2018年第37卷第2期
传感器与微系统（Transducerand MicrosystemTechnologies）
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DOI:10.13873/J.10009787(2018)02002303
航空腐蚀环境多参量集成监测技术研究王文龙，曾捷，刘荣梅，季宏丽，郭晓华’，龚晓静”，朱金阳（1.南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室，江苏南京210016；
2.中航工业金城南京机电液压工程研究中心航空机电系统综合航空科技重点实验室，江苏南京211106；
3.法国图卢兹大学法国国家科学研究中心ClementAder航空结构实验室，UMRCNRS5312；
4.中航工业综合技术研究所，北京100028
摘要：针对典型腐蚀环境参数监测需求，提出了基于单片机MSP430的航空腐蚀环境多参量集成监测技术。探紧了基于交叉指状电极的湿润时间传感器机理及特性，设计了基于电化学原理的微液膜氯离子浓度传感器封装结构及调制电路。最终构建了具有多参量实时采集、数据存储与通信等功能的航空结构腐蚀环境多参量集成监测系统。实验表明：能够实时获取温度、湿度、湿润时间以及氯离子浓度等多种环境信息，为后续航空结构腐蚀状态监测与评估提供依据。
关键词：腐蚀环境监测；MSP430单片机；传感器；湿润时间；氯离子浓度
中图分类号：TG174.3；TP302
文献标识码：A
文章编号：1000-9787(2018)02-0023-03
Researchonmulti-parameterintegratedmonitoring technology for aviation corrosion environment
WANG Wen-long', ZENG Jie', LIU Rong-mei', JI Hong-li', GUO Xiao-hua", GONG Xiao-jing", ZHU Jin-yang
(1. State Key Laboratory of Mechanics and Control of Mechanical Structures Nanjing University of Aeronautics & Astronautics, Nanjing 210016,China;
2. Aviation Comprehensive Aviation Science and Technology Key Laboratory of Mechanical and
Electrical System,Nanjing Engineering Institute of Aircraft Systems,Jincheng,A VIC,Nanjing 211106, China; 3. Universite de Toulouse,Institut Clement Ader,UMR CNRS 5312,INSA/UPS/ISAE/Mines AIbi,France:
4. China Aero-polytechnology Establishment,AVIC,Beijing 100028,China)
Abstract: Aiming at requirement of monitoring typical corrosion parameters, a research on integrated multi-parameter monitoring system for aviation corrosion environment based on MSP430 is proposed. Mechanism and characteristics of a time-of-wetness sensor based on interdigital electrodes are explored. Package structure and modulation circuit of a micro-liquid membrane chloride ion concentration sensor based on electrochemical principle are designed. Based on that, an integrated multi-parameter monitoring system for aviation corrosion environment is built, which has functions of real-time data collection,external data storage ,data communication, and so on. It has capable of monitoring environmental factors in real-time, such as temperature, humidity, time-of-wetness, and chloride ion concentration, and consequently provides the basis for monitoring and evaluating the corrosion status of aviation structures.
Keywords : corrosive environments monitoring; MCU MSP430 ; sensor; time-of-wetness; chloride ion concentration
0引言
近年来，随着各种型号航空装备的快速发展，装备服役环境日益严酷，不仅对环境适应性要求持续提高2]，而且对腐蚀环境考核试验真实性与合理性的要求也越来越高。海洋环境航空装备主要面临高温、高湿、高盐等特点的海洋
收稿日期：2017-03-14
性大气腐蚀。大气腐蚀问题严重影响航空装备的出勤率及使用寿命3]，腐蚀导致故障问题频发和相关维护费用不断攀升。因此，开展针对海洋大气微液膜腐蚀环境参量的监测技术研究，对于探索腐蚀损伤机理、提升我国航空装备腐蚀防护水平具有重要意义(+)。
*基金项目：国家自然科学基金-联合基金资助项目（U1537102）；航空科学基金资助项目（20152852036）；上海航天科技创新基金资助项目（SAST2015062）；机械结构力学及控制国家重点实验室开放课题项目（MCMS-0516K01）