Testowanie szczelności dronów i systemów radarowych

Oprócz platform bezzałogowych technologie służące do wykrywania, śledzenia i neutralizowania BSP (np. radary, czujniki optoelektroniczne, czujniki akustyczne, systemy antydronowe) stały się krytyczną infrastrukturą dla lotnisk, instalacji wojskowych, służb bezpieczeństwa granic i obiektów infrastruktury krytycznej.

Za każdym z tych systemów, w samym sercu procesu produkcyjnego, kryje się istotny etap: testowanie szczelności. Szczelne obudowy elektroniki, osłony radarowe, obudowy czujników i obwody chłodzenia, które zapewniają niezawodność tych systemów w terenie, muszą zostać sprawdzone pod kątem szczelności przed opuszczeniem fabryki. Niewykryta wada to różnica między właściwą sprawnością operacyjną a kosztowną awarią w terenie.

Integralność uszczelnień decyduje o niezawodności

Drony VTOL oferują funkcjonalność militarną siłom zbrojnym, rządom i korporacjom – ale ta funkcjonalność jest całkowicie zależna od integralności systemów wewnątrz kadłuba. Platforma bezzałogowa działająca na dużej wysokości w deszczu, wilgoci lub słonym powietrzu morskim jest niezawodna tylko na tyle, na ile niezawodne jest jej najsłabsze uszczelnienie.

Obudowy o stopniu ochrony IP67 chronią kontrolery lotu, moduły IMU, moduły komunikacyjne i moduły fuzji czujników przed wnikaniem wody i pyłu. Jednak stopień ochrony IP67 w karcie katalogowej ma znaczenie tylko wtedy, gdy każdy wyprodukowany egzemplarz został indywidualnie przetestowany i zweryfikowany zgodnie z tym standardem.

W przypadku systemów wykrywania dronów i platform radarowych opartych na dronach stawka jest jeszcze wyższa. Czujnik, który ulegnie awarii z powodu wilgoci podczas misji ochrony granic lub lotniska, to nie tylko koszt gwarancji, ale i awaria systemu bezpieczeństwa.

Rozwiązanie jest proste: należy przetestować każdą obudowę, każdy obwód chłodzenia i każdy podzespół pod ciśnieniem na linii produkcyjnej.

Stopnie ochrony IP67 i IP68 należą do najczęściej cytowanych specyfikacji w literaturze dotyczącej dronów i radarów. Oznaczają one odporność na warunki atmosferyczne, wszechstronność operacyjną i trwałość.

Jedyną wiarygodną metodą weryfikacji zgodności z wymaganiami stopnia ochrony IP na poziomie jednostki jest ilościowy test szczelności. W zależności od geometrii elementu, objętości i wymaganej czułości, test ten może przybrać formę testu spadku ciśnienia, testu przepływu masowego lub – w przypadku najbardziej wymagających specyfikacji – testu z helem lub gazem znacznikowym.

Stopnie ochrony IP a testy szczelności

IP67 wymaga pełnej ochrony przed zanurzeniem na głębokość do 1 metra przez 30 minut – determinuje to określoną różnicę ciśnień między wnętrzem i otoczeniem, jaką obudowa musi wytrzymać bez przeciekania. IP68 rozszerza tę ochronę na ciągłe zanurzenie na głębokość powyżej 1 metra. IP69K zapewnia odporność na strumienie wody o wysokim ciśnieniu i wysokiej temperaturze.

Które komponenty wymagają testów szczelności?

W przypadku dronów VTOL, quadrocopterów, radarów do bezzałogowych platform i systemów wykrywających, poniższe kategorie kluczowych komponentów wymagają przeprowadzania testów szczelności w trakcie produkcji:

Obudowy elektroniki dronów

• Obudowy kontrolerów lotu i autopilota — klasa ochrony IP67/IP68, uszczelnione przed wilgocią i pyłem;
• Obudowy modułów komunikacyjnych i łącza danych — urządzenia elektroniczne RF są szczególnie wrażliwe na wilgoć;
• Obudowy komór ładunkowych;
• Obudowy akumulatorów i ogniw paliwowych.

