微小型、低功耗飞行器腐蚀环境在线监测节点的研制

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1、`中图分类号：TG174TP273论文编号：102870114-S132学科分类号：080420硕士学位论文微小型、低功耗飞行器腐蚀环境在线监测节点的研制研究生姓名王长春学科、专业测试计量技术及仪器研究方向结构健康监测工程化应用指导教师袁慎芳教授南京航空航天大学研究生院航空宇航学院二О一三年十二月万方数据`万方数据`NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAerospaceEngineeringResearchandImplementationofSmall,Low-

2、powerAircraftCorrosiveEnvironmentOnlineMonitoringNodeAThesisinMeasurementandTestingTechnology&InstrumentbyWangChangchunAdvisedbyProf.YuanShenfangSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDecember,2013万方数据`万方数据`承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成

3、果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：万方数据`万方数据南京航空航天大学硕士学位论文摘要随着我国航空工业特别是舰载机等的发展，飞机结构的腐蚀检测与维护愈发重要。现阶段我国对于飞机结构的腐蚀检测与维护还是以传统的密封隔水和定期检查为主，效率低、成本高。本文根据飞机结构的

4、腐蚀检测与维护需求，研究在线地开展飞行器腐蚀环境监测，设计了微小型、低功耗飞行器腐蚀环境在线监测节点，通过对飞机结构所处环境腐蚀严重程度的监测，指导腐蚀维护。本文主要研究内容有：第一，研究和分析了飞行器腐蚀环境的特点及影响因素，确定了开展腐蚀环境监测的监测参数—温湿度、氯离子浓度和湿润时间，并选定了相应的传感器，对参数的测量控制设计由智能在线监测节点实现，节点设计能够进行混合信号测量、微弱信号采集、数据处理并本地存储等，小型化设计，低功耗实现，采用电池供电，能够长时间连续在线监测。第二，设计了飞行器腐蚀环境监测的软件系统，节点软件多模式低功耗工作，定时控制传感器的测量

5、、数据处理、内部存储以及数据交换；上位机软件则与节点软件相配合，通过串口控制节点测量并对节点监测数据进行实时地展示，并存储数据。第三，对飞行器腐蚀环境监测系统进行了功能验证，验证了温湿度传感测量的精度，验证了氯离子传感器和湿润时间传感器的性能，并对湿润时间传感器实际应用中的影响因素做了分析和功能验证。关键词：飞行器结构腐蚀维护，飞行器腐蚀环境在线监测，结构健康监测，传感器，智能在线监测节点设计本文得到国家杰出青年基金（51225502）、国家自然科学基金（51205189）的支持，得到南京航空航天大学研究生创新基地（实验室）开放基金资助，项目编号为kfjj120103

6、，同时获得中央高校基本科研业务费专项资金资助。本文工作在机械结构力学及控制国家重点实验室完成。I万方数据微小型、低功耗飞行器腐蚀环境在线监测节点的研制AbstractWiththedevelopmentofChina'saviationindustry,especiallythecarrier-basedaircraft,corrosionmonitoringandmaintenancehavebecomeextremelyimportant.However,thecorrosioninspectionandmaintenanceoftheaircraftstruct

7、ureinChinaarestilldominatedbytraditionalwaterproofsealingandregularcheckwhichareinefficientandcostly.Therefore,basedonthedemandofaircraftstructurecorrosioninspectionandmaintenance,thispaperresearchedonlineaircraftcorrosiveenvironmentalmonitoring,anddesignedsmall,lowpowercorrosi