ИСПЫТАТЕЛЬНАЯ АППАРАТУРА И СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ КОНТАКТНОГО ДЕФЕКТА ТОКОПРОВОДНОГО СОЕДИНЕНИЯ
TEST APPARATUS AND METHOD OF DETECTING CONTACT DEFECT OF CONDUCTIVE CONNECTION

Область применения изобретения
Настоящее изобретение имеет отношение к испытательной аппаратуре и к способу обнаружения контактного дефекта токопроводного соединения. Настоящее изобретение предназначено для использования в таких применениях, в которых указанные соединения должны быть созданы очень точным и качественным образом, чтобы обеспечивать постоянную готовность и высокую надежность токопроводных соединений при подаче электроэнергии ее потребителям и/или при передаче информации в блоки управления или другие устройства, например, в самолете. В соответствии с настоящим изобретением предлагается проводить профилактическую проверку таких изготовленных заводским способом электрических кабельных соединений с учетом технологических соображений, чтобы обеспечивать надежное визуальное обнаружение неправильно (с дефектом) созданных кабельных соединений, без существенных технологических расходов.
Предпосылки к созданию изобретения
Известно, что транспортные средства, такие как наземные транспортные средства, суда или летательные аппараты, содержат множество электрических соединений, которые необходимо создавать очень точным и качественным образом по указанным здесь выше причинам. Обычные кабельные соединения, установку которых производят с использованием медных кабелей, достаточно часто создают за счет обжатия области голой жилы (голого проводника) медного кабеля в металлическом гнезде обжимного типа при помощи соответствующего инструмента, причем электрическое соединение между голыми концами жилы кабеля, расположенными в указанном гнезде, осуществляют, например, за счет создания контакта гнезда с указанными концами жилы кабеля. Этот контакт преимущественно осуществляют с использованием указанного обжимного соединения, причем известные системы могут иметь такую технологию установки. Для обеспечения надежного электрического соединения, контактные гнезда обжимного типа, имеющие паз в виде смотрового отверстия, используют, например, в конструкции самолета, что позволяет определять, правильно или нет медные жилы двух кабелей соединены друг с другом за счет обжатия (опрессовки). В этом случае, только визуальный контроль, который может быть осуществлен после процесса обжатия, позволяет определить, что процесс обжатия был выполнен надлежащим образом, причем необходимо, чтобы обжатая жила кабеля в контактном гнезде была видна через смотровое отверстие. Принимая во внимание возможные визуальные ошибки индивидуальных инспекторов, а также, среди прочего, возможные дефекты материала контактного гнезда и отклонение положения смотрового отверстия от заданного положения (за счет дефектного изготовления контактного гнезда), возникает вопрос о надежности такой технологии проверки; однако этот вопрос здесь детально не обсуждается, так как в соответствии с настоящим изобретением предлагается совершенно иное техническое решение. Соответствующие примеры таких кабельных соединений показаны на приложенных фиг.1 и 2, чтобы можно было понять, как практически выполнены такие конструкции.
Что касается самолета, то настоящее изобретение также принимает во внимание необходимость использования кабелей с уменьшенным весом, так как снижение веса самолета позволяет добиться экономии потребляемой энергии (уменьшения потребления керосина) и увеличить диапазон действия самолета.
