Автоматизированное устройство неразрушающего контроля работоспособности и диагностики неисправностей радиоэлектронной аппаратуры



Автоматизированное устройство неразрушающего контроля работоспособности и диагностики неисправностей радиоэлектронной аппаратуры
Автоматизированное устройство неразрушающего контроля работоспособности и диагностики неисправностей радиоэлектронной аппаратуры
Автоматизированное устройство неразрушающего контроля работоспособности и диагностики неисправностей радиоэлектронной аппаратуры
Автоматизированное устройство неразрушающего контроля работоспособности и диагностики неисправностей радиоэлектронной аппаратуры

 


Владельцы патента RU 2413273:

Открытое акционерное общество "Головной центр сервисного обслуживания и ремонта Концерна ПВО "Алмаз-Антей" "Гранит" (RU)

Изобретение относится к области измерительной техники и технической диагностики. Технический результат заключается в обеспечении обнаружения неисправных электрорадиоэлементов без нарушения целостности влагозащитного покрытия изделия, повышении производительности и достоверности диагностики. Он достигается тем, что в устройство, содержащее объект контроля, комплект программно-управляемых источников входных тестовых сигналов, комплект цифровых измерительных параметров сигналов отклика, управляющую ЭВМ устройства дополнительно введена цифровая видеокамера инфракрасного диапазона, установленная на объект контроля с помощью переходного приспособления, выход цифровой видеокамеры инфракрасного диапазона подключен к дополнительному входу управляющей ЭВМ устройства, при этом переходное приспособление обеспечивает крепление объектива цифровой камеры с обеспечением полного обзора электрорадиоэлементов, установленных на объекте контроля, и защиту от влияния сторонних излучений на результаты диагностики неисправностей объекта контроля. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к области измерительной техники и технической диагностики, в частности - к устройствам контроля работоспособности и диагностики неисправностей радиоэлектронной аппаратуры.

Известны технические устройства контроля работоспособности и диагностики неисправностей радиоэлектронной аппаратуры, основанные на применении средств цифровой вычислительной техники, цифровых измерительных приборов, программно-управляемых источников тестовых воздействий и реализующие автоматизированные способы контроля работоспособности и диагностики неисправностей радиоэлектронной аппаратуры.

Примерами таких устройств (аналогов по отношению к заявленному техническому решению) являются, например, устройство по патенту RU 2222865 (опубл. 27.01.2004 г., бюл. № 3) и устройство по патенту RU 2257604 (опубл. 27.07.2005 г., бюл. № 21), принимаемое в качестве прототипа.

Известное устройство по патенту RU 2257604, принимаемое за прототип, содержит в своем составе комплект программно-управляемых источников входных тестовых сигналов, управляемыми входами подключенными к управляющему выходу ЭВМ, выходами подключенных к соответствующим входам контролируемого образца радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), комплект измерителей параметров сигналов отклика образца РЭА на подаваемые входные тестовые сигналы, измерительными входами подключенных к соответствующим выходам контролируемого образца РЭА, а кодовыми выходами подключенных к соответствующим входам ЭВМ. Управляющая ЭВМ устройства осуществляет реализацию алгоритмов контроля и диагностики путем управления подачей на входы контролируемого образца РЭА соответствующих комбинаций входных тестовых сигналов от источников этих сигналов в соответствии с реализуемым в устройстве способом контроля и диагностики РЭА и в соответствии с предварительно введенными в память ЭВМ контрольно-диагностическими тестами, отражающими индивидуальные особенности конкретного типа изделий РЭА - объектов контроля. ЭВМ осуществляет также синхронизированный отсчет текущих значений параметров сигналов отклика, измеряемых с выходов объекта контроля с помощью цифровых измерительных устройств по каждой комбинации входных тестовых сигналов, а также сравнение текущих измеренных значений, параметров сигналов отклика с эталонными значениями параметров сигналов отклика, предварительно введенными в память ЭВМ в составе контрольно-диагностических тестов.

При несовпадении измеренных в процессе контроля образца изделия значений параметров откликов с выходов изделия с эталонными значениями этих параметров (заданных в составе контрольно-диагностических тестов и хранящихся в базе данных ЭВМ контрольно-диагностической установки) фиксируется факт неисправности данного образца изделия РЭА.

