CN113900042A - 一种电缆燃烧试验电信号监控方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及燃烧试验领域，公开了一种电缆燃烧试验电信号监控方法及***，包括以下步骤：步骤1：将监测端与已固定的待测电缆连接；步骤2：给待测电缆通电，在待测电缆进入工作状态后，通过监测端监测待测电缆的电信号变化情况；步骤3：启动燃烧器，使燃烧器喷射的火焰可以横向喷射至待测电缆；通过监测端实时监测并记录待测电缆的电信号变化情况；步骤4：在施加火焰时间达到第一预设时间后，关闭燃烧器；在火焰熄灭后的第二预设时间后，关闭监测端。本发明能够达到监测效率较高且监测准确的效果，并且整体试验环境更贴近真实应用场景，适用范围较广。

Description

一种电缆燃烧试验电信号监控方法及***

技术领域

本发明涉及燃烧试验领域，具体涉及一种电缆燃烧试验电信号监控方法及***。

背景技术

耐火、防火是飞机部件及其附件最为重要的性能指标之一，防火、可燃性试验，是飞机机载设备必须进行的试验，以确保各类设备的性能能够满足实际飞行环境的要求。根据飞机机载设备的种类以及采用材料的不同，不同的飞机机载设备可以分别进行防火试验、耐火试验和可燃性试验，这些试验我们可以统称为燃烧试验。

为此，有对应的试验设备和试验方法来完成待测器件的试验测试。而电缆是各种飞机机载设备几乎都需要用到的连接器件，不同电缆因为其连接的飞机机载设备的不同可能需要完成的试验内容会有所不同，但是为了增加电缆的通用性，一般而言，对于电缆的耐火性试验会完成尽量多的测试项目而不是单一测试项目，以使得电缆的性能更加优秀，能够适配各种飞机机载设备的耐火性需求，以适应如今日趋严苛的产品性能要求。

然而，现有的电缆耐火试验***，试验方式单一，可完成的试验内容十分有限，同时，其对试验的监测也是针对这类单一的试验方式而进行的，监测方式单一并且整体监测操作复杂；对于试验中关键参数，例如电缆内电流量、火焰温度、燃烧热流值等的监测为分项同时进行，需要人员同时关注多个监测设备，操作较复杂，且得到的试验参数需要人为综合，整体试验操作复杂，监测效率较低。

即使，有综合的监控***能够通过各个子***监控各台设备的数据，进而达到提高监测效率的作用，但是，现在的试验缺乏对燃烧环境真实性的模拟准确度。简单来讲，现在的试验，火焰都是从下往上喷射点燃，对真实燃烧环境的模拟程度较低，整体试验环境的模拟准确度较低。而现有的监控方法则是针对此类试验操作进行的，针对竖直方向上自下而上的火焰喷射方向进行监测，得到的监测数据即时监控准确，却依旧缺乏真实性，缺乏实际参考价值。并且，现有的监控方法不适用于其他的火焰喷射方向有所改变的试验方法，适用范围单一，故，即使有能够做多种耐火试验的设备，现有的监控方法也无法满足其监测需求。

此外，现有的监控方法对于各项关键参数的记录往往从试验初始阶段即开始，监测时会额外记录电缆未进入工作状态时段及燃烧器未开始工作时段的相关参数，数据噪声较多，监测数据精准度易受影响。

发明内容

本发明意在提供一种电缆燃烧试验电信号监控方法及***，用来解决现有监控方法存在的监控数据噪声较多、监测效率较低、监控方法适用范围单一及得到的监测数据缺乏真实性的技术问题。