Когда используют технологию этого типа, которая принимает во внимание необходимость использования на самолете кабелей с уменьшенным весом, тогда необходимо использовать обжимные контактные гнезда, которые не содержат смотрового отверстия. Причина отсутствия смотрового отверстия состоит в том, что контактные области соединительных точек должны быть герметизированы для того, чтобы надежно исключить любую коррозию обжимного соединения и/или увеличение электрических контактных сопротивлений в точках контакта. Коррозия может быть вызвана использованием проводящих материалов различных типов (серебро, медь, никель, алюминий) в соединениях кабеля с контактным гнездом, а также локальным влиянием электролита в соединении, который возникает за счет влаги, например, за счет влажности воздуха. В этом отношении следует иметь в виду, что в известных системах коррелирующие контакты (поверхности) могут приводить к отказу соединенных устройств или даже всей системы, причем, в самом худшем случае, это может вызывать полный отказ соответствующих систем самолета. Износ коррелированного токопроводного контакта за счет повышенного контактного сопротивления может иметь фатальные последствия. Повышение контактного сопротивления в точках контакта данного электрического соединения также может быть вызвано плохим обжатием контактного гнезда на области жилы кабеля. Если контактная поверхность имеет слишком малые размеры, плотность тока возрастает, так что может происходить указанный износ контактных поверхностей. Если контактное гнездо плохо обжато, так что соединительные элементы (поверхности) имеют недостаточный контакт, то можно ожидать, что любые возможные вибрации, например, вибрации самолета, будут приводить к отказу устройств или всей системы, подключенной при помощи этого обжимного соединения. На вышеупомянутое ухудшение контакта в соединении гнездо-проводник обжимного типа решающее влияние может оказывать плохое обжатие контактов (поверхностей) соединительных элементов и/или неправильное введение кабеля (кабелей) в контактные гнезда, причем в известных системах такие несоответствия называют термином "контактный дефект" токопроводного соединения. На фиг.3А, 3В, 3С и 4 показаны примеры соединений, которые образованы правильно и неправильно, причем правильно полученное соединение показано на фиг.3А. Неправильно полученные кабельные соединения, показанные на фиг.3В (избыточная голая область жилы кабеля), 3С и 4 (неправильно отрезан и введен кабель), подтверждают необходимость решения проблемы, которая определена здесь ниже.
Сущность изобретения
Среди прочего, задачей настоящего изобретения является нахождение эффективного решения для создания испытательной аппаратуры и способа обнаружения контактного дефекта токопроводного соединения, причем указанное решение позволяет проверять, что изготовленные заводским способом кабельные соединения или полученные затем (при эксплуатации) кабельные соединения, которые могут потребоваться во время процедур ремонта или адаптивных модификаций, получены точным и качественным образом. Задачей настоящего изобретения является надежное визуальное обнаружение неправильно (дефектно) созданных кабельных соединений, причем обслуживание испытательной аппаратуры и внедрение способа могут быть осуществлены без существенных технологических затрат.
В соответствии с настоящим изобретением, предлагается испытательная аппаратура для обнаружения контактного дефекта токопроводного соединения, причем указанная испытательная аппаратура выполнена с использованием нескольких проводящих системных элементов для пропускания сигналов или энергии, при этом предусмотрена измерительная камера, в которой расположены системные компоненты соединения, которые соединены друг с другом проводящим образом, причем предусмотрен радиатор, который получает энергию и переданное тепловое излучение которого, испускаемое в измерительную камеру, направлено к области системных элементов, так что генерируется тепловое поле изолированных и металлических системных компонентов этих соединенных системных элементов, причем предусмотрен блок обнаружения теплового изображения, который служит для оптического захвата генерируемого теплового поля, испускаемого нагретыми изолированными и металлическими системными компонентами этих соединенных системных элементов, и для осуществления преобразования сигнала в тепловое изображение соединенных системных элементов, при этом предусмотрен блок воспроизведения теплового изображения, который служит для осуществления визуального воспроизведения преобразованного теплового изображения, причем блок обнаружения теплового изображения и блок воспроизведения теплового изображения соединены с учетом информационных технологий.
В соответствии с примерным вариантом осуществления изобретения, предлагается испытательная аппаратура для обнаружения контактного дефекта токопроводного соединения, причем указанная испытательная аппаратура выполнена с использованием нескольких проводящих системных элементов для пропускания сигналов или энергии, при этом предусмотрена измерительная камера, в которой расположены системные компоненты соединения, которые соединены друг с другом проводящим образом, причем предусмотрен инфракрасный радиатор, который получает постоянный ток от генератора, при этом инфракрасное тепловое излучение указанного радиатора, которое передают в поперечном направлении, горизонтально, вертикально или с отклонением, направляют к области токопроводного соединения, так что генерируется тепловое поле изолированных и металлических системных компонентов этих соединенных системных элементов при помощи инфракрасного теплового излучения, причем предусмотрен блок обнаружения инфракрасного теплового изображения, который служит для оптического захвата генерируемого теплового поля, испускаемого нагретыми изолированными и металлическими системными компонентами этих соединенных проводящим образом системных элементов, и для осуществления преобразования сигнала в инфракрасное тепловое изображение указанных системных элементов, причем предусмотрен блок воспроизведения инфракрасного теплового изображения, который служит для осуществления визуального воспроизведения преобразованного в цифровую форму теплового изображения, при этом блок обнаружения теплового изображения и блок воспроизведения теплового изображения соединены с учетом информационных технологий.