После выявления фактов неисправностей по соответствующим комбинациям входных тестовых сигналов проводится диагностика неисправностей данного образца изделия РЭА путем подключения контрольных щупов установки к заданным по указанию от ЭВМ промежуточным точкам электрических цепей изделия. Процедура диагностики производится интерактивным методом с участием оператора установки. Указания мест установки щупов выдаются на экран монитора ЭВМ в соответствии с предварительно сформированными и занесенными в память ЭВМ установки диагностическими тестами. После подключения щупа установки к заданным промежуточным точкам выявленной в процессе контроля неисправной электрической цепи изделия РЭА оператор подтверждает подключение установки к заданной промежуточной точке контроля и ЭВМ запускает программу контроля неисправности данного участка электрической цепи. По командам от ЭВМ на входы образца изделия повторно задается комбинация входных тестовых сигналов, по которой была выявлена неисправность данной электрической цепи при выполнении рассмотренной процедуры контроля изделия РЭА. Производятся измерения значений параметров сигналов отклика от контролируемого участка цепи и сравнение их с эталонными значениями этих параметров, находящихся в памяти ЭВМ в составе диагностических тестов для данного типа изделия РЭА. Эта процедура контроля последовательно повторяется для других промежуточных точек данной электрической цепи и для других неисправных электрических цепей в объеме, предусмотренном предварительно сформированными и занесенными в память ЭВМ установки диагностическими тестами.

В результате последовательного обхода промежуточных точек каждой выявленной в процессе контроля неисправной электрической цепи данного образца РЭА локализуются неисправные участки этих цепей с расположенными на этих участках неисправными электрорадиоэлементами (ЭРЭ) или поврежденными проводниками. В зависимости от особенностей конструкции изделия и возможности доступа щупом к промежуточным точкам неисправных электрических цепей изделия глубина диагностики (точность выявления дефектов) может быть как до уровня конкретных неисправных ЭРЭ (интегральных схем, транзисторов, диодов, резисторов и др.), так и до групп электрически связанных ЭРЭ. Достоверность диагностики зависит не только от возможности доступа щупом к подозреваемым на дефект участкам электрических цепей, но и от достижения надежного электрического контакта щупа установки с заданными промежуточными контрольными точками электрических цепей изделия.

Для обеспечения необходимого контакта требуется разрушать целостность влагозащитного покрытия изделия в местах подключения щупа установки. При диагностике изделий РЭА с высокой плотностью монтажа доступ щупом к контрольным точкам цепей оказывается затруднен или практически невозможен, что существенно снижает достоверность, глубину и эффективность диагностики неисправностей таких изделий РЭА с применением установки, принятой в качестве прототипа.

Достоинствами установки-прототипа являются:

1) реализация режимов формирования контрольно-диагностических тестов:

- на основе анализа схем объектов контроля и описания электрических цепей прохождения сигналов;

- на основе эталонных образцов объектов контроля;

2) автоматизация процедур контроля исправности образцов изделия (на основе сформированных предварительно и занесенных в память ЭВМ установки диагностических тестов);

3) высокая степень достоверности обнаружения фактов неисправности контролируемых образцов изделий, позволяющей провести их классификацию по группам исправных и неисправных образцов.

Недостатками устройства-прототипа являются:

1) необходимость разрушения влагозащитных покрытий в местах подключения щупов установки к промежуточным точкам электрических цепей при диагностике неисправностей образцов изделий РЭА;

2) высокая трудоемкость формирования диагностических тестов и трудоемкость последующей интерактивной процедуры диагностики с непосредственным участием оператора в подключении щупов к промежуточным точкам контролируемых электрических цепей изделия;

3) недостаточная достоверность диагностики неисправностей, особенно при диагностике неисправностей изделий РЭА с высокой плотностью монтажа ЭРЭ и с применением ЭРЭ высокой степени интеграции.

Целью заявленного технического решения является устранение недостатков устройства-прототипа, а именно:

1) реализация бесконтактного (без разрушения влагозащиты изделия) обнаружения дефектных ЭРЭ на основе сравнения тепловых портретов неисправного образца РЭА с эталонными тепловыми портретами данного типа изделий РЭА для одних и тех же комбинаций входных тестовых сигналов;

2) значительное снижение трудоемкости диагностики неисправностей образцов изделий РЭА за счет исключения необходимости интерактивного участия оператора в процедуре диагностики неисправностей;

3) обеспечение глубины диагностики неисправностей до уровня конкретных неисправных ЭРЭ и повышение достоверности диагностики неисправностей образцов РЭА за счет исключения влияния надежности контакта щупов в контрольных точках электрических цепей неисправного изделия РЭА на результаты диагностики неисправностей.