本发明提供一种电缆燃烧试验电信号监控方法，包括以下步骤：

步骤1：将监测端与已固定的待测电缆连接；

步骤2：给待测电缆通电，在待测电缆进入工作状态后，通过监测端监测待测电缆的电信号变化情况；

步骤3：启动燃烧器，使燃烧器喷射的火焰可以横向喷射至待测电缆；通过监测端实时监测并记录待测电缆的电信号变化情况；

步骤4：在施加火焰时间达到第一预设时间后，关闭燃烧器；在火焰熄灭后的第二预设时间后，关闭监测端。

本方案的效果及优点在于：监测端在待测电缆进入工作状态后开始监测电信号变化情况，对于电信号的监测时段控制精准，不会引入待测电缆未工作时的数据，即整体试验环境未达到国家标准时的数据，不会引入过多数据噪声，得到的监测结果更有效，更具参考价值。并且，监测端统一实时监控各项数值，监测过程简洁，不需要过多的人为操作调节。

此外，监测过程中，燃烧器的喷射的火焰方向为横向喷射至待测电缆，与现有技术中惯用的由下而上的竖直方位的火焰喷射方向不同，本方案设置了新的喷火方向，能够提供更多的试验模拟燃烧场景，使试验能够更加真实地模拟实际场景，使试验结果更加准确和具有指导性。同时，横向喷射的火焰方向，更符合实际应用场景中，飞机中真实的火焰燃烧情况；得到的试验结果能够更为精确地反映真实情况，更具有实际参考价值。监测端可针对此类喷火方向进行实时监测，监测场景更为多元。

进一步，在步骤1中已固定的待测电缆为水平横向固定。

这样设置，待测电缆处于水平状态横置，与后续火焰的横向喷射方向配合，符合真实飞机运行环境中电缆的状态，这样监测到的数据变化情况更为真实，更具参考价值。

进一步，在步骤1中已固定的待测电缆为：与水平状态呈一定角度的横向固定。

这样设置，待测电缆的固定状态有所改变，在符合真实飞机运行环境的同时，具体的电缆状态有所改变，这样监测到的数据变化情况在保证真实度较高的同时，更为多元化。

进一步，在步骤2和步骤3中，所述电信号变化情况为漏电电流值变化情况；在步骤2中，监测端监测到待测电缆的供电电流的电流值达到供电标准范围时，确认待测电缆进入工作状态，监测端开始记录待测电缆的漏电电流值变化情况。

这样设置，监测端可根据设定的供电标准范围，确认待测电缆状态，在待测电缆进入工作状态后再开始记录数据，这样得到的监测数据均为待测电缆处于工作状态时的有效数据，相对降低了数据噪声，监测端得到的电流值数据更为准确有效，进而整个耐火试验的试验结果更为准确有效。

进一步，在步骤3中，启动燃烧器后，监测端监测到燃烧器的火焰热流值达到标准热流值范围后，调节燃烧器，使燃烧器喷射的火焰横向喷射至待测电缆。

这样设置，监测端可根据设定的标准热流值范围，确认燃烧器喷射出的火焰的热流值是否达到标准耐火试验要求，在确保火焰达到标准要求后，再将火焰横向喷向待测电缆，可以确保整体试验环境达到标准耐火试验要求，得到的试验数据是有效可靠的。

进一步，在步骤2之前，连接振动器和待测电缆，并启动振动器，使待测电缆处于振动状态；所述振动器的振动参数由监测端控制，所述振动参数包括振动频率及振动加速度。

这样设置，待测电缆可在振动状态下参与试验。在真实的应用场景中，飞机在飞行过程中，不可避免的会产生一定程度上的振动，电缆也一同受到振动影响。待测电缆设为振动状态，整体试验环境更符合真实飞机运行环境，监测端得到的数据与真实状况更贴合，试验结果更为真实，更具参考价值。

进一步，所述振动频率在20-80Hz范围内，所述振动加速度在3g-6g范围内。

这样设置，与真实的飞机运行环境的振动参数接近，使得整体试验环境更接近真实飞行环境，进而，得到的试验数据会更精准地反映真实情况。

进一步，监测端通过热流计监测燃烧器的火焰热流值；所述热流计采用辐射热流传感器。

相比于现有技术中使用的铜管式热流计，通过铜管内的水的温度变化来确定温度和热流值密度，检测结果不够准确，并且波动较大，铜管式热流计的整体结构也十分复杂，不便于安装和使用；而本方案采用的辐射热流传感器能够准确检测火焰的热流值，检测到的结果波动小，并且整体结构简单，便于安装和操作，对于安装空间的要求较小，便于整个试验***的搭建，可以适用于更多种的试验应用场景。

