[发明专利]放电检测装置和方法

说明书

本发明涉及电测试领域和更为特别地涉及在复合板或其它板材上的电测试领域，以研究放电现象。

技术领域

当闪电经过复合板时，闪电能够在复合板的厚度侧边上产生一个或多个电火花（英语为edge flow，边缘发光）。图1和图2上示出了这种现象。

更为确切地说，当闪电进入复合板时，闪电趋于随循纤维的方向。实际上，形成绝缘层的树脂阻止闪电从一个层到另一层。当闪电到达复合板的端部和与空气相接触时，会产生一种电晕效应并伴随有等离子的形成。在某些应用中，特别是在航空领域，实施一些分析来更好地理解电火花在复合板中的形成。为此，进行闪电测试。这些测试允许根据闪电在复合板上的电击和所忧虑的放电现象对复合板的结构进行建模。

背景技术

为了分析放电现象，通过数字模拟对复合材料板上的点——考虑所选择的材料属性，所述点具有放电的可能性——进行定位。继而在复合板上实施闪电测试。现今，考虑所需的设备，在专门的中心实施闪电测试。这些中心使用极强电流闪电发生器。

在闪电测试的过程中，可以观察通过模拟获得的所产生的电火花定位是否正确。还在电击后对合成物进行分析。通过更改所使用的合成物类型或在其中实施测试的条件，根据所述合成物的物理特征，如区域成形，几何形状，在层之间的厚度，纤维的厚度等，研究合成物对放电现象的灵敏度。测试结果允许推断在合成物的物理属性和放电现象之间的对应性。

由已知的闪电测试系统提出的问题之一对于执行闪电测试而言所需的是重型的、复杂的和昂贵的设备。闪电发生器的体积很大和在能够进行使用前要求长时间的制备。实施闪电测试的延时会较大，例如到6周。

此外，出于测试需要闪电被再现，在其上物理地测试电击现象的复合板会被明显损坏。由此使得对于分析影响参数而言难度提高。

由现有的测试系统提出的另一问题在于对环境的敏感度。系统被调节以在复合板的确定位置实施电击。不过，大气湿度的变化会使电击方向产生偏差和使测试失败。

在专利申请US20070258090中描述一种放电检测装置——不进行闪电测试。该文献描述一种装置，所述装置包括复合材料样本，其与电缆相连以在样本的位置产生电火花，镜片，用以将由样本的不同面发出的电火花反射到照相机或检测器来对电火花进行观察，和用以分析电火花光的部件。

然而，这种装置相当复杂和需要多种工具以能够在试样的多个面上观察不同的电火花。这也会使得对于不同类型的复合材料，在相同条件下的检测的重复复杂化。

本发明的目的在于提供一种测试系统，所述测试系统简化、可重复并且牢固，允许突出放电现象，而没有现有的闪电测试的繁重性和现有的放电检测装置的复杂性。

本发明的另一目的在于允许缩短在闪电测试的范围内研究影响参数所需的时间。

发明内容

本发明涉及一种检测装置，其对在复合板处的放电现象进行检测，所述装置包括至少一个引入电缆，其将电流引入所述复合板中，使电流回流的至少一个回流电缆，至少一个绝缘板，其连接至所述复合板，和检测部件，检测部件，其对位于所述复合板的外表面处的电火花进行检测。

这允许将电流集中到对放电敏感的复合板中并便于重复检测。

所述装置包括控制部件，其控制在电缆中流动的电流。这样，易于在不同的电学条件中对测试进行再现。

根据一个具体实施方式，在复合板的两端部的位置布置两个绝缘板并在复合板的一个纵向面上在所述两个绝缘板之间布置第三绝缘板。

在本发明的第二实施方式中，装置包括绝缘材料，复合板嵌入在所述绝缘材料中，以使得所述复合板的单个面是自由的。

根据本发明的第一实施方式，检测部件包括照相机，所述照相机能够记录所述复合板（3）的图像和由放电现象产生的电火花，以及允许借助所述图像对电火花进行定位的部件。

根据第二实施方式，检测部件包括测量部件，测量部件对在复合板的平行的纵向面之间的电压进行测量。

根据第三实施方式，检测部件包括光电检测器。

根据本发明的一个具体实施方式，复合板的至少第一层的纤维方向与复合板上经过电缆的固定件的轴线的方向不同。

本发明还涉及一种检测方法，所述检测方法检测在复合板位置的放电现象，所述方法包括以下步骤：

-借助于将电流引入所述复合板中的至少一个引入电缆来传输电流，至少一个绝缘板被连接至所述复合板；

-借助于至少一个回流电缆使电流回流；和

-借助于检测部件检测位于复合板的外表面的电火花；