BR102016003681A2 - sonda de dados de ar, e, método para fabricar uma sonda de dados de ar - Google Patents

Abstract

uma sonda de dados de ar é descrita. a sonda de dados de ar pode incluir um corpo da sonda tendo uma cavidade interna e revestida por um casco protetor. uma porta de sensoreação pode ser disposta na sonda de dados de ar e pode se estender através do corpo da sonda. a porta de sensoreação também pode estar alinhada pelo casco protