CN117091645A - 一种机体载荷数据的采集测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及航空装备维修测试技术领域，具体为一种机体载荷数据的采集测试装置，包括测试机柜；桥源箱，设置在所述测试机柜上，用于为测试装置提供32路独立桥源；数据测试机箱，设置在所述测试机柜上，用于对粘贴后的单支应变计和组桥后的应变计的粘贴情况进行***检测；KVM，设置在所述测试机柜上，为测试装置的显示结构；电缆及附件，用于连接测试装置中的各个结构组成。本发明具有支持全通道自检自校准功能，可实时诊断通道功能正确性，防止了因通道故障造成的***试验数据错误；防止了检测现场如变频器、电磁等干扰信号对检测设备造成的影响，且所有信号的输入均有隔离功能，可确保本装置对外部***无影响，防止信号端对端的反射。
Description
技术领域
本发明涉及航空装备维修测试技术领域，具体为一种机体载荷数据的采集测试装置。
背景技术
关键机体载荷数据是先进航空装备判定机体结构状态的重要依据，先进航空装备利用载荷传感器记录关键结构的应变数据，通过地面数据处理软件对关键结构的应变数据进行数据地面回放和分析，结合地面标定得到的载荷方程，回归得到飞行中各典型部位受到的载荷，以“飞参-载荷-关键部位应力”模型为基础，采用成熟的疲劳损伤评定理论和方法进行结构损伤评定和寿命评估，以关键结构载荷实测为辅助措施，提高监控和预测可靠性。在先进航空装备修理时必须对载荷传感器的性能进行详细的检测，检测设备测试的全面性、稳定性、准确性至关重要。
检索万方数据知识服务平台，数字技术与应用第10卷第7期(发表日2016年6月)发表一篇“便携式数据采集测试***”的论文，文中所设计的硬件设备包括工控机、***控制器、温度采集、模拟量采集器、开关量采集器、转速采集器、适配接口等，主要完成信号调理、数据采集、处理和发送等工作。该论文存在的问题是采用TCP/IP通信方式，上位机通过TCP/IP协议将控制命令下达至下位机开始采集,将采集到的数据写入队列中,再次利用TCP协议将数据上传，共享变量传输数据较慢。
科技创新导报2017年第16期发表一篇“分布式数据采集测试***的设计与实现”的论文，文中所设计的***采用工业标准PCI/PXI工控机与调理机箱结合的ATE结构模式，它是由测试计算机主机、信号调理设备、信号采集设备、测试机柜、测试主机、测试服务器等组成，主要是用于完成舱室综合环境试验室试验过程中参数的采集、存储和处理等工作。这种方法的缺点是采用了传统的PCI/PXI工控机与调理机箱的结构，难以实现全***自检、自校准以及通道故障诊断等功能。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提出了一种机体载荷数据的采集测试装置。通过对机体的应变信号进行转换、隔离、模拟滤波、数字滤波并进行测试验证，从而判断被测载荷传感器工作是否正常、稳定。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种机体载荷数据的采集测试装置，包括：
测试机柜；
桥源箱，设置在所述测试机柜上，用于为测试装置提供32路独立桥源；
数据测试机箱，设置在所述测试机柜上，用于对粘贴后的单支应变计和组桥后的应变计的粘贴情况进行***检测；
KVM，设置在所述测试机柜上，采用伸缩式设计，为测试装置的显示结构；
电缆及附件，用于连接测试装置中的各个结构组成。
优选地，所述桥源箱采用板卡结构，且每个板卡内设置有3路10V桥源电压。
优选地，所述数据测试机箱包括32个测试通道。
优选地，所述测试机箱包括主机***、继电器阵列、调理***、采集***以及绝缘电阻测试***。
优选地，所述主机***为CPU板卡。
优选地，所述继电器阵列用于测试通道切换。
优选地，所述调理***为模拟量调理模块，具有校准/自检回路。
优选地，所述采集***为AD采集模块。
优选地，所述绝缘电阻测试***用于测试应变计和机体之间的绝缘阻值。
本发明的有益效果是：
与现有技术相比，本发明具有支持全通道自检自校准功能，可实时诊断通道功能正确性，防止了因通道故障造成的***试验数据错误；防止了检测现场如变频器、电磁等干扰信号对检测设备造成的影响，且所有信号的输入均有隔离功能，可确保本装置对外部***无影响，防止信号端对端的反射。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
图1为本发明的主视结构示意图；
图2为本发明的仰视结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图以及实施例对本发明进一步阐述。