本发明还提供一种电缆燃烧试验电信号监控***，包括中央处理器、用于监测燃烧器火焰热流值的热流检测模块以及与待测电缆连接的电信号检测模块；所述中央处理器分别与电信号检测模块和热流检测模块相连；所述中央处理器可接收并记录电信号检测模块传递的电信号变化情况以及热流检测模块传递的热流值变化情况；所述中央处理器内预设有漏电电流监测范围和标准热流值范围；所述热流检测模块检测到燃烧器火焰的热流值达到标准热流值范围后，火焰横向喷射至待测电缆，中央处理器在漏电电流监测范围内通过电信号检测模块监测待测电缆的漏电电流变化情况。

本方案的效果及优点在于：能够实时监测并记录试验过程中的关键参数变化情况，为分析待测电缆的耐火性能提供有效依据。中央处理器内设有数值合理范围，可根据预设的范围处理监测到的数据，对数据进行初步处理，保证得到的数据是有效的。此外，热流检测模块检测到燃烧器火焰的热流值达到标准热流值范围后，火焰的喷射方向为横向喷射。这样设置，首先可以保证火焰达到试验标准要求，保证得到的试验数据有效可靠，其次，整体试验环境更符合真实飞机运行环境，得到的试验结果能够更为精确地反映真实情况，更具有实际参考价值。

进一步，所述中央处理器还设有振动控制模块；所述振动控制模块用于控制振动器的振动。

这样设置，可根据具体试验需要，通过振动控制模块调节待测电缆的具体振动状态，以进一步使得整体试验环境更接近于飞机实际的运行场景，监测得到的数据更能反映真实情况，更具指导意义。

附图说明

图1为本发明一种电缆燃烧试验电信号监控方法及***实施例一的一种电缆燃烧试验电信号监控方法的示意性流程图。

图2为本发明一种电缆燃烧试验电信号监控方法及***实施例一的耐火试验监控***的示意性框图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

实施例一：

如附图1、图2所示，本实施例一种电缆燃烧试验电信号监控方法及***，提供了一种电缆燃烧试验电信号监控方法，包括以下步骤：

步骤1：将监测端与已固定的待测电缆连接；具体地，本实施例中待测电缆的固定方式为水平横向固定。

步骤2：给待测电缆通电，在待测电缆进入工作状态后，通过监测端监测待测电缆的电信号变化情况。具体地，所述电信号变化情况为漏电电流值变化情况；监测端监测到待测电缆的供电电流的电流值达到供电标准范围时，确认待测电缆进入工作状态，监测端开始记录待测电缆的漏电电流值变化情况。本实施例中，供电标准范围设置为0-5安，监测端监测的漏电电流监测范围为0-1000毫安。

步骤3：启动燃烧器，监测端监测到燃烧器的火焰热流值达到标准热流值范围后，调节燃烧器，使燃烧器喷射的火焰横向喷射至待测电缆；通过监测端实时监测并记录待测电缆的电信号变化情况。具体地，本实施例中，所述标准热流值范围为大于10.6W/cm²，监测端通过辐射热流传感器监测燃烧器喷射火焰达到的热流值，当监控热流值达到标准热流值范围后，才将燃烧器喷射的火焰喷射向待测电缆。采用辐射热流传感器，相比于现在常用的铜管式热流计，我们检测到的热流密度更加准确，热流密度值波动小，使整个监测过程更加精准；此外，本实施例中的辐射热流传感器，结构更加简单，便于安装，对空间要求也不高，能够增加适用范围。具体地，本实施例中可采用GARDON GTT-25系列圆箔式辐射热流传感器。

