热图像；以及然后

e)通过所述热(图像)再现单元(13，13R)来显示转换后的热图像的可视化再现。

24.根据权利要求23所述的方法，

其中除了步骤b)之外，借助于电流加热来加热所述相连接的***元件(6，7，8)的金属***组件，

其中利用与这些串联的***元件相连接且构成电路的可控能源(10)(可控电流发生器)来实现对相连接的***元件(6，7，8)的电流加热。

25.根据权利要求23所述的方法，

其中在步骤d)之后，在步骤c)之后的步骤f)中，所述热(图像)获取单元(11，11R)与热(图像)评估单元(15)相连接，

其中该热(图像)评估单元(15)能够被选择性地连接到所述热(图像)获取单元(11，11R)，并用于在执行向热图像的信号转换之前，对指示不正确地制造的导电连接(5)的所有接触缺陷进行检测和在需要时将所述接触缺陷传输至所述热(图像)获取单元(11，11R)。

26.根据权利要求25所述的方法，

其中通过以下方式来检测根据步骤f)的所述接触缺陷：以对存储在所述热(图像)评估单元(15)的内部存储单元中的、基于正确地制造的连接的标称值与由所述热(图像)获取单元(11，11R)利用这些串联的***元件(6，7，8)的热图像信号转换数据而获得的且被可检取地传输至所述热(图像)评估单元的、基于不正确地制造的连接的实际值进行比较的形式，来确定所制造的导电连接(5)的实际数据与标称数据之间的偏差。

27.根据权利要求26所述的方法，

其中所存储的不正确地制造的导电连接(5)的标称值、以及所获得的导电连接(5)的实际值：

g)与以下长度差(Δl)的容许偏差相关：位于接头空腔(72)中且被定位成沿着接头轴线(F)的导线(6，8)的导线末端(64)与(在接头出口(74)处的)封闭的接头末端之间的、或所述接头空腔(72)中的两个相对的导线末端(64)之间的长度差(Δl)，和/或

h)与所需要的被用作接头(压接)表面(B)且被分配给容纳在所述接头中的绝缘的导线区域的导线绝缘层(62)的区段的绝缘长度(l_ISO)相关，其中所述绝缘的导线区域位于所述接触接头(71)的接头空腔(72)中、沿着接头轴线(F)、且与延伸至接头入口(78)附近的、绝缘支持的接头区域相关联。

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