如图1至图2所示，
一种机体载荷数据的采集测试装置，包括测试机柜、桥源箱、数据测试机箱、KVM、电缆及附件等。
所述测试机柜的尺寸为19英寸，用于实现仪器资源的集约上架，提供线缆敷设空间，确保整套装置紧凑稳固。整个测试装置的测控***采用LXI架构，为提高***的抗干扰能力和增强***配置的灵活性，选用研华工业控制计算机作为控制和测试数据处理中心。
所述桥源箱设置在所述测试机柜上，所述桥源箱用于为检测装置提供32路独立桥源，所述桥源箱采用板卡式结构且每路桥源之间相互隔离，每张板卡3路10V桥源电压，所述桥源箱可硬件调零；闭环调节桥源电压，始输出到传感器端的电压保持10V不变；桥源精度保持在±1％以内；所述桥源箱具有过流和长时间保护短路的作用。
所述数据测试机箱设置在所述测试机柜上，所述数据测试机箱包括32个测试通道，每个都可以独立半自动的测量应变计粘贴前后的阻值、应变计和机体的绝缘阻值及组桥后零位偏差的测量。具体的，所述数据测试机箱包括主机***、继电器阵列、调理***、采集***以及绝缘电阻测试***。在本实施例中，所述主机***为CPU板卡，所述CPU板卡控制继电器阵列选取单支应变计或一组应变计桥测出其对应点阻值并通过继电器阵列将桥源加到应变计桥上测出其应变计的零位偏移；通过对继电器阵列的切换将依次对32个通道的应变计粘贴情况进行检测。在本实施例中，所述调理***为模拟量调理模块，每个模拟量调理模块可引入3个通道信号，每个通道具备独立桥源及保护电路，同时还具备校准/自检回路。在本实施例中，所述采集***为AD采集模块，所述AD采集模块均带隔离且输入阻抗高达1GΩ，具备承受5s的2500V输入输出隔离保护、50VDC的连续输入保护。所述绝缘电阻测试***用于测试每个测试通道上应变计和机体之间的绝缘阻值。
所述KVM设置在所述测试机柜上，为本测试装置显示部分，采伸缩式的设计。
所述电缆及附件包括信号采集及桥源电缆，选用Raychem(瑞侃)公司的55号电线线缆，在电缆的制作过程中，尽量将各种信号线分开以减少各测试电缆之间的交联，整束电缆的外部加上航空外套，起到更好的保护作用，并且每根电缆做上相对应的标示，预防插错。为了方便***的扩展和更改，在电缆的制作过程中，将转接头的空针部分预敷设电缆，作为备用通道。信号采集及桥源电缆4束，共32根屏蔽线电缆，每个通道可以单独拆下或者接上，具有防油污等特性。
本发明的工作原理及使用流程：
桥源箱为32路应变计提供桥源，本测试装置接上应变计后由CPU板卡控制继电器阵列依次对32个测试通道对应的应变计粘贴情况进行检测，通过绝缘电阻测试***测试应变计与机体之间的绝缘电阻值，然后判断断路/短路情况，通过桥源箱加上桥源后采集***对应变计组桥后的零位偏差进行测量，由于零位偏差是mv信号，所述采集***需要通过调理***进行调理后才能够进行信号处理，最后将测试结果发送至CPU板卡上并通过KVM进行显示。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种机体载荷数据的采集测试装置，其特征在于：包括：
测试机柜；
桥源箱，设置在所述测试机柜上，用于为测试装置提供32路独立桥源；
数据测试机箱，设置在所述测试机柜上，用于对粘贴后的单支应变计和组桥后的应变计的粘贴情况进行***检测；
KVM，设置在所述测试机柜上，采用伸缩式设计，为测试装置的显示结构；
电缆及附件，用于连接测试装置中的各个结构组成。
2.根据权利要求1所述的一种机体载荷数据的采集测试装置，其特征在于：所述桥源箱采用板卡结构，且每个板卡内设置有3路10V桥源电压。
3.根据权利要求1所述的一种机体载荷数据的采集测试装置，其特征在于：所述数据测试机箱包括32个测试通道。
4.根据权利要求1所述的一种机体载荷数据的采集测试装置，其特征在于：所述测试机箱包括主机***、继电器阵列、调理***、采集***以及绝缘电阻测试***。
5.根据权利要求4所述的一种机体载荷数据的采集测试装置，其特征在于：所述主机***为CPU板卡。
6.根据权利要求4所述的一种机体载荷数据的采集测试装置，其特征在于：所述继电器阵列用于测试通道切换。
7.根据权利要求4所述的一种机体载荷数据的采集测试装置，其特征在于：所述调理***为模拟量调理模块，具有校准/自检回路。
8.根据权利要求4所述的一种机体载荷数据的采集测试装置，其特征在于：所述采集***为AD采集模块。
9.根据权利要求4所述的一种机体载荷数据的采集测试装置，其特征在于：所述绝缘电阻测试***用于测试应变计和机体之间的绝缘阻值。
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