一种基于光纤的飞机裂纹检测装置及其光纤电缆安装方法与流程

本发明涉及飞行器状态监控技术，具体涉及一种基于光纤的飞机裂纹检测装置及其光纤电缆安装方法。

背景技术：

1、利用光纤进行裂纹检测是现在的检测技术发展趋势之一，现在也逐步应用于飞机的状态检测。比如中国专利文件cn202011126569.4公开了用于机体结构状态监控的光纤传感器数据采集装置，其就是采用光纤技术对飞机机体的裂纹和应变数据进行检测。

2、现有的利于光纤对飞机裂纹检测的装置包括光源、光纤电缆、环路器、光电开关。光纤电缆一端通过环路器及光电开关连接到光源，光纤电缆另一端通过粘结剂固定于机体上，光纤电缆上的检测点通过粘接剂固定于机体上。

3、飞机结构很多是基于损伤容限设计的，所以结构允许有一定的裂纹，而裂纹的测量特点是需要在裂纹刚刚萌生的阶段没有超过临界值值前就检测出来，这样可以有修理的可能。所以飞机裂纹检测所用的相邻光纤检测点靠的很近，一般间距为1mm，多个检测点一般直线排布。由于距离近，导致光纤电缆安装容易失误，容易失误，需要用卡板固定光纤，然后再安装。具体的操作方式是，用1mm厚的卡板定位到机体上两个检测点之间，然后在卡板两侧用粘结剂安装光纤电缆。每安装一根电缆后，卡板位移再次用卡板定位后，用胶黏剂安装电缆至机体上，整个安装过程比较繁琐。

4、再则，飞机上有许多活动部位，这些活动部位也需要用光纤进行裂纹检测，比如机翼的承力结构变形，比如起落架支柱伸缩。现有的飞机裂纹装置，光纤两端是固定的，光纤长度确定后是不允许拉伸的，拉伸会造成光纤电缆的损坏。而在活动部位进行检测时，光纤电缆若设计为拉伸最长长度的话，当该活动部位处于收缩状态时，光纤电缆会有预留的活动部分，而飞机上又不允许出现活动的电缆。因此，现有的基于光纤的飞机裂纹检测装置很难应用于飞机上活动部位的检测。

技术实现思路

1、本发明的第一目的在于提供一种基于光纤的飞机裂纹检测装置，其可应用于飞机活动部位进行裂纹检测，解决现有技术中的问题。

2、本发明的第二目的在于提供一种基于光纤的飞机裂纹检测装置的光纤电缆安装方法，该检测装置中包括了光纤电缆固定夹具，配合安装方法，可以方便的、一次到位的将电缆安装到检测点。

3、为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

4、一种基于光纤的飞机裂纹检测装置，包括光源发射单元、环路器、光电开关、光纤电缆、信号采集处理单元；光源发射单元通过环路器连接到光纤电缆的一端，光纤电缆的另一端为端部固定点用于固定在机体上；光纤电缆上检测点用于固定在机体上的待检测部位；环路器连接有信号采集处理单元，对光纤电缆采集的数据进行处理；同一光电开关对应连接至少一个光纤电缆的一端，还包括电缆收放机构，电缆收放机构包括卷线盘和驱动卷线盘转动的驱动机构，光纤电缆的一部分缠绕在卷线盘上。

5、作为一种优选技术方案，卷线盘有两组，一组位于光电开关与光纤电缆的检测点之间，另一组位于光纤电缆检测点与光纤电缆的端部固定点之间。

6、作为一种优选技术方案，还包括固定夹具，固定夹具包括连接架、定位板，连接的两个侧壁之间依次间隔设有定位板，定位板的厚度为机体上待检测点之间的间距；定位板将连接架分隔为若干光纤电缆安装区；光纤电缆安装区的宽度小于光纤电缆的直径；光纤电缆装入光纤电缆安装区后，光纤电缆超出连接架底部。

7、作为一种优选技术方案，连接板底部两侧向外延伸有粘结板，粘结板与对应粘结的机体部位形状匹配。

8、作为一种优选技术方案，固定夹具还包括压板和弹簧；每个光纤电缆安装区内皆设有弹簧和压板，弹簧设置在连接架顶壁和压板之间，光纤电缆安装区、压板下方的空间用于安装光纤电缆，弹簧正常伸缩量时，光纤电缆超出连接架底部。