В соответствии с другим аспектом изобретения, предлагается способ обнаружения контактного дефекта токопроводного соединения, который служит для проверки проводящих системных элементов, использованных для пропускания сигналов или энергии, причем несколько последовательно соединенных системных элементов соединены проводящим образом при помощи обжимного соединения в точках соединения системных элементов, при этом в указанном способе используют испытательную аппаратуру, которая функционально содержит измерительную камеру, радиатор, который расположен в измерительной камере и снабжается энергией, блок обнаружения теплового изображения и блок воспроизведения теплового изображения, которые соединены с учетом информационных технологий, причем указанный способ включает в себя следующие операции:
a) размещение в измерительной камере системных элементов, которые подключены последовательно при помощи обжимных соединений, и затем
b) размещение в измерительной камере радиатора и направление переданного теплового излучения к области системных элементов, затем
c) поглощение, при помощи изолированных и металлических системных компонентов подключенных системных элементов, переданной тепловой энергии теплового излучения и преобразование в тепловое поле, и затем
d) оптический захват генерированного теплового поля при помощи блока обнаружения теплового изображения и затем преобразование указанного теплового поля за счет преобразования сигнала в тепловое изображение, и затем
e) визуальное воспроизведение преобразованного теплового изображения при помощи блока создания теплового изображения.
Указанные ранее и другие характеристики изобретения будут более ясны из последующего детального описания его примерных вариантов, приведенного со ссылкой на сопроводительные чертежи.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показано известное кабельное соединение с использованием медного проводника и контактного гнезда.
На фиг.2 показано известное кабельное соединение, показанное на фиг.1, с алюминиевым проводником (с медным и/или никелевым покрытием бухты алюминиевых проводников), который введен в серебряное гнездо.
На фиг.3А показано правильно образованное кабельное соединение в соответствии с фиг.1, при этом изоляция электрического проводника расположена у начала гнезда.
На фиг.3В показано кабельное соединение в соответствии с фиг.3А, имеющее сильный контактный дефект.
На фиг.3С показано другое кабельное соединение в соответствии с фиг.3В.
На фиг.4 показано детально кабельное соединение в соответствии с фиг.3С.
На фиг.5 показано пространственное изображение испытательной аппаратуры (испытательного устройства) для проверки кабельных соединений (в соответствии с настоящим изобретением).
На фиг.6 показана блок-схема испытательной аппаратуры, показанной на фиг.5.
На фиг.7 показан вариант испытательной аппаратуры, показанной на фиг.5.
На фиг.8 показан модифицированный вариант испытательной аппаратуры, показанной на фиг.5.
Подробное описание изобретения
Следует иметь в виду, что контактное гнездо 71 на фиг.1 и 2 соответствующим образом снабжено смотровым отверстием 75, которое традиционно служит для визуального контроля (проверки) токопроводного соединения 5 в гнезде. В других отношениях, эти соединения проводников в соответствии с фиг.1-4 относятся к обычным соединениям, причем проверка этих соединений проводников, которая описана здесь ниже и которую проводят при помощи испытательной аппаратуры 1, показанной на фиг.5-8, позволяет устранить очевидные недостатки, присущие традиционно используемым технологиям проверки соединений, показанных на фиг.1-4. Для лучшего понимания проблем, связанных с известным состоянием техники, далее приведено описание примерных вариантов со ссылкой на фиг.1-4.