Указанный технический эффект достигается тем, что в устройство, содержащее объект контроля, комплект программно-управляемых источников входных тестовых сигналов, выходами подключенных к соответствующим входам объекта контроля, комплект цифровых измерительных параметров сигналов отклика, измерительными входами подключенных к соответствующим выходам объектов контроля, управляющую ЭВМ устройства, к управляющим выходам которой подключены кодовые входы управления программно-управляемых источников входных тестовых сигналов, а к входам подключены кодовые выходы цифровых измерителей параметров сигналов отклика, дополнительно введена цифровая видеокамера инфракрасного диапазона, установленная на объект контроля с помощью переходного приспособления, выход цифровой видеокамеры инфракрасного диапазона подключен к дополнительному входу управляющей ЭВМ устройства, выход которой является выходом устройства, при этом переходное приспособление обеспечивает крепление объектива цифровой камеры с обеспечением полного обзора электрорадиоэлементов, установленных на объекте контроля, и защиту от влияния сторонних излучений на результаты диагностики неисправностей объекта контроля.

Техническая реализация заявленного устройства поясняется на фиг.1 и фиг.2.

На фиг.1 приведена структурная схема заявленного автоматизированного устройства неразрушающего контроля работоспособности и диагностики неисправностей радиоэлектронной аппаратуры. На фиг.2 поясняются особенности размещения цифровой инфракрасной видеокамеры в устройстве фиг.1.

В состав автоматизированной контрольно-диагностической установки фиг.1 входит объект 1 контроля (например, в виде функционального узла РЭА на печатной плате), к входным контактам которого подключены источники 2 входных тестовых сигналов (включая программно-управляемые источники электропитания). К выходным контактам объекта 1 контроля подключены входы измерителей параметров электрических сигналов отклика 3. Входы управления источников 2 входных электрических тестовых сигналов и кодовые выходы измерителей 3 параметров электрических сигналов откликов подключены к соответствующим управляющим выходам и кодовым входам ЭВМ 4. Над поверхностью контролируемого изделия 1 расположена цифровая инфракрасная видеокамера 5 таким образом, чтобы в поле зрения объектива видеокамеры 5 попадали все ЭРЭ, расположенные на данной стороне изделия 1. Выход видеокамеры 5 подсоединен к соответствующему входу ЭВМ 4, выход которой является выходом устройства фиг.1.

Взаимное расположение объектива цифровой инфракрасной видеокамеры 5 и поверхности контролируемого изделия 1 РЭА (объекта контроля) с установленными на ней ЭРЭ поясняется на фиг.2.

На поверхность объекта 1 контроля устанавливается переходное устройство 6 в виде жесткого кожуха (тубуса), представляющего собой полую пирамидальную конструкцию с установленным на ее вершине объективом цифровой инфракрасной видеокамеры 5. Размер «L» раскрыва тубуса 6 делается таким, чтобы он перекрывал максимальный размер поверхности печатной платы контролируемого изделия 1, не препятствуя подключению технологических разъемов для подачи тестовых сигналов и электропитания от источников 2 и разъемов для подключения измерителей 3 сигналов отклика. Высота «Н» тубуса 6 выбирается минимальной таким образом, чтобы обеспечивался необходимый угол «α» обзора поверхности изделия 1 объективом цифровой инфракрасной видеокамеры 5. Чувствительность видеокамеры 5 должна быть такой, чтобы на расстоянии «Н» обеспечивать получение четкого теплового портрета поверхности изделия и различение тепловых режимов (тепловых портретов) электрорадиоэлементов на поверхности изделия 1 в диапазоне температур не менее чем от +20°С до +120°С. Разрешающая способность цифровой видеокамеры 5 должна обеспечивать достоверное получение инфракрасных изображений (тепловых портретов) наименьших по размерам ЭРЭ (резисторов, диодов, транзисторов) при расстоянии Н между объективом видеокамеры 5 и поверхностью контролируемого изделия (объекта контроля) 1. Тубусы 6 должны быть сменными - по группам габаритных размеров контролируемых изделий.