步骤4：在施加火焰时间达到第一预设时间后，关闭燃烧器；在火焰熄灭后的第二预设时间后，关闭监测端。具体地，所述第一预设时间为5-10min，这样设置，满足了国家标准对于民用飞机机载设备的耐火性能测试规定，保证得到的试验结果是在符合国家标准的试验环境下得出的，保证试验结果有效；同时，可根据实际试验需要选择第一预设时间，使得整体试验环境与实际要求更适配；整体试验环境更多元，除了可针对耐火试验监测，还可针对其他火焰试验监测。所述第二预设时间为2-5min，这样设置，监测端可监测到燃烧结束后的待测电缆状态，监测过程更完整，可得到更多的可供参考的有效数据，进而得出更准确的耐火性能测试结果。

本实施例提供的耐火试验监控方法，能够在准确时段实时监测电信号变化情况及热流值变化情况，并设置了数值合理范围及预设时间，对于电信号的监测时段控制精准，保证监测有效准确。并且，本方案针对火焰喷射方向为横向的耐火试验进行监控，监测时整体试验环境更接近于真实场景，得到的试验结果更能反映真实状况，更具参考意义。

本实施例还提供了一种电缆燃烧试验电信号监控***，包括中央处理器、用于监测燃烧器火焰热流值的热流检测模块以及与待测电缆连接的电信号检测模块；所述中央处理器分别与电信号检测模块和热流检测模块相连；所述中央处理器可接收并记录电信号检测模块传递的电信号变化情况以及热流检测模块传递的热流值变化情况；所述中央处理器内预设有漏电电流监测范围和标准热流值范围；所述热流检测模块检测到燃烧器火焰的热流值达到标准热流值范围后，火焰横向喷射至待测电缆，中央处理器在漏电电流监测范围内通过电信号检测模块监测待测电缆的漏电电流变化情况。

本实施例中，电信号检测模块可采用常规的灵敏电流计。热流检测模块可采用辐射热流传感器，本实施例中可采用GARDON GTT-25系列圆箔式辐射热流传感器；相比于现在技术中常使用的铜管热流计，检测更准确，整体结构更简单，易于安装和操作。

本实施例中，中央处理器设有数据采集模块，所述数据采集模块用于接收并记录电信号检测模块传递的电信号变化情况以及热流检测模块传递的热流值变化情况；中央处理器还设有数据分析模块，所述数据分析模块内预设有漏电电流监测范围和标准热流值范围，可根据预设的合理范围对接收到的数据进行分析处理。此外，本实施例中，中央处理器还与一显示器连接，所述显示器用于显示数据分析结果。这样设置，监测到的电信号变化情况可以以图像的形式具象化地表现出来，试验结果更为直观，便于试验人员直接观测。中央处理器和显示器直接以带有显示屏的一体机电脑形式出现，这样既能够满足处理和显示要求，又能够节约占地空间。

本实施例提供的耐火试验监控***，能够实时监测并记录试验过程中的关键参数变化情况，为分析待测电缆的耐火性能提供有效依据。并且，通过辐射热流传感器来监测热流值变化情况，对于火焰的校准及温度热流值的监测更为精准，进而确保整体试验结果更为精准可靠。

实施例二：

本实施例一种电缆燃烧试验电信号监控方法及***，提供了一种电缆燃烧试验电信号监控方法，在实施例一提供的方法的基础上，在步骤2之前：连接振动器和待测电缆，并启动振动器，使待测电缆处于振动状态；所述振动器的振动参数由监测端控制，所述振动参数包括振动频率及振动加速度。

具体地，所述振动频率控制在20-80Hz范围内，所述振动加速度控制在3g-6g范围内，g表示重力加速度。这样设置，涵盖大多数标准振动范围，通过调节振动参数，可以满足不同试验标准，整体试验方法具备通用性。并且，设置振动状态可使得整体试验环境更接近真实飞行环境，进而，得到的试验数据会更精准地反映真实情况。