В известных системах применяют обычное соединение проводников, показанное на фиг.1. Это соединение имеет контактное гнездо 71, причем полость 72 гнезда на левой (подсвеченной) стороне разделена ориентировочно в центре гнезда. Следовательно, таким образом, разделенную область гнезда (полость гнезда 72) можно сравнить с выходом 74 гнезда, который закрыт в центре гнезда и у которого заканчивается (показанное слева) контактное гнездо 71 (ориентировочно над фланцем 76 гнезда на окружности гнезда), причем правая область гнезда в виде втулки на фиг.1 представляет собой другое контактное гнездо 71А для создания другого токопроводного соединения.
В имеющие форму втулки области гнезда, а именно в соответствующие полости 72, 72А гнезда, которые находятся слева и/или справа от фланца 76 гнезда или у противоположных входов 78, 78А гнезда, соответственно, можно вводить голую (обнаженную) область проводника 61, который назван как первый системный элемент 6, и/или проводника 81, который назван как третий системный элемент 8, и направлять соответствующую (обнаженную) область проводника вдоль оси гнезда (всего гнезда), до конца контактного гнезда 71, которое закрыто в центре гнезда, или до выхода 74 гнезда, соответственно (так что он входит в контакт с концом проводника). В соответствии с примером, показанным на фиг.1, электрический проводник 61, который выполнен в виде покрытого никелем медного проводника и который назван как первый системный элемент 6, должен быть соединен только с одной стороной контактного гнезда 75, которое называют как второй системный элемент 7.
Изоляцию медного проводника обычно не следует вводить в полость гнезда. Далее приведено более подробное описание других особенностей заделки кабеля.
Токопроводное соединение, показанное на фиг.1, которое получено за счет обжатия (опрессовки) контактного гнезда 71 на концевой области проводника, введенной в гнездо, при помощи соответствующего обжимного инструмента, может быть названо специалистами в данной области как правильно созданное "соединение проводник-гнездо" или как безупречно созданное "токопроводное соединение 5." Взгляд в смотровое отверстие 75, предусмотренное в контактном гнезде 71, позволяет контролеру визуально проверить каждый медный проводник и, следовательно, позволяет удостовериться в том, что соединение сделано правильно.
В примере, показанном на фиг.2, иллюстрируется соединение алюминиевого проводника, имеющего медное и/или никелевое покрытие, с контактным гнездом 71, материал которого существенно отличается от алюминия в соответствии с известными "электрохимическими сериями". Такие кабельные соединения, в которых используют системные элементы 6, 7 из различных материалов, в конечном счете могут разрушаться, так как материал разлагается за счет неизбежной электрохимической коррозии исходного токопроводного соединения 5. Однако, известны также варианты кабельных соединений, в которых (по различным причинам) соединение системных элементов 6, 7 выполнено с использованием серебряного гнезда 141, которое добавляет еще один материал и которое называют как четвертый системный элемент 14. Этот элемент расположен вдоль оси контактного гнезда 71, коническая головка которого имеет вершину, расположенную поблизости от закрытого выхода гнезда (выход 74 гнезда), который расположен в центре контактного гнезда 71 и соответствующим образом приспособлен к его конической форме.
Кроме того, поразительно, но верно, что, например, голая область алюминиевого проводника расположена вдоль оси серебряного гнезда 141, причем токопроводное соединение 5 получено за счет кругового обжатия контактного гнезда 71 на серебряном гнезде 141, при этом указанное обжатие передается к голой области указанного алюминиевого проводника. Остаются без ответа несколько вопросов, которые выходят за рамки проведенного широкого обсуждения, в том числе: позволяет ли серебряное гнездо при соответствующем расположении системных элементов задерживать электрохимическую коррозию на достаточно длительное время; или может ли давление обжатия, приложенное к контактному гнезду 71, например, с использованием ручного обжимного инструмента, передаваться с достаточной интенсивностью к алюминиевому проводнику, который использован в качестве электрического проводника 61. В любом случае, показанный на фиг.2 вариант не дает ответа на такие вопросы, как: "Как глубоко сидит указанный медный проводник в серебряном гнезде?" или "На каком расстоянии находится конец алюминиевого проводника от закрытого выхода 74 гнезда (расположенного ориентировочно в центре контактного гнезда 71)?" Следует также принимать во внимание тот факт, что смотровое отверстие 75 контактного гнезда 71 не позволяет увидеть алюминиевый проводник, который закрыт серебряным гнездом 141.