В качестве видеокамеры 5 могут использоваться, например, инфракрасные (ИК) видеокамеры VOCORD Net Cam 13F27L или 13F27H, имеющие разрешение 1280×1024 пикселей (что позволяет получить ИК портреты достаточно малых ЭРЭ на изделии 1 - объекте контроля).

Перед началом работы устройства фиг.1 в ЭВМ 4 устанавливают программное обеспечение, реализующее алгоритм работы устройства фиг.1 в режимах контроля работоспособности и диагностики неисправностей изделия 1 (объекта контроля).

При подготовке устройства фиг.1 к работе одним из известных способов (например, по патенту RU 2261471) формируются контрольно-диагностические тесты, включающие:

1) команды на включение и установку параметров программно-управляемых источников питания;

2) описание комбинаций параметров входных электрических тестовых сигналов для проверки работоспособности схемы каждого типа контролируемых изделий РЭА (на основе технических условий или анализа схемы изделия - объекта контроля);

3) описание значений эталонных параметров электрических сигналов отклика для сравнения их с измеряемыми параметрами электрических сигналов отклика контролируемых образцов РЭА по каждой комбинации входных тестовых сигналов.

Получают и заносят в память ЭВМ 4:

1) эталонные цифровые снимки (в оптическом диапазоне) каждого типа изделия РЭА с изображением местоположения, идентификационных данных и маркировки установленных ЭРЭ (снимки получают при формировании тестов с помощью цифровой видеокамеры или цифрового фотоаппарата и используют при диагностике неисправностей изделий для идентификации неисправных ЭРЭ);

2) эталонные цифровые ИК-изображения (тепловые портреты) поверхности каждого типа изделия 1 РЭА (полученные при формировании тестов с помощью инфракрасной видеокамеры 5 для каждой комбинации входных тестовых сигналов при заведомо исправном состоянии эталонного образца данного типа РЭА);

3) эталонный цифровой инфракрасный снимок (фоновый тепловой портрет) поверхности эталонного образца данного типа РЭА при отключенном электропитании (используемый для повышения контрастности диагностических тепловых портретов контролируемых образцов изделий и повышения достоверности диагностики неисправностей образцов данного типа РЭА).

После подготовки устройства фиг.1 к работе его подключают к образцу контролируемого изделия 1. Запускают программу автоматизированной реализации алгоритма контроля работоспособности и выполняют операции контроля работоспособности изделия РЭА на основе подачи на входы изделия 1 комбинаций входных тестовых сигналов и сравнения измеренных значений параметров электрических сигналов отклика с соответствующими эталонными значениями этих же параметров сигналов отклика, находящимися в памяти ЭВМ 4. При положительном результате контроля изделие 1 квалифицируется как исправное (аналогично устройству - прототипу).

Блок-схема алгоритма работы устройства фиг.1 в режиме контроля работоспособности изделия 1 приведена на фиг.3, где обозначены:

1) блок 3.1 - выдача из ЭВМ 4 команд управления формированием тестов на источники 2;

2) блок 3.2 - выдача комбинации входных тестовых сигналов из источников 2 на входы изделия 1;

3) блок 3.3 - отсчет с выходов измерителей 3 значений параметров сигналов отклика и занесение их в ЭВМ 4;

4) блок 3.4 - сравнение в ЭВМ 4 измеренных значений параметров сигналов отклика с эталонными значениями и организация переходов к блоку 3.5 или 3.6;

5) блок 3.5 - фиксация факта исправности изделия 1 по данной комбинации тестов и переход к блоку 3.7;

6) блок 3.6 - фиксация факта неисправности изделия 1 по данной комбинации тестов, занесение признака неисправности по данной входной тестовой комбинации в регистр неисправностей и переход к блоку 3.7;

7) блок 3.7 - проверяет номер входной тестовой комбинации и осуществляет управление переходом:

- при промежуточном номере отработанной тестовой комбинации осуществляет выборку в ЭВМ 4 следующей тестовой комбинации и переход к блоку 3.1;

- при отработке последней по очереди тестовой комбинации формирует признак исправности (при пустом регистре неисправностей в ЭВМ 4) или признак неисправности и завершает цикл контроля исправности изделия 1;

8) блок 3.8 - завершение режима контроля работоспособности изделия 1 с помощью устройства фиг.1.

