[发明专利]一种飞行器腐蚀环境监测方法及其实现装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种飞行器腐蚀环境监测方法及其实现装置，属于结构健康监测技术领域。

背景技术

飞行器结构的腐蚀，是指构件在使用环境下通过化学或电化学作用随时间的推移所发生的积累性化学损失和破坏。其随机性大，类型广泛，影响因素众多而交互作用又强，不能完全避免。飞行器的腐蚀损伤直接影响着剩余寿命，关乎飞行安全。但是在腐蚀初期，腐蚀部位很难探测到，而当腐蚀萌生后，若不加以控制，又将比其它损伤发展得更快、更严重。因此，必须积极预防、控制腐蚀的产生和扩散。

目前，在航空航天领域，飞行器的腐蚀监测主要专注于防腐蚀涂料的研发，利用各种无损检测技术发现、定位腐蚀，判别腐蚀程度。如超声成像、磁光成像、红外成像等技术，都是在腐蚀已经发生的情况下找到腐蚀，根据损伤情况采取相应补救措施。即当前关注的热点在于飞行器的防腐蚀设计，以及发生腐蚀后的检测与维修，而对于飞行器的腐蚀环境的监测研究则几乎空白。

飞行器的腐蚀环境监测主要是指针对飞行器结构的特点，在一些易发生腐蚀的部位安装监测装置，实时采集周围的环境参数，经过信号调理后上传至客户端建立数据库，以对环境的变化进行分析，预测腐蚀发生的可能性，尽早对飞行器进行维护，尽量避免因腐蚀发生造成的损失。

通过监测飞行器的腐蚀环境，可以构建环境-腐蚀模型，根据环境参数计算出腐蚀速率，推导出飞行器的腐蚀状况，以便指导机务进行维护，既减少了不必要的停机，又保证了飞行安全。

发明内容

本发明提出了一种飞行器腐蚀环境监测方法及其实现装置。该方法主要是通过监测装置测量易引发飞行器腐蚀的关键环境参数，并经由数学模型计算其可能导致的腐蚀速率，进而推测环境的腐蚀性等级。其中监测装置集成了三种传感器，可监测五个与腐蚀相关的环境参数：温度、相对湿度、湿润时间、                                                值和浓度。

本发明为解决其技术问题采用如下技术方案：

一种飞行器腐蚀环境监测方法，包括如下步骤：

(1) 在飞行器易发生腐蚀的部位分布飞行器腐蚀环境监测装置，将其作为传感器结点，并添加汇聚结点构成传感器网络，实时监测整个结构的腐蚀环境，测量的环境参数包括温度、相对湿度、湿润时间、值和浓度；

(2) 停机时，用户通过汇聚结点收集数据，建立数据库；

(3) 用户通过分析数据库中的数据，根据经验模型 计算该环境能导致的腐蚀速率，其中是腐蚀速率，单位；是值；是氯离子浓度，单位；是湿润时间，单位；是温度，单位；是相对湿度；是该经验模型的系数，由试件腐蚀试验获取的数据计算得到适合于被测对象的系数值；

(4) 将步骤(3)得到的腐蚀速率与中划分的环境腐蚀性等级进行比较，即能从腐蚀的角度对飞行器的健康状况做出评估，并以此为依据判断现阶段是否需要对飞行器进行维护。

一种飞行器腐蚀环境监测方法的实现装置，包括主控微控模块、测量模块、通讯模块和电源模块：主控微控模块直接与测量模块相连，控制着测量模块中的多个传感器实时对环境参数进行测量；主控微控模块利用内置的串口通信功能部件与通讯模块的转换芯片直接相连，实现与外界的有线或无线的数据通信；电源模块提供主控微控及测量、通讯模块的工作电压。

本发明的有益效果如下：

本发明提出的飞行器腐蚀环境监测方法通过测量多个易引发腐蚀的环境参数，确定环境的腐蚀性等级，从而评判飞行器结构的健康状况，指导机务采取相应措施。其中涉及到的飞行器腐蚀环境监测装置体积小、能耗低，适合安装在飞行器的各个部位进行长期监测。本发明可将飞行器现行的定期维护变为按需维护，提高了效率，降低了成本。

附图说明

图1是本发明装置的原理图。

图2(a)是湿润时间传感器的测量电路图；图2(b)是电化学传感器的测量电路图。

图3是飞行器腐蚀环境监测传感器网络示意图。

图4是本发明监测方法的步骤流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明创造做进一步详细说明。