Можно надеяться, что читатель не будет разочарован отсутствием описания дополнительных вариантов, в которых еще одно серебряное гнездо 141А расположено по оси контактного гнезда 71, зеркально относительно вышеупомянутого серебряного гнезда 141.
Причиной этого является необходимость повторения описанных здесь выше недостатков обжимного соединения системных элементов, показанного на фиг.2, которые могут прогнозированно возникать, если дополнительный медный проводник введен в гнездо, чтобы получить электрическое кабельное соединение проводник-контактное гнездо 71, предназначенное, например, для соединения с другими устройствами, приборами и т.п.
Эти недостатки вышеупомянутых кабельных соединений относятся также к известным токопроводным соединениям 5 в соответствии с примерами, показанными на фиг.3А, 3В и 3С. Однако могут существовать некоторые различия (по сравнению с описанием варианта, показанного на фиг.1 и 2), в соответствии с которыми сильно ограниченная область изоляции 62 электрического проводника 61, который назван как первый системный элемент 6, расположена под заданной поверхностью В контактного гнезда 71 (под поверхностью обжатия), чтобы предотвратить или по меньшей мере снизить дополнительное поступление влаги или других жидкостей или газов, после того, как контактное гнездо 71 будет достаточно обжато на изоляции 62 проводника, введенного в гнездо. Вопрос о достаточности этой меры здесь дополнительно не обсуждается.
Однако, в обжатом таким образом соединении 5, которое получено, например, с использованием электрического проводника 61 и контактного гнезда 72, невозможно визуально проверить, что конец электрического проводника 61, введенный в гнездо, действительно доходит до закрытого выхода гнезда (выход гнезда 74), или же он находится соответственно поблизости или расположен на допустимом расстоянии Δ1 от этого конца гнезда. Закрытый выход 74 гнезда (то есть конец гнезда) будет расположен под примерным фланцем 76 гнезда, который кольцеобразно охватывает контактное гнездо 71. Несмотря на то, что контактное гнездо 71 имеет смотровое отверстие 75 (для визуального осмотра) в заданном месте, это смотровое отверстие закрыто использованным вспомогательным гнездом 141, которое выполнено в виде серебряного гнезда, так что не может быть проведен визуальный контроль для того, чтобы определить, что электрический проводник 61 по меньшей мере расположен в гнезде в допустимом поле допуска. Именно по этой причине используют соответствующим образом расположенные метки 63 (круговые или в виде точек), которые хорошо видны и расположены в заданном месте изоляции 62 проводника, чтобы обеспечить требуемое измерение длины изоляции 62 проводника и длины электрического проводника 61. Однако не исключено, что кабельные соединения 5, выполненные в соответствии с вариантами, показанными на фиг.3В и 3С, будут иметь индивидуальные или механические ошибки установки. Правильно сделанный вариант обжатого соединения проводник-гнездо с алюминиевыми системными элементами 6, 7 показан на фиг.3А. Для сравнения с соответствующей фиг.3С, на фиг.4 показано более детально неправильно полученное соединение 5.
Приведенные выше общие замечания относительно уровня техники даны для лучшего понимания построения описанных ниже испытательной аппаратуры 1 (со ссылкой на фиг.6-8) и способа обнаружения (идентификации) контактного дефекта обжатого токопроводного соединения 5 (выполненного с использованием этой испытательной аппаратуры).
Как это показано на фиг.6, испытательная аппаратура 1 содержит измерительную камеру 2, радиатор 9, 9R, устройство 18 для установки (в заданное положение) и крепления, блок 11, 11R обнаружения теплового изображения, блок 13, 13R воспроизведения теплового изображения, блок оценки 15 теплового изображения и, если он есть, внешний экран 21 индикатора, которые соединены друг с другом при помощи соответствующих цепей связи.
