[发明专利]一种大气中微小液态水滴惯性分离测量装置

说明书

本发明属于结冰条件探测技术，具体涉及一种大气中微小液态水滴惯性分离测量装置。包括上半气道、下半气道、法兰盘、桅杆、第一铂电阻、第二铂电阻；上半气道与下半气道焊接为一体，中间留有来流空气通道，来流空气通道分别连接第一出气口和第二出气口，来流空气通道上，在第一出气口和第二出气口之前设置有第一铂电阻，第二铂电阻设置在第二出气口后，第一铂电阻、第二铂电阻通过法兰盘上的预留孔分别伸入上述位置后固定焊接在法兰盘上；为了保证所述装置能在飞行器上连续使用，桅杆部分采用梭形外形，以减小风阻。同时，考虑到实际飞行过程中可能出现装置积冰影响使用的状况，故在装置表面埋设加热丝，用于对装置本身进行防/除冰。

技术领域

本发明属于结冰条件探测技术，具体涉及一种大气中微小液态水滴惯性分离测量装置。

背景技术

在航空领域，存在结冰飞行条件，在该状态下，飞机需要探测到结冰并启动防除冰装置以避免危险发生。但从飞机开始结冰到探测器发现结冰有一定时间延迟，且存在部分关重位置难以设置结冰探测器。因此可转而测量大气数据通过综合各项数据，预测当前所处环境是否存在结冰条件，进而提前预知结冰开启结冰防护。

液态水含量(LWC)传感器是大气数据传感器中的一种，用于测量大气中的液态水含量。传统的热线式LWC传感器在使用时通常需要先用干空气进行标定，再进行测量。飞机上正常使用工况无法进行标定，因此需要一种便捷可靠的LWC测量方式。

惯性分离技术通常应用于工业生产中的气液分离器，该技术利用气液惯性不同的原理，使含液滴气体高速通过分离装置，即可有效获得干燥气体。

发明内容

本发明的目的是：发明一种质量轻、体积小且不需要标定的惯性分离测量装置。

另外，本发明还包含由该结构制造的惯性分离测量装置。

技术方案

一种大气中微小液态水滴惯性分离测量装置，包括上半气道2、下半气道3、法兰盘4、桅杆5、第一铂电阻、第二铂电阻；上半气道2与下半气道3焊接为一体，中间留有来流空气通道，来流空气通道分别连接第一出气口和第二出气口，来流空气通道上，在第一出气口和第二出气口之前设置有第一铂电阻，第二铂电阻设置在第二出气口后，第一铂电阻、第二铂电阻通过法兰盘4上的预留孔分别伸入上述位置后固定焊接在法兰盘4上；

所述上半气道2上设置有挡块，所述挡块用于配合来流空气通道引导来流空气，并收集来流空气中液态微小水滴，使得液态微小水滴在挡块边缘处汇聚，最终经第一出气口排出，经过分离后的干燥气流通过第二出气口进入桅杆5一侧，所述桅杆5为具有流线外形的空腔，桅杆5另一侧与法兰盘4焊接为一体。

进一步的，所述来流空气通道具体分为进气段和分离段；

第一铂电阻、第二铂电阻具体为具有硬质外壳的铠装铂电阻；两铂电阻分前后安装，型号规格完全相同，根据试验结果将其型号优选为BAE46时，具有最灵敏的测量效果；

所述第一铂电阻优选设置在来流空气通道进气口附近；详细地，第一铂电阻位置处于进气段，并位于惯性分离测量装置中轴线上；

所述下半气道3上设有通气孔，所述通气孔为圆形小孔垂直于所处曲面位置切面，数量若干，呈方阵排列，所述阵列宽度为阵列所处通道宽度，长度方向覆盖范围从进气段中部到分离段全部；

所述通气孔可吹走附着于下半气道3上的液态微小水滴；

所述通气孔孔径应不小于0.5mm且不大于通道宽度的1/8，以保证通气孔可均匀分布在下半气道3上对应区域；

所述进气段具体为斜四方锥结构，从外到内逐渐缩小，便于收集更大范围的空气来流；

所述分离段上，上半气道2部分设有挡块，下半气道3部分为圆弧结构，组合构成的通道用于引导气流流向；