[发明专利]一种全机电缆分布式并行快速检测设备

说明书

本发明公开了一种全机电缆分布式并行快速检测设备。主控制箱的电源插座外接市电，第一电缆插座作为主控制箱的输出端通过控制电缆和并行测试箱的第二电缆插座连接，相邻的两个并行测试箱之间通过控制电缆连接，各个并行测试箱和各组本地控制组件之间通过控制电缆择一连接，每组本地控制组件包括若干个本地控制模块，本地控制模块中的电缆插座与并行测试箱的支路电缆插座连接或与同组的另外一个本地控制模块中的电缆插座连接。本发明通过主通道切换开关完成并行测试箱之间的测量通道通断，实现测量区域划分，采用多个测量区域并行测量与集中测量箱结合的方式，在现有机械簧片继电器通断速度条件下，更准确高效地测量机上电缆的电阻和绝缘特性。

技术领域

本发明属于飞机机上电缆完整性检测领域的电缆自动化检测设备，尤其涉及了一种全机电缆分布式并行快速检测设备。

背景技术

在飞机制造和维护过程中，机上电缆的性能测试是一项重要工作，是保证飞机动力、航电和飞控等系统线路功能完整性和可靠性的前提。机上电缆数量众多，测量点达数万点，采用传统人工检测的方式，工作量大效率低，目前国内外主流飞机厂商已逐步使用电缆自动化检测设备代替人工检测。

根据对市面上现有的全机电缆自动化检测设备的调研与文献及专利等报道，如美国CK Technologies公司的CKT1175电缆测试系统，“机上电缆完整性自动测试系统”(发明专利CN104297623A)、“一种整机线缆检测系统及方法”(发明专利CN113514726A)和“整机线缆自动检测系统布局优化设计”(浙江大学学位论文)等，这类全机电缆自动化检测设备主要由测试主机、分布式矩阵开关切换箱、转接电缆和控制电缆四部分组成，其测试原理与过程如下：通过转接电缆将被测机上电缆的电连接器与分布式矩阵开关切换箱相连接，控制电缆将测试主机与各分布式矩阵开关切换箱相互连接起来，控制电缆包含供电线、通信线和测试线，测试主机通过控制电缆控制矩阵开关切换箱内的继电器将被测机上电缆的某两根线与控制电缆内的测试线导通，然后由测试主机中的测量模块进行电阻和绝缘特性测试。

测量模块测量电阻方式常见的有二线法与四线法，所谓二线法就是指从测量模块上的接线点外测得的电阻均作为外部被测电阻，这个电阻就包含了控制电缆中测试线的线阻、转接电缆的线阻与被测电缆的线阻；而四线法的测量原理是从测试主机中的测量模块引出“激励源正级线INPUT+”、“激励源负极线INPUT-”、“感应正极线SENSE+”和“感应负极线SENSE-”四个接线点，通过控制电缆的测试线延伸连接至矩阵开关切换箱，并且是两个正极线同接于被测线缆的一个测量点，另两个负极线同接于被测线缆的另一个测量点，这种测试方法的好处是抵消了测量模块与分布式矩阵开关切换箱间控制电缆的测试线的线阻，即相当于将测量模块上的接线点前移至分布式矩阵开关切换箱，但所测电阻仍然包含了转接电缆的线阻。

因飞机尺寸较大，一般长宽达数十米，高也有十多米，现有的全机电缆检测设备的矩阵开关切换箱数量有限，通常放置于地面或机舱底面上，需配备长度数米甚至数十米的转接电缆将机上电缆一对一延长接入到矩阵开关切换箱。正常导通的机上被测电缆阻值一般在几欧姆以内，属于小电阻，而将转接电缆的线阻也被计入被测电缆的电阻，会对机上被测电缆电阻精确测量产生较大的误差，目前一种解决方案是对每根转接电缆的线阻预先测量标定好，在测试时进行减去。显然，如能将测量模块的测量点尽可能靠近机上被测电缆的测量点，甚至取消转接电缆，是减小机上被测电缆阻值测量误差和降低转接电缆电阻标定工作量的有效途径。如能取消转接电缆，还可解决全机数千根且每根具有唯一标识的转接电缆的存取的繁琐工作，大大提高测试工作效率。

此外，现有的全机电缆检测设备的矩阵开关切换箱，采用机械继电器将测量点对应的机上电缆集中切换至测试线由测试主机测量。机械继电器有过载能力强、无漏电流和导通电阻小等优点，但其响应速度不高且簧片触点闭合瞬间存在抖动，限制了测量通道切换速度。进一步地，测试主机集中测量机上电缆，同一时刻只能有两个测量点接入，其余大量的测量点处于空闲状态，导致全机电缆检测设备的检测速度受限于机械继电器的响应速度。