9、一种基于光纤的飞机裂纹检测装置的光纤电缆安装方法，包括以下步骤：

10、步骤1：将若干光纤电缆放入一个上述的固定夹具中，若干光纤电缆的检测点对应部位分别放入一个上述的固定夹具中的各安装区；若干光纤电缆的端部固定点分别放入另一上述的固定夹具中的各安装区中；

11、步骤2：找准机体的待检测部位；

12、步骤3：将上述固定夹具压在机体的待检测部位上，并用胶黏剂将固定夹具与机体连接。

13、现有技术相比，具有以下有益效果：

14、本发明中，设有卷线盘，卷线盘收放线，使得用于检测飞机活动部位的光纤电缆可以处于“伸缩效果”，从而对适用于飞机活动部位的变形，能够实现利用光纤对飞机活动部位进行裂纹监测的技术效果。

15、本发明中，设有固定夹具，该固定夹具可以使得若干个线缆一次安装到位成型，更加方便，且固定夹具与机体直接粘结，拆除时不会对光纤电缆造成损伤。

技术特征：

1.一种基于光纤的飞机裂纹检测装置，包括光源发射单元、环路器、光电开关、光纤电缆、信号采集处理单元；光源发射单元通过环路器连接到光纤电缆的一端，光纤电缆的另一端为端部固定点用于固定在机体上；光纤电缆上检测点用于固定在机体上的待检测部位；环路器连接有信号采集处理单元，对光纤电缆采集的数据进行处理；同一光电开关对应连接至少一个光纤电缆的一端，其特征在于，还包括电缆收放机构，电缆收放机构包括卷线盘和驱动卷线盘转动的驱动机构，光纤电缆的一部分缠绕在卷线盘上。

2.根据权利要求1所述的一种基于光纤的飞机裂纹检测装置，其特征在于，卷线盘有两组，一组位于光电开关与光纤电缆的检测点之间，另一组位于光纤电缆检测点与光纤电缆的端部固定点之间。

3.根据权利要求1所述的一种基于光纤的飞机裂纹检测装置，其特征在于，还包括固定夹具，固定夹具包括连接架、定位板，连接的两个侧壁之间依次间隔设有定位板，定位板的厚度为机体上待检测点之间的间距；定位板将连接架分隔为若干光纤电缆安装区；光纤电缆安装区的宽度小于光纤电缆的直径；光纤电缆装入光纤电缆安装区后，光纤电缆超出连接架底部。

4.根据权利要求3所述的一种基于光纤的飞机裂纹检测装置，其特征在于，连接板底部两侧向外延伸有粘结板，粘结板与对应粘结的机体部位形状匹配。

5.根据权利要求3所述的一种基于光纤的飞机裂纹检测装置，其特征在于，固定夹具还包括压板和弹簧；每个光纤电缆安装区内皆设有弹簧和压板，弹簧设置在连接架顶壁和压板之间，光纤电缆安装区、压板下方的空间用于安装光纤电缆，弹簧正常伸缩量时，光纤电缆超出连接架底部。

6.一种基于光纤的飞机裂纹检测装置的光纤电缆安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种基于光纤的飞机裂纹检测装置及其光纤电缆安装方法。一种基于光纤的飞机裂纹检测装置，包括光源发射单元、环路器、光电开关、光纤电缆、信号采集处理单元；光源发射单元通过环路器连接到光纤电缆的一端，光纤电缆的另一端为端部固定点用于固定在机体上；光纤电缆上检测点用于固定在机体上的待检测部位；环路器连接有信号采集处理单元，对光纤电缆采集的数据进行处理；同一光电开关对应连接至少一个光纤电缆的一端，其特征在于，还包括电缆收放机构，电缆收放机构包括卷线盘和驱动卷线盘转动的驱动机构，光纤电缆的一部分缠绕在卷线盘上。

技术研发人员：孙丹鸣,史卫民,景堃
受保护的技术使用者：成都斯普智和信息技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15