Вышеупомянутые функциональные элементы и другие средства испытательной аппаратуры 1, показанной на фиг.6, позиционные обозначения которых имеют индекс "R," соответственно относятся к инфракрасному радиатору 9R, который передает тепловое излучение 91R, которое представляет собой инфракрасное излучение, и, кроме того, относятся к тепловому излучению 29R, которое представляет собой инфракрасное излучение и испускается за счет теплового поля 12R обжатого токопроводного соединения 5, производному от инфракрасного теплового излучения 91R, а также относятся к блоку 11R обнаружения теплового инфракрасного изображения и к блоку 13R воспроизведения теплового инфракрасного изображения.
Этот дополнительный индекс "R" также использован на следующих фиг.7 и 8 и в их описании.
Физический вариант (пространственное изображение) указанной испытательной аппаратуры (испытательного устройства) 1 показан на фиг.5, причем функциональные элементы испытательной аппаратуры 1 расположены в ограниченной стенками 4 измерительной камере 2, а именно, в области 16 кожуха 17, внутри которой находится указанная измерительная камера. Таким образом, объединенный кожух 17 испытательной аппаратуры 1 имеет внешний вид, который соответствует указанной измерительной камере или по меньшей мере очень похож на нее. В этом случае, измерительная камера 2 имеет область отверстия 2А, которое обрамлено стенкой 4 камеры на одной стороне измерительной камеры, переходящей в стенки смежной области 16 кожуха.
На фиг.6 показана блок-схема измерительной камеры 2 и показано ориентировочное расположение элементов схемы (вид сбоку), причем также можно видеть переносное устройство 18 для установки и крепления, которое расположено снизу от измерительной камеры 2, причем токопроводное соединение 5, которое получено за счет обжатия электрических соединительных элементов (системных элементов 6, 7 и/или 8) и которое необходимо проверить на наличие контактного дефекта (дефектов), закреплено на указанном устройстве для установки и крепления так, что его вертикальное расстояние от основания камеры может быть изменено. Радиатор 9, 9R расположен рядом с потолком измерительной камеры 2, на некотором вертикальном расстоянии от испытуемой конструкции (от законченного токопроводного соединения), причем указанная испытуемая конструкция подвергается тепловому воздействию за счет направленного на нее теплового излучения 9, 91, 91R.
G
Необходимо снабжать радиатор 9, 9R энергией от источника энергии, например, снабжать его постоянным током I от генератора постоянного тока или аккумулятора, причем указанный подвод энергии может избирательно прерываться при помощи первого электрического прерывателя (переключателя). Панель 20 обнаружения теплового поля расположена в области 16 кожуха поблизости от области отверстия 2А измерительной камеры 2, причем панель 20 обнаружения теплового поля обращена в сторону испытуемой конструкции (законченного токопроводного соединения 5). Эта панель может быть образована, например, при помощи термодатчиков 19, 19R, которые распределены по поверхности панели и позволяют производить оптический захват (регистрировать) тепловое излучение 29, 29R теплового поля 12, 12R, испускаемого изоляцией 62 проводников системных элементов 6 и/или 8, а также проводящими компонентами проводящих (металлических) системных элементов 6, 7 и/или 8, за счет накопления приложенной теплоты, причем переданное тепловое излучение 29, 29R теплового поля 12, 12R проходит через область отверстия 2А камеры 2 и может быть идеально направлено прямо на панель 20 обнаружения теплового поля или на термодатчики 19, 19R, распределенные по поверхности панели, и может непосредственно регистрироваться.
Соответствующие расположенные далее по ходу блоки для преобразования сигнала измеренного теплового поля 12, 12R соединены соответственно с элементами панели 20 обнаружения теплового поля или с термодатчиками 19 и образуют интегральные компоненты блока 11, 11R обнаружения теплового изображения.
