[发明专利]用于微滴大小区分的表面感测

说明书

设备和相关联方法涉及区分由不同过冷水微滴在飞机的机翼上引起的积冰。具有感测表面区部的传感器安装在机翼的安装位置处，使得所述感测表面区部与所述机翼的周围邻近表面齐平。当飞机在飞行中时，大小小于或等于预定阈值的水粒子在所述安装位置处不撞击所述传感器表面区部。传感器驱动器将激励信号提供给所述传感器。信号检测器检测响应于所述所提供激励信号的传感器信号。所述传感器信号指示水粒子超过撞击所述感测表面区部的所述预定阈值。在一些实施方案中，所述感测表面区部机械地联接到共振腔。在其他实施方案中，所述传感器是被配置来感测表面电阻的表面电阻传感器。

背景技术

某些大气条件可导致飞机表面上的冰形成。飞机表面上的冰形成可增加飞机的重量并且可增加对飞机的拖曳。增加飞机的重量或拖曳可导致失速速度高于原本在无冰条件下的失速速度。提升表面上的冰形成可导致机翼的升力的降低和/或螺旋桨的推力的降低。冰形成还可通过影响副翼等控制表面上的气流而影响飞机的可控制性。

各种大气条件可引起飞机上不同程度的冰形成。例如，水微滴密度、总湿气含量、空气温度、水微滴温度、微滴大小分布等全部作为冰形成的风险因素。一些大气条件可几乎不呈现飞机上冰形成的风险。

各种飞机飞行条件可影响飞机表面上的冰形成的位置和/或量。例如，空速、迎角、侧滑角，和除冰装备的存在全部作为冰形成的位置和/或风险的因素。一些飞机已经配备意图获得大气的度量的装备，以便预测大气是否呈现外表面上的冰形成的风险。

发明内容

设备和相关联方法涉及能够感测飞机的翼片上的积冰的系统。所述系统包括传感器，所述传感器具有感测表面区部并且被配置来安装在翼片的前边缘尾部的安装位置处，使得所述感测表面区部与所述翼片的周围邻近表面齐平。在某些飞行条件下，大小小于或等于预定阈值的水粒子不撞击传感器表面区部。所述系统包括传感器驱动器，所述传感器驱动器联接到所述传感器并且被配置来将激励信号提供给所述传感器。所述系统还包括信号检测器，所述信号检测器被配置来检测响应于所提供激励信号的传感器信号，所述所检测的传感器信号指示水粒子大小超过撞击所述传感器的所述感测表面区部的所述预定阈值。

一些实施方案涉及能够感测飞机的翼片上的积冰的方法。所述方法包括将传感器的传感器表面区部呈现在翼片的前边缘尾部的安装位置处并且与翼片的周围邻近表面齐平。在某些飞行条件下，大小小于或等于预定阈值的水粒子不撞击传感器表面区部。所述方法包括经由联接到传感器的传感器驱动器将激励信号提供给传感器。所述方法包括经由信号检测器检测响应于所提供激励信号的传感器信号。所检测的信号指示水粒子大小超过撞击传感器的感测表面区部的预定阈值。

一些实施方案涉及能够感测飞机的翼片上的积冰的系统。所述系统包括具有感测表面区部的传感器、一个或多个处理器，和计算机可读存储器。所述传感器被配置来安装在翼片的前边缘尾部的安装位置处，使得感测表面区部与翼片的周围邻近表面齐平。在某些飞行条件下，大小小于或等于预定阈值的水粒子不撞击传感器表面区部。计算机可读存储器以指令编码，当由一个或多个处理器执行时，所述指令使系统将激励信号提供给传感器并且检测响应于所提供电激励信号的传感器信号。所检测的传感器信号指示水粒子大小超过撞击传感器的感测表面区部的预定阈值。

附图说明

图1是配备示例性自动化积冰检测系统的飞机的示意图。

图2是堆积在空气流中的弯曲构件的前边缘上的冰的示意图。

图3是描绘与过冷水微滴的不同大小相关联的不同积冰区域的示意图。

图4是积冰区部的大小与过冷水微滴的大小的示例性关系的图表。

图5A-5B是使用共振腔的积冰检测系统的实施方案的透视图和示意图。

图6是配备测量表面导电性的自动化积冰检测系统的飞机的示意图。

图7A-7B是测量表面导电性的积冰检测系统的实施方案的透视图和示意图。