本实施例还提供了一种电缆燃烧试验电信号监控***，在实施例一提供的***的基础上，增设了振动控制模块，所述振动控制模块位于中央处理器内，所述振动控制模块用于控制振动器的振动参数。可根据具体试验需要，通过振动控制模块调节待测电缆的具体振动状态，以使得整体试验环境更接近于飞机实际的运行场景，监测得到的数据更能反映真实情况，更具指导意义。

本实施例中，相比于实施例一，可控制待测电缆在振动状态下参与试验，整体试验环境进一步模拟真实飞机运行环境，模拟程度更高，得到的试验结果更贴合真实值，更具有参考价值。

实施例三：

本实施例一种电缆燃烧试验电信号监控方法及***，提供了一种电缆燃烧试验电信号监控方法，在实施例一提供的方法的基础上，对步骤3做了改变：启动燃烧器，使燃烧器喷射的火焰可以横向喷射至待测电缆；通过监测端实时监测并记录待测电缆的电信号变化情况，具体地，本实施例中，监测端监测的漏电电流的电流值不超过12.5毫安，若监测到漏电电流值超过12.5毫安，发出电流值异常警报，判定试验不合格。

本实施例还提供了一种电缆燃烧试验电信号监控***，在实施例一提供的***的基础上，增设了报警模块，所述报警模块设于中央处理器内，用于在数据分析模块发现数据异常时即时发出警报。这样设置，监测端能在监测过程中，对异常情况即时进行警报，对试验人员起到提醒警示作用，以保证整体试验的正常运行。

本实施例中，相比于实施例一，能够针对异常的电信号变化情况，即时发出警报，便于试验人员及时观察调整试验状态。

实施例四：

本实施例一种电缆燃烧试验电信号监控方法及***，提供了一种电缆燃烧试验电信号监控方法，在实施例一提供的方法的基础上，对步骤2做了改变：给待测电缆通电，在待测电缆进入工作状态后，通过监测端监测待测电缆的电信号变化情况。具体地，所述电信号变化情况为漏电电流值变化情况；监测端监测到待测电缆的供电电流的电流值达到供电标准范围时，确认待测电缆进入工作状态，监测端开始记录待测电缆的漏电电流值变化情况，同时，监测端开始以录像形式记录完整试验过程；这样设置，可以保存完整试验过程录像，便于后续通过录像观察分析待测电缆的具体燃烧状态，进一步分析待测电缆的耐热性能。

本实施例还提供了一种电缆燃烧试验电信号监控***，在实施例一提供的***的基础上，增设了视频采集模块，所述视频采集模块设于中央处理器中，所述视频采集模块用于采集并记录完整试验过程。

本实施例中，相比于实施例一，还采集并记录了整体试验过程录像，能够为待测电缆的耐火性分析提供更多依据。

实施例五：

本实施例一种电缆燃烧试验电信号监控方法及***，提供了一种电缆燃烧试验电信号监控方法，在实施例一提供的方法的基础上，对步骤1做了改变：将监测端与已固定的待测电缆连接；具体地，本实施例中待测电缆的固定方式为与水平状态呈一定角度的，非竖直方向的横向固定。

本实施例中，待测电缆的固定状态有所改变，在符合真实飞机运行环境的同时，具体的电缆状态有所改变，这样监测到的数据变化情况在保证真实度较高的同时，更为多元化。整体监控方法适用于监测不同固定状态的待测电缆，适用场景更广泛，适用于更多种类的燃烧试验。

本实施例还提供了一种电缆燃烧试验电信号监控***，同实施例一中所述***相同，故不作赘述。

实施例六：

本实施例一种电缆燃烧试验电信号监控方法及***，提供了一种电缆燃烧试验电信号监控方法，在实施例二的基础上，对振动频率作了进一步限定，将振动频率设为47Hz。这样设置，对于振动频率的控制精确，能够进一步地准确模拟飞机运行振动状态，整体试验环境的真实度较高。