Тепловое поле 12, 12R испытуемой конструкции, которое обнаружено датчиками и преобразовано, например, в цифровые сигналы, передается при помощи дополнительной линии К передачи данных в блок 13, 13R воспроизведения теплового изображения, который воспроизводит в цифровом виде тепловое изображение испытуемой конструкции, с возможно существующими контактными дефектами испытуемой конструкции (обжатого токопроводного соединения 5), при помощи объединенной с ним панели 21 В воспроизведения теплового изображения. Блок 13, 13R воспроизведения теплового изображения расположен сбоку сверху на кромке (на поверхности крышки) кожуха 17 испытательной аппаратуры 1, причем панель 21В воспроизведения теплового изображения расположена в выемке 21 А кожуха на кромке (на поверхности крышки кожуха 17) или расположена под выемкой 21А. Указанный блок 13, 13R воспроизведения теплового изображения или панель 21 В воспроизведения теплового изображения, соответственно, также могут быть расположены (в этом примере) в любом другом подходящем месте кожуха, например, сбоку на кожухе 17. Измеренные значения переданного теплового излучения теплового поля 12, 12А дают информацию, среди прочего, относительно температурных условий в измерительной камере 2 во время испытания, которая также может отображаться на указанной панели 21 В воспроизведения теплового изображения.
Для того, чтобы панель 21В воспроизведения теплового изображения также могла отображать другую информацию, в дополнение к визуальному обнаружению (правильно или неправильно созданного) токопроводного соединения 5, чтобы визуализировать не только тип, но и степень (размерную характеристику) контактного дефекта, блок 15 оценки теплового изображения может быть избирательно подключен к указанному блоку 11, 11R обнаружения теплового изображения по линиям Н, М передачи данных (выходящие и входящие линии). Этот блок 15 оценки может иметь запоминающее устройство (не показано), в котором хранятся с возможностью выборки цифровые номинальные данные теплового изображения, которые имеют отношение к контактным дефектам.
Эти номинальные данные подвергаются электронному анализу и сравниваются с фактическими данными теплового поля 12, 12R испытуемой конструкции, которые были получены при помощи датчиков и преобразованы в цифровую форму, что конкретно происходит в устройстве сравнения (не показано), которое является частью блока 15 оценки теплового изображения, причем это устройство сравнения передает полученные результаты сравнения по одной из линий передачи данных в блок 11, 11R обнаружения теплового изображения, показанный в примере на фиг.6, чтобы передавать эти результаты в блок 13, 13R воспроизведения теплового изображения. В противном случае, устройство сравнения блока 15 оценки теплового изображения может непосредственно передавать результаты сравнения номинальных данных и фактических данных в блок 13, 13R воспроизведения теплового изображения. Это позволяет визуально определять разность Δl длины, соответствующую контактному дефекту, или допустимую или несущественную разность длины на панели 21В воспроизведения теплового изображения или на внешнем экране 21 индикатора, подключенном к блоку 13, 13R воспроизведения теплового изображения, причем установленная (определенная) разность длины
a) выбрана между концом 64 проводника 61 и/или 81, который расположен в полости 72 гнезда и вдоль оси Е гнезда, и закрытым концом гнезда на выходе 74 гнезда, или между двумя противоположными концами проводника в полости 72 гнезда, и/или
b) относится к обнаружению расположенной в гнезде изолированной области проводника, которая покрыта изоляцией 62 и относится к поверхности В для обжатия изоляции, которая находится внутри контактного гнезда 71 вдоль оси F гнезда и расположена поблизости от входа 78 гнезда.
На фиг.7 и 8 соответственно показан вариант испытательной аппаратуры 1 с измерительной камерой 2, показанной на фиг.6, и не показана смежная область 16 кожуха, которая защищена стенками и образует полный кожух 17 вместе с измерительной камерой. Из рассмотрения фиг.7 можно понять, что радиатор 9, 9R работает в соответствии с примером, показанным на фиг.6, и испускает излучение 9, 9R в направлении испытуемой конструкции [содержащей электрический проводник 61, изоляцию 62 проводника, контактное гнездо 71 с показанной полостью 72 гнезда, а также фланец 76 гнезда, расположенный в центре гнезда и удлинение 77 гнезда типа штекера (plug-type) вдоль оси F гнезда, соединенное с ним (справа от контактного гнезда 71)], причем это тепловое излучение нагревает испытуемую конструкцию и создает тепловое поле 12, 12R, оптический захват которого осуществляет оптическое устройство 23 в виде линзы (объектива) и направляет на плоскую пластину 22, поверхность которой образована распределенными по двум осям термодатчиками 27, при помощи открытого оптического затвора 28, который открывают во время фазы измерения и который остается закрытым во время фазы нагревания испытуемой конструкции. Если не соблюдать промежутки времени открывания и закрывания затвора 28, то функция снабженной датчиками пластины 22 может быть нарушена, так как невозможно исключить возможность нагревания этой пластины (несмотря на предусмотренную стабилизацию температуры), так что чувствительность измерения может быть соответственно уменьшена или ухудшена, в результате чего могут быть получены ухудшенные преобразованные данные изображения и могут быть созданы ложные изображения. Соответствующие панельные элементы 25 для стабилизации температуры распределены по двум осям на нижней пластине 22, таким образом, что может быть образована "фокальная плоскость ИК панели со стабилизацией температуры".