Radary do systemów bezzałogowych

• Osłony radaru — muszą jednocześnie zachowywać szczelność ciśnieniową i przezroczystość dla fal radiowych;
• Obudowy jednostek przetwarzania sygnału — Systemy radarowe do wykrywania dronów zawierają elektronikę o dużej gęstości, która wymaga ochrony klasy IP w przypadku instalacji na zewnątrz.

Sensory do wykrywania ptaków, nietoperzy i dronów

• Obudowy czujników akustycznych — zestawy mikrofonów stosowane w systemach wykrywania ptaków, nietoperzy i dronów, które są stale wystawione na działanie warunków zewnętrznych;
• Obudowy kamer optycznych i termowizyjnych;
• Zespoły anten kierunkowych — złącza i uszczelnienia wiązek kabli.

Systemy chłodnicze i obwody pneumatyczne

• Układy chłodzenia cieczą dla elektroniki mocy;
• Obwody pneumatyczne, siłowniki.

Metody badania szczelności w produkcji dronów i radarów

ATEQ oferuje pełną gamę technologii do badania szczelności. Odpowiednia metoda dla konkretnego komponentu jest określana na podstawie wymaganej czułości detekcji, geometrii i objętości badanego obiektu, wymaganego czasu cyklu oraz obowiązującej normy.

Metoda spadku ciśnienia — standard produkcyjny

Spadek ciśnienia to najpowszechniej stosowana metoda badania szczelności w produkcji elektroniki i dronów. Element testowy jest poddawany działaniu powietrza lub azotu, a ciśnienie jest monitorowane przez określony czas. Mierzalny spadek ciśnienia wskazuje na nieszczelność. Metoda jest szybka, powtarzalna, nieniszcząca i nie wymaga materiałów eksploatacyjnych, co czyni ją idealną do testowania na końcu linii produkcyjnej.

Najlepiej nadaje się do: obudów podzespołów elektronicznych dronów, obudów modułów komunikacyjnych, obudów systemów antydronowych, komór akumulatorów.

Badanie przepływu masowego

Gdy obiekt testowy ma dużą objętość wewnętrzną, stosuje się metody bezpośredniego pomiaru przecieku. zapewniając szybszy i bardziej bezpośredni pomiar w przypadku większych zespołów.

Najlepiej nadaje się do: osłon radarów, obudów urządzeń przetwarzania sygnałów radarowych, obudów naziemnych stacji kontroli, dużych sekcji płatowców dronów VTOL.

Wykrywanie wycieków helu

W przypadku wymagań najwyższej czułości – komponentów, które muszą spełniać normy MIL-STD-202, ESCC lub normy hermetycznego uszczelnienia – detekcja wycieków helu jest metodą zalecaną. Dzięki detektorom wycieków helu ATEQ możliwa jest czułość detekcji do 1 x 10^-12 mbar.l/s.

Najlepiej nadaje się do: hermetycznie zamkniętych modułów RF, systemów ogniw paliwowych, czujników wykrywających na bazie MEMS i komponentów dostarczanych w ramach kontraktów obronnych, które wymagają dokumentacji hermetycznego zamknięcia.

Metoda gazu wskaźnikowego/”sniffer” — dla złożonych geometrii

Metoda z gazem znakującym polega na napełnieniu komponentu helem lub mieszanką wodoru i azotu i wykrywanie ulatniającego się gazu odpowiednią sondą. Metoda ta umożliwia również dokładną lokalizację nieszczelności,

Najlepiej nadaje się do: obudów środków przeciwdziałających dronom z oknami RF, systemów radarowych z otworami kablowymi oraz jednostek wykrywających drony ze złożonymi zespołami wieloportowymi.