并对步骤4作了改变：在施加火焰时间达到第一预设时间后，关闭燃烧器；在火焰熄灭后的第二预设时间后，关闭监测端。具体地，所述第一预设时间为15-30min，这样设置，满足了国家标准对于民用飞机机载设备的防火性能测试规定，可通过本方法对电缆的防火性能进行试验。所述第二预设时间为2-5min，这样设置，监测端可监测到燃烧结束后的待测电缆状态，监测过程更完整，可得到更多的可供参考的有效数据，进而得出更准确的防火性能测试结果。

本实施例还提供了一种电缆燃烧试验电信号监控***，同实施例二中所述***相同，故不作赘述。

本实施例可针对电缆的防火性能进行试验，能够保证试验环境的模拟真实度，得到的试验结果具备参考价值。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种电缆燃烧试验电信号监控方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将监测端与已固定的待测电缆连接；

步骤2：给待测电缆通电，在待测电缆进入工作状态后，通过监测端监测待测电缆的电信号变化情况；

步骤3：启动燃烧器，使燃烧器喷射的火焰可以横向喷射至待测电缆；通过监测端实时监测并记录待测电缆的电信号变化情况；

步骤4：在施加火焰时间达到第一预设时间后，关闭燃烧器；在火焰熄灭后的第二预设时间后，关闭监测端。

2.根据权利要求1所述的一种电缆燃烧试验电信号监控方法，其特征在于，在步骤1中已固定的待测电缆为水平横向固定。

3.根据权利要求1所述的一种电缆燃烧试验电信号监控方法，其特征在于，在步骤1中已固定的待测电缆为：与水平状态呈一定角度的横向固定。

4.根据权利要求1所述的一种电缆燃烧试验电信号监控方法，其特征在于，在步骤2和步骤3中，所述电信号变化情况为漏电电流值变化情况；在步骤2中，监测端监测到待测电缆的供电电流的电流值达到供电标准范围时，确认待测电缆进入工作状态，监测端开始记录待测电缆的漏电电流值变化情况。

5.根据权利要求1所述的一种电缆燃烧试验电信号监控方法，其特征在于，在步骤3中，启动燃烧器后，监测端监测到燃烧器的火焰热流值达到标准热流值范围后，调节燃烧器，使燃烧器喷射的火焰横向喷射至待测电缆。

6.根据权利要求1所述的一种电缆燃烧试验电信号监控方法，其特征在于，在步骤2之前，连接振动器和待测电缆，并启动振动器，使待测电缆处于振动状态；所述振动器的振动参数由监测端控制，所述振动参数包括振动频率及振动加速度。

7.根据权利要求6所述的一种电缆燃烧试验电信号监控方法，其特征在于，所述振动频率在20-80Hz范围内，所述振动加速度在3g-6g范围内。

8.根据权利要求5所述的一种电缆燃烧试验电信号监控方法，其特征在于，监测端通过热流计监测燃烧器的火焰热流值；所述热流计采用辐射热流传感器。

9.一种电缆燃烧试验电信号监控***，其特征在于，包括中央处理器、用于监测燃烧器火焰热流值的热流检测模块以及与待测电缆连接的电信号检测模块；所述中央处理器分别与电信号检测模块和热流检测模块相连；所述中央处理器可接收并记录电信号检测模块传递的电信号变化情况以及热流检测模块传递的热流值变化情况；所述中央处理器内预设有漏电电流监测范围和标准热流值范围；所述热流检测模块检测到燃烧器火焰的热流值达到标准热流值范围后，火焰横向喷射至待测电缆，中央处理器在漏电电流监测范围内通过电信号检测模块监测待测电缆的漏电电流变化情况。

10.根据权利要求9所述的一种电缆燃烧试验电信号监控***，其特征在于，所述中央处理器还设有振动控制模块；所述振动控制模块用于控制振动器的振动。

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