Прислала
Наталья Гребнева
Фото: Global Look
В Томском университете систем управления и радиоэлектроники разработали технологию выявления скрытых дефектов в электрических кабелях и контактах. Ее будут применять в космической промышленности при тестировании электронных систем спутников.
Группа ученых из Томского университета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) разработала модель дефектоскопа, благодаря которому можно найти любые неисправности в кабельных линиях передачи данных. Ноу-хау может использоваться во многих сферах промышленности — от автопрома до космической отрасли. Разработкой уже заинтересовался один из ведущих российских производителей спутниковых систем — железногорское НПО прикладной механики.
Диагностика кабелей на космических спутниках — это актуальная задача, потому что потом, в космосе, ничего исправить уже нельзя. Нужно все проверить до запуска. Тестирование контактов и кабельных линий — одна из сфер применения нашей технологии.
Прислала
Наталья Гребнева
Работа макета нелинейного рефлектометра. Фото: tusur.ru
На сегодня наиболее распространенный метод диагностики систем проводной связи — рефлектометрия. Он основан на том, что короткий электрический импульс, который передается по кабелю, отражается, если на его пути возникает препятствие: обрыв, неоднородность структуры или замыкание.
На рынке представлен довольно широкий ассортимент рефлектометров, в основном импортных. Это дорогой прибор, но он позволяет протестировать кабельную линию длиной до 50 км, не выходя из кабинета. Его основной плюс в том, что он может обнаружить так называемые плавающие дефекты. Бывает, что в пучке кабеля где-то перетерлась изоляция или какие-то контакты пробивает, а потом они снова нормально работают. Это происходит, когда рядом с линией, например, проехал тяжелый грузовик. Возникает вибрация, вызывающая кратковременные сбои работы сети. Рефлектометр можно использовать в режиме поиска плавающих дефектов, находить точки повреждений и оперативно эти повреждения устранять.
Несмотря на все достоинства современных рефлектометров, сфера их применения ограничивается теми системами передачи данных, неполадки в которых можно исправить здесь и сейчас. Если нужно протестировать электрический кабель или контакт, который должен будет гарантированно проработать долгое время без возможности его починить, рефлектометр не обеспечивает необходимого уровня диагностики. Он не в состоянии обнаружить микроскопические дефекты: трещины, утолщения, неоднородности, которые при длительной эксплуатации могут привести к поломке.
В основе нашей технологии лежит метод нелинейной рефлектометрии. Он основан на наблюдении за нелинейными термоэффектами, возникающими при прохождении электрического тока через некачественные контакты. При нагревании сопротивление скрытых дефектов увеличивается. Это более точный метод, который позволяет обнаружить даже микроскопические неоднородности, так называемые мягкие дефекты. А значит, он дает возможность создавать изделия с повышенным запасом прочности.
Прислала
Наталья Гребнева
Сергей Артищев. Фото: tusur.ru
Технология, разработанная томскими учеными, обладает еще одним важным преимуществом. Кабели и контакты можно тестировать во время работы, не отключая электронное оборудование. А некоторые дефекты можно обнаружить, только когда сеть работает.
Сейчас коллектив радиоинженеров создает макет дефектоскопа нового поколения. Все эксперименты проводятся с помощью готовых приборов российского и зарубежного производства. В ближайших планах разработка собственного контрольно-измерительного комплекса.
Комплекс, который мы используем, пока создан на базе готовых приборов: осциллографа, генератора, источника питания. Но управляется он нашим оригинальным программным обеспечением. В дальнейшем мы планируем создать собственный прибор на базе платформы National Instruments, которая используется в автоматизированных контрольно-измерительных системах на большинстве современных предприятий. Это позволит проводить все необходимые измерения в одно подключение и сократить время тестирования.
Дефектоскопия кабелей и электрических контактов — сравнительно новая область применения нелинейной рефлектометрии. Традиционно этот метод использовался для создания систем обнаружения жучков в каналах связи. Соответственно, основными заказчиками разработок в этой сфере были спецслужбы.
Видео
Поиск жучков с помощью детектора BugHunter Professional
Видео: 2Evgeny на YouTube
Сейчас рефлектометр может купить в интернете любой желающий. Эти приборы позволяют обнаружить в помещении закладные устройства, в обиходе называемые жучками. У них такой принцип работы, что как-то они обнаруживают полупроводники. Есть приборы, которые могут отследить несанкционированное присоединение к телефонной линии или к интернет-кабелю. Официально это все запрещено, но приобрести такое устройство проблем не составляет.