Testery szczelności ATEQ zapewniają zgodność ze standardami IP67, IP68 i MIL-SPEC

Sprzęt do badania szczelności ATEQ wspiera proces certyfikacji poprzez:

• Ilościowe, identyfikowalne wyniki testów — każdy tester ATEQ rejestruje parametry testu, zmierzoną wartość nieszczelności oraz ocenę OK/NOK dla każdego cyklu. Wyniki są powiązane z numerem seryjnym części za pomocą kodu kreskowego lub kodu DataMatrix;
• Konfigurowalne kryteria zaliczenia/niezaliczenia zgodne z wymaganiami dla szczelności wyrobu;
• Dokumentację gotową do audytu — wszystkie dane testowe można eksportować przez interfejs USB, RS-232, Ethernet lub PLC w celu integracji z systemem MES, ERP lub zarządzania jakością — zapewniając w ten sposób wymaganą dokumentację papierową.

Sprzęt ATEQ w tym sektorze spełnia następujące istotne normy: IEC 60529 (stopnie ochrony IP), ISO 20653, AS9100 Rev. D, MIL-STD-202, MIL-STD-810, IPC-A-610 klasa 3 oraz stosowne normy dla łańcuchów dostaw państw członkowskich NATO.

Dostosowanie testów szczelności do wielkości produkcji

ATEQ rozwiązuje ten problem dzięki pełnej ofercie produktów:

• Ręczne testery stacjonarne — do małoseryjnej produkcji i dużej różnorodności, gdzie priorytetem jest elastyczność. Idealne dla producentów wyspecjalizowanych dronów pionowego startu i lądowania (VTOL) oraz radarów obronnych;
• Półautomatyczne stanowiska testowe — do produkcji średnioseryjnej, gdzie konieczna jest optymalizacja czasu cyklu testowego;
• W pełni zautomatyzowane systemy testowe na końcu linii produkcyjnej – do produkcji dronów i systemów detekcji na dużą skalę. Zintegrowane z liniami produkcyjnymi, załadunkiem robotów, skanowaniem kodów kreskowych i łącznością MES. Czasy cykli testowych mierzone w sekundach;
• Testery ATEQ mogą być w pełni zintegrowane z linią produkcyjną oraz być stosowane na każdym etapie produkcji – od kontroli dostaw komponentów, poprzez kontrolę końcową, a także po naprawach serwisowych.

Korzyści ze współpracy z firmą ATEQ

ATEQ jest preferowanym dostawcą dla producentów zaawansowanych technologii w tym sektorze z kilku powodów:

• Globalny specjalista, lokalna obecność — ATEQ ma ponad 50 lat doświadczenia w testowaniu szczelności i dedykowane lokalne zespoły w Europie które zapewniają instalację na miejscu, kalibrację i wsparcie procesu w lokalnym języku;
• Kompleksowe portfolio technologiczne — jedyny dostawca rozwiązań do testowania szczelności, który oferuje rozwiązania w pełnym zakresie metod oraz stopnia automatyzacji;
• Ekspertyza w zakresie inżynierii aplikacji —inżynierowie ATEQ współpracują z zespołami ds. jakości i produkcji, aby definiować parametry, projektować urządzenia testowe i walidować cały proces testowania;
• Kalibracja w akredytowanych laboratoriach, zgodna z krajowymi normami pomiarowymi EN ISO/IEC 17025, spełniając wymagania systemów jakości AS9100 i MIL-SPEC;
• Integracja MES/ERP/PLC — standardowa obsługa Profinet, EtherNet/IP, OPC-UA, RS-232, USB i Ethernet zapewnia bezproblemową integrację z istniejącą infrastrukturą danych produkcyjnych;
• ATEQ wspiera producentów na każdym etapie, od pierwszego prototypu produkcyjnego do pełnej produkcji seryjnej.

Poproś o bezpłatną konsultację w sprawie testów szczelności dla Twojego procesu produkcji dronów lub radarów

Skontaktuj się z naszymi inżynierami aplikacji, aby umówić się na bezpłatną i niezobowiązującą konsultację. Ocenimy Twoje komponenty, docelowe stopnie ochrony IP lub wymagania MIL-SPEC, wielkość produkcji oraz obowiązujące normy jakościowe – i zaproponujemy odpowiednie rozwiązanie testowe dla Twojej działalności.*

• ATEQ PL sp. z o.o. https://ateq.pl/ [email protected]

Artykuł sponsorowany