Электронный блок 24, расположенный ниже по ходу сигнала от термодатчиков 27, который также может быть назван как "электроника камеры", выполняет функции блока 11, 11R обнаружения теплового изображения, который был описан со ссылкой на фиг.6. Кроме того, на фиг.7 показано расстояние а между линзой и пластиной 22. На фиг.7 и 8 также показано соединение между указанным электронным блоком 24 и блоком 13, 13R воспроизведения теплового изображения, на панели 21В воспроизведения теплового изображения которого имеется экран 21 индикатора с графической иллюстрацией неправильно образованного токопроводного соединения 5 в соответствии с примером, показанным на фиг.3С и 4.
В отличие от варианта, показанного на фиг.7, вариант, показанный на фиг.8, предназначен для электрического нагревания испытуемой конструкции, описанной со ссылкой на фиг.7, при помощи источника энергии (постоянного или переменного тока), так что установка радиатора 9, 9R может не потребоваться. Все другие функции испытуемой конструкции, показанной на фиг.7, в равной степени реализуются.
Заявленная испытательная аппаратура 1 и соответствующий способ обнаружения контактного дефекта токопроводного соединения 5 могут быть упрощенно описаны вкратце следующим образом.
Электрический проводник 61, который неправильно вставлен в контактное гнездо 71, создает воздушный зазор Δl между концом проводника, расположенным в полости 72 гнезда, и контактным гнездом. Этот воздушный зазор Δl имеет более низкий коэффициент теплопроводности 5 по сравнению с металлическими компонентами (электрический проводник 61, контактное гнездо 71) токопроводного соединения 5, которые соединены за счет обжатия. За счет нагревания обжимного соединения термография позволяет визуализировать наличие неприемлемого воздушного зазора Δl, который будет приводить к плохому контакту в соединении 5. Кроме того, преобразованное изображение контактных дефектов в соответствии с фиг.6-8 позволяет выявить, что обжатие изоляции проводника, которое выполнено, например, в соответствии с фиг.3В, имеет недостаточную поверхность и поэтому может приводить к описанным здесь ранее утечкам токопроводного соединения 5, которые связаны с риском нежелательной коррозии, например, за счет поступления влажного воздуха или других коррелирующих газообразных загрязняющих веществ в полость гнезда 72.
В соответствии с примером, показанным на фиг.7, могут быть проведены, в указанной последовательности, следующие операции упрощенного способа обнаружения контактных дефектов кабельного соединения:
a) установка обжимного соединения 5 (электрический проводник 61 с контактным гнездом 71) в измерительную камеру 2;
b) нагревание кабельного соединения 5 до заданной температуры при помощи радиатора 9;
c) нагревание соединения 5 и затем выключение нагревания после того, как металлические компоненты токопроводного соединения 5 нагрелись до температуры t; затем
d) открывание оптического затвора 28; после этого
e) регистрация теплового изображения при помощи так называемой ИК матрицы; затем
f) преобразование сигнальной информации ИК матрицы (в цифровой сигнал - Прим. переводчика) в электронном блоке 24 (в электронике камеры) и, в конечном счете,
g) индикация теплового изображения на панели 21В воспроизведения теплового изображения (на экране индикатора).
Что касается описанного здесь выше способа обнаружения контактных дефектов кабельного соединения в соответствии с фиг.8, то приведенная далее операция может заменять указанную операцию b) следующим образом:
h) подвод тока к кабельному соединению 5 от соединенного с ним источника 10 энергии с генератором тока и нагревание кабельного соединения до заданной температуры.