Несовпадение измеренных значений параметров сигналов отклика с выходов изделия 1 и эталонных значений параметров этих же сигналов отклика из памяти ЭВМ 4 (для одних и тех же комбинаций входных тестовых сигналов и с учетом установленных допусков) является признаком неисправности контролируемого образца изделия 1. В памяти ЭВМ 4 устройства фиг.1 при реализации алгоритма фиг.3 (см. блок 3.6) фиксируют комбинации входных тестовых сигналов, по которым обнаружены факты отказов. После завершения проверки работоспособности изделия 1 по всем комбинациям входных тестовых сигналов и фиксации всех обнаруженных неисправностей устройство фиг.1 переводят в режим диагностики неисправностей образца РЭА.

Блок-схема алгоритма работы устройства фиг.1 в режиме диагностики неисправностей изделия 1 приведена на фиг.4, где обозначены:

1) блок 4.1 - выборка из регистра неисправностей в ЭВМ 4 номера комбинации входных тестовых сигналов, по которой в режиме контроля по алгоритму фиг.3 обнаружено несоответствие значений измеренных и эталонных параметров сигналов отклика (зафиксирован факт неисправности в блоке 3.6 по алгоритму фиг.3);

2) блок 4.2 - выдача из ЭВМ 4 на источники 2 команд управления формированием комбинации входных тестовых сигналов (аналогично блоку 3.1 на блок-схеме алгоритма фиг.3);

3) блок 4.3 - формирование с помощью ИК-видеокамеры 5 «теплового портрета» изделия 1 для заданной комбинации входных тестовых сигналов;

4) блок 4.4 - сличение в ЭВМ 4 сформированного с помощью ИК-видеокамеры 5 изображения (теплового портрета) для неисправного состояния изделия 1 с эталонным изображением для заданной комбинации входных тестовых сигналов, выделение местоположения неисправных ЭРЭ и занесение ИК-изображений мест неисправных ЭРЭ в память ЭВМ;

5) блок 4.5 - проверка наличия в регистре неисправностей в составе ЭВМ 4 неотработанных комбинаций входных тестовых сигналов:

- при наличии неотработанных тестовых комбинаций переход к блоку 4.1;

- при завершении анализа всех неисправностей переход к блоку 4.6;

6) блок 4.6 - формирование суперпозиции ИК-изображений местоположений всех неисправных ЭРЭ, выявленных в каждом цикле в блоках 4.4 и занесенных в память ЭВМ 4;

7) блок 4.7 - наложение ИК-изображений местоположений неисправных ЭРЭ, сформированных в блоке 4.6, с эталонным снимком изделия 1 в оптическом диапазоне, определение типов неисправных ЭРЭ и их местоположений на изделии 1 (вывод, по указанию оператора, результатов диагностики на экран монитора и на принтер ЭВМ 4 устройства фиг.1).

В качестве источников 2 входных тестовых электрических сигналов могут быть использованы программно-управляемые источники электропитания, генераторы параллельных кодовых комбинаций сигналов, программно-управляемые генераторы импульсов, генераторы сигналов специальной формы, программируемые генераторы высокочастотных сигналов и другие программно-управляемые приборы, известные из уровня техники (аналогичные используемым в устройстве-прототипе) и обеспечивающие имитацию параметров реальных входных сигналов в соответствии с требованиями технических условий на данный тип контролируемого изделия 1.

В качестве измерителей 3 параметров сигналов отклика с выходов изделия 1 (в зависимости от типа контролируемого изделия РЭА) могут использоваться известные из уровня техники логические анализаторы, цифровые осциллографы, анализаторы спектра и другие измерительные приборы (аналогичные используемым для этих целей при реализации устройства-прототипа и удовлетворяющие по метрологическим и эксплуатационным характеристикам требованиям технических условий на данный тип контролируемого изделия).

В качестве ЭВМ 4 в составе устройства фиг.1 могут использоваться типовые серийные персональные компьютеры, оснащенные необходимыми интерфейсами для подключения источников 2 входных тестовых сигналов, измерителей 3 параметров сигналов отклика и инфракрасной видеокамеры 5, обладающие необходимым быстродействием и объемом памяти.

