JP5128701B2 - 乗り物構造体の監視装置 - Google Patents
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Description
・亀裂及び/又は環境応力の監視を可能にする、モジュール化した電子的プラットフォーム(交換可能なレベルでの)
・亀裂成長の監視の改善を可能にする、無線通信による自律性搭載型電子的システムを使用した亀裂の連続的な監視
・亀裂発生に関する、さらに立ち入った情報(環境データが構造体の状態と同時に記録される)
・亀裂成長(これに関連した環境データ)に関する、さらに立ち入った情報
・大きさの測定により与えられる構造体状態(診断)に関する(パソコンによる後処理なしで即時に得られる)リアルタイム情報
・位相測定により与えられるセンサ状態(取付けられているか否か)に関するリアルタイム情報
・無線接続による容易な情報収集
・予定外の整備作業におけるパネル取外しを回避できることによる、整備費用と時間の削減
・機器の長期間使用(目標期間約1−2年)を可能とする機器消費の低減
・接近困難な場所への配置を可能にする小機器寸法(3次元的一体化)
・電子的ネットワークへの接続を必要としない、操作容易な自律機能。
小型化され、40x40x40mm又はそれ以下の立体内に収まる小さな寸法であり、
長さが200mm以下の短い電気配線により、前記センサに接続されており、
搭載型電池を備え、
一時的に近傍に置かれる移動収集部材に監視データを伝達する無線手段を備える
ことを特徴とする。
・エネルギー消費
・嵩高な機器及びそれによる接近の制限
・長い接続配線(50mにも達する)の存在
・整備作業中にのみ行われ、かつリアルタイムではないデータの診断と解読
・連続的ではない構造体の監視
という制約を解決可能にする。
5 データ収集装置; 7 測定用センサ; 8 試験用センサ;
16 マイクロプロセッサ; 17 コントロールバス; 18 メモリ;
19 プログラムメモリー; 21 インターフェース。
Claims (19)
- 電気的測定用センサと、前記センサに接続され、センサ測定情報を監視データに変換する処理回路と、前記監視データを収集部材へ伝達する伝達手段とを含む、乗り物構造体の監視をする装置において、
前記回路は、
小型化され、40x40x40mm又はそれ以下の立体内に収まる小さな寸法であり、
長さが200mm以下の短い電気配線により、前記センサに接続されており、
搭載型電池を備え、
一時的に近傍に位置する移動収集部材に前記監視データを伝達する無線手段を備え、
前記センサは渦電流センサであり、構造体上の監視すべき場所に配置された第1測定センサと、構造体の健康な場所に配置された第2試験センサとを含み、前記2つのセンサが生成する信号間の位相差により、前記2つのセンサが構造体に完全に密着していることを監視する、
ことを特徴とする装置。 - 前記処理回路は、乗り物が駐機され静止している時に、前記収集部材により起動されるセンサ伝達機能を含む、請求項1に記載の装置。
- 前記センサが亀裂を測定するセンサである、請求項1又は2のいずれか1項に記載の装置。
- 前記渦電流センサは、可撓性の回路により支持された螺旋コイルであり、両側の面が電導性にされた2本の可撓性電線接続を介して前記処理回路に接続され、監視される場所に配置され、前記監視される場所に近傍の健康であるとして知られている場所に配置された他の参照用センサと関連させられており、前記処理回路は、1つのセンサにより伝達された信号を他のセンサと比較したときの差を測定するようにされた、請求項1から3までのいずれか1項に記載の装置。
- 前記螺旋コイルは、大きさが25x50mmであることを特徴とする、請求項4に記載の装置。
- 前記可撓性電線接続は5から20cm長さであることを特徴とする、請求項4または5に記載の装置。
- 前記渦電流センサは、与えられた表面サイズを有しており、前記処理回路は、亀裂の成長を測定するために、8つのレベルに測定量を分類する手段を有する、請求項1から6までのいずれか1項に記載の装置。
- 前記与えられた表面サイズは、直径20mmであることを特徴とする、請求項7に記載の装置。
- 前記亀裂の成長は、2.5mmに等しいことを特徴とする、請求項7または8のいずれかに記載の装置。
- 前記処理回路が、測定値及び/又は監視データを記録するメモリを含む、請求項1から9までのいずれか1項に記載の装置。
- 前記処理回路が、階層化されたアーキテクチャに組み込まれ、各階層は互換性があり、互いに接続されており、
前記処理回路は、
電力供給用の第1階層と、
前記第1階層の上にあるデジタル処理用の第2階層と、
前記第2階層の上にあり、前記センサにより伝達された信号を2つの比例電圧に変換する第3階層と、
を備え、
前記第2階層はこれらの電圧をデジタル値に変換し、
前記第3階層の上に、無線の伝達と受信を行う第4階層が備えられた、請求項1から10までのいずれか1項に記載の装置。 - 前記各階層が、貫通接続により互いに接続されていることを特徴とする、請求項11に記載の装置。
- 前記電力供給用の第1階層が監視される構造体に近い位置において前記回路の底部に配置されることを特徴とする、請求項11または12のいずれかに記載の装置。
- 前記無線の伝達と受信を行う第4階層が、前記回路の最上層に位置することを特徴とする、請求項11から13までのいずれか1項に記載の装置。
- 前記処理回路が低電力回路であり、数十分の時間間隔で測定を実施し、これらの測定間において、該回路を休止モードに入らせるようにするシーケンサを含む、請求項1から14までのいずれか1項に記載の装置。
- 前記処理回路が、−60℃から+85℃の温度範囲で作動可能な電池を含む、請求項1から15までのいずれか1項に記載の装置。
- 前記処理回路が、測定に関連した日付を記録するために、日付を計測する回路と、測定信号に、次第に減少することから始まり、続いて次第に増大するという反転する変動があっても、亀裂の成長を判断するプログラムとを有する、請求項1から16までのいずれか1項に記載の装置。
- 前記処理回路が、金属内の亀裂の深さを判定するために、100kHzから1000kHz間の周波数をもつ正弦波発生器と、測定中に亀裂の深さを測定するために前記周波数を変化させるシーケンス手段とを有する、請求項1から17までのいずれか1項に記載の装置。
- 前記センサが、リベットに配置できるようにするために、センサの中心部に開口を有する、請求項1から18までのいずれか1項に記載の装置。
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