В качестве цифровой видеокамеры 5 могут использоваться образцы серийных цифровых видеокамер инфракрасного диапазона, аналогичные используемым в составе промышленных тепловизоров и других установках аналогичного назначения, имеющие разрешающую способность, обеспечивающую достоверное получение ИК-изображений (тепловых портретов) наименьших по размерам габаритов ЭРЭ (резисторов, транзисторов, диодов, интегральных схем) на расстоянии H от поверхности контролируемого образца изделия 1 согласно фиг.2. Кожух (тубус) переходного устройства 6 для размещения цифровой видеокамеры 5 может быть выполнен, в простейшем случае, из раскроя металлического листа с формированием конструкции в виде полой пирамиды (см. фиг.2) с размещением объектива инфракрасной видеокамеры 5 в вершине тубуса 6, как это показано на фиг.2. Нижний размер тубуса 6 должен быть таким, чтобы он закрывал всю поверхность контролируемого изделия 1 с расположенными на ней ЭРЭ.

Принцип получения ИК-изображений (тепловых портретов) изделий известен из уровня техники и широко используется в составе тепловизоров различного целевого назначения (см., например, Неразрушающий контроль и диагностика. Справочник: Под ред. Клюева В.В. - М.: Машиностроение, 2005, стр.537…543).

В качестве ИК-видеокамеры 5 могут использоваться серийные цифровые ИК-видеокамеры, обладающие необходимой чувствительностью, разрешающей способностью и имеющие интерфейс для подключения к ЭВМ 4. Примерами таких ИК-видеокамер могут служить, в частности, упомянутые ранее ИК-камеры VOCORD Net Cam серии L и Н (поставщик в России: ЗАО "Вокорд Телеком»), а также ИК-видеокамера Micro Vista - NIR (поставщик в России: ООО «СЕДАТЕК») и др.

Эталонный цифровой снимок размещения ЭРЭ на изделии 1 (используемый для идентификации местоположения неисправных ЭРЭ и уточнения типов ЭРЭ, подлежащих замене при ремонте РЭА), может быть сформирован с помощью типовых серийных цифровых фотоаппаратов или видеокамер оптического диапазона с цифровым выходом, с типовым интерфейсом (например, по стандарту USB), обеспечивающих получение цифрового снимка поверхности изделия РЭА необходимой четкости и ввод кадров изображения файла цифрового снимка в ЭВМ 4 по стандартному интерфейсу.

Для пояснения способа применения заявленного устройства рассмотрим реализацию процедуры контроля работоспособности и диагностики неисправности изделия 1 в виде печатной платы РЭА с установленными на ней ЭРЭ, как это условно показано на фиг.2.

В результате контроля работоспособности изделия 1 с помощью устройства фиг.1 рассмотренным выше способом по алгоритму фиг.3 устанавливают (по несовпадению измеренных значений параметров электрических сигналов отклика с эталонными значениями параметров этих сигналов, извлекаемыми из памяти ЭВМ 4) наличие неисправностей. Фиксируют комбинации входных тестовых электрических сигналов, при которых установлены факты неисправности. При диагностике неисправностей, как показано на блок-схеме алгоритма фиг.4, задают повторно эти же комбинации входных тестовых сигналов на входы изделия 1 и с помощью цифровой инфракрасной видеокамеры 5 получают изображение тепловых режимов ЭРЭ, расположенных на монтажной стороне ПП (тепловые портреты для неисправных состояний контролируемого образца изделия 1). Извлекают из памяти ЭВМ 4 эталонное цифровое инфракрасное изображение монтажной стороны ПП изделия 1 для данной комбинации входных тестовых сигналов, сформированное предварительно при подготовке устройства фиг.1 к работе. Сравнивают эталонное ИК-изображение (тепловой портрет) монтажной стороны ПП изделия 1 и текущее ИК-изображение для неисправного состояния изделия 1 (сравнение может быть произведено визуально по анализу изображений тепловых портретов на экране монитора ЭВМ 4 или автоматически, как это показано на блок-схеме алгоритма диагностики фиг.4). По результатам сравнения ИК-изображений (тепловых портретов) для неисправного и эталонного состояния изделия 1 выявляют их локальные отличия и определяют местоположение неисправных ЭРЭ на тепловом портрете изделия 1. На основе этого определяют местоположение неисправных ЭРЭ на эталонном снимке монтажной поверхности ПП изделия 1. При этом (в отличие от устройства-прототипа) определение местоположения неисправных ЭРЭ на изделии 1 осуществляется без непосредственного контакта щупов измерительных средств установки фиг.1 с монтажной поверхностью ПП изделия 1 (без какого-либо нарушения целостности влагозащитного контроля) и намного быстрее, чем в случае механического последовательного подключения щупов к промежуточным контрольным точкам электрических цепей схемы ПП, как это осуществляется при диагностике неисправностей изделий РЭА с применением устройства-прототипа.

Дефекты ЭРЭ на тепловых портретах изделия 1 выявляются по двум признакам: повышенная температура ЭРЭ (например, при отказе типа «короткое замыкание») или пониженная температура ЭРЭ (при отказах типа «пробой» или «обрыв цепи»).

После обнаружения местоположения дефектных ЭРЭ на тепловых портретах изделия 1 производят сопоставление (наложение) инфракрасных изображений (тепловых портретов) с отмеченными на них местами расположения дефектных ЭРЭ с эталонным снимком монтажной поверхности ПП изделия 1 в оптическом диапазоне, полученным предварительно с помощью (при формировании тестов для данного типа РЭА) цифрового фотоаппарата и занесенным в память ЭВМ 4. Отмечают на эталонном снимке изделия 1 места выявленных при диагностике дефектных ЭРЭ и производят идентификацию дефектных ЭРЭ, т.е. определяют конструкционное положение этих ЭРЭ на монтажной стороне ПП неисправного изделия 1, а также тип каждого неисправного ЭРЭ, подлежащего замене. Подбирают необходимые исправные ЭРЭ того же типа и тех же параметров, после чего производят ремонт изделия 1 путем замены выявленных в процессе диагностики неисправных ЭРЭ на подобранные исправные ЭРЭ.

Таким образом, заявленное устройство фиг.1 (с учетом фиг.2) обеспечивает устранение недостатков устройства-прототипа, а именно:

1) на основе сравнения эталонного инфракрасного изображения монтажной стороны ПП неисправного изделия 1 с эталонным инфракрасным изображением изделия 1 для той же комбинации входных тестовых сигналов обеспечивается выявление дефектных ЭРЭ без нарушения влагозащитных покрытий контролируемого изделия;

2) за счет бесконтактного получения инфракрасных изображений (тепловых портретов), объективно отражающих различие работоспособных и неработоспособных ЭРЭ, повышается достоверность диагностики неисправностей изделий РЭА до уровня конкретных неисправных ЭРЭ (в том числе - изделий РЭА с повышенной плотностью монтажа ЭРЭ) и уменьшается вероятность ошибочного демонтажа исправных ЭРЭ;

3) за счет автоматизации сличения инфракрасных изображений неисправных состояний изделий с эталонными изображениями исправных состояний изделий значительно повышается производительность диагностики неисправностей изделий РЭА по сравнению с устройством-прототипом (примерно - на порядок);

4) за счет упрощения идентификации местоположения на изделии и типа неисправных ЭРЭ по эталонным снимкам контролируемых изделий ускоряется подбор необходимых исправных ЭРЭ и повышается производительность труда по ремонту изделий РЭА.

1. Автоматизированное устройство неразрушающего контроля работоспособности и диагностики неисправностей радиоэлектронной аппаратуры, содержащее объект контроля, комплект программно-управляемых источников входных тестовых сигналов, выходами подключенных к соответствующим входам объекта контроля, комплект измерителей параметров сигналов отклика, измерительными входами подключенных к соответствующим выходам объекта контроля, электронную вычислительную машину (ЭВМ), к управляющим выходам которой подключены кодовые входы программно-управляемых источников входных тестовых сигналов, а к кодовым входам которой подключены кодовые выходы измерителей параметров сигналов отклика, отличающееся тем, что в него дополнительно введены цифровая инфракрасная (ИК) видеокамера, кодовым выходом подключенная к дополнительному кодовому входу ЭВМ, и сменное переходное устройство, установленное нижней частью на монтажную поверхность объекта контроля, на верхнюю часть переходного устройства установлена цифровая инфракрасная видеокамера таким образом, чтобы вся монтажная поверхность объекта контроля с установленными на ней электрорадиоэлементами находилась в поле зрения объектива этой ИК-видеокамеры при минимальном расстоянии между поверхностью объекта контроля и объективом ИК-видеокамеры, причем чувствительность ИК-видеокамеры обеспечивает уверенное различение тепловых режимов исправных и дефектных электрорадиоэлементов (ЭРЭ) на поверхности объекта контроля, разрешающая способность ИК-видеокамеры позволяет надежно обнаруживать ИК-изображения наименьших по габаритам ЭРЭ и их местоположение на поверхности объекта контроля, а переходное устройство обеспечивает надежную установку и закрепление ИК-видеокамеры над поверхностью объекта контроля, а также экранирует поверхность объекта контроля и объектив ИК-видеокамеры от воздействия сторонних излучений на результаты диагностики неисправностей объекта контроля.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что переходное устройство, применяемое для установки ИК-видеокамеры над монтажной поверхностью объекта контроля, представляет собой съемную полую конструкцию в виде усеченной пирамиды, нижний размер которой соответствует габаритам монтажной поверхности изделия РЭА (объекта контроля) с возможностью подключения к изделию входных разъемов от источников входных тестовых сигналов и выходных разъемов для подключения измерителей параметров сигналов отклика, а конструкция верхней части обеспечивает установку и закрепление на период диагностики цифровой ИК-видеокамеры.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в него дополнительно введено устройство цифровой съемки поверхности эталонного образца объекта контроля в оптическом диапазоне, выходом подключенный к дополнительному входу ЭВМ, устанавливаемое единовременно на переходное устройство вместо ИК-видеокамеры при работе устройства в режиме формирования диагностических тестов, при этом разрешающая способность эталонных снимков поверхности объекта контроля, получаемых с помощью устройства цифровой съемки поверхности эталонного образца объекта контроля в оптическом диапазоне, должна обеспечивать однозначную идентификацию местоположения и типа каждого ЭРЭ на монтажной поверхности объекта контроля, а местоположения ЭРЭ на получаемых с помощью данного устройства эталонных снимках поверхности объекта контроля в оптическом диапазоне должны однозначно совпадать с местоположениями тепловых портретов этих же ЭРЭ на снимках этой же поверхности объекта контроля, получаемых с помощью ИК-видеокамеры в процессе формирования эталонных ИК-изображений и в процессе диагностики неисправностей объектов контроля.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области технической диагностики, в частности - к способам контроля работоспособности и диагностики неисправностей радиоэлектронной аппаратуры.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может применяться для контроля электрических параметров автоматических выключателей, датчиков тока или плат электронных систем управления.

Изобретение относится к системам аварийного закрытия, используемым в контексте управления процессами, и более конкретно к универсальному контроллеру для использования при тестировании и диагностике устройств аварийного закрытия и поддерживающего оборудования, используемых при управлении процессами.

Изобретение относится к области вычислительной техники и может использоваться в системах сбора, обработки и передачи информации. .

Изобретение относится к области автоматизированной контрольно-проверочной аппаратуры и может использоваться как аппаратура проверки работоспособности многоканальных систем связи и устройств управления авиационными средствами поражения (АСП) летательных аппаратов (ЛА) и их составных частей.

Изобретение относится к области автоматического управления и может быть использовано в системах с избыточным количеством датчиков. .

Изобретение относится к электротехнике, разделу электрооборудование транспортных средств с электротягой и предназначено преимущественно для диагностирования микропроцессорных систем управления электроподвижным составом железных дорог переменного тока.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для увеличения межповерочного интервала автоматизированных измерительных систем.

Изобретение относится к способу управления транспортным средством. .

Изобретение относится к области технической диагностики

Изобретение относится к технике связи, а именно к области восстановления мобильных средств связи в полевых условиях

Изобретение относится к авиационному оборудованию и предназначено для формирования рекомендаций экипажу воздушного судна

Изобретение относится к системам управления технологическими процессами, а именно к осуществлению контроля данных на контурах управления процессами, используемых в таких системах

Изобретение относится к области разработки и эксплуатации вторичных источников тока и может применяться для подготовки к хранению, проведения ресурсных и приемо-сдаточных испытаний аккумуляторных батарей

Изобретение относится к автоматизированным системам ремонта сложных технических систем

Изобретение относится к диагностике средств управления процессом

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для диагностики, ремонта и настройки радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), выполненной на элементной базе 3-5 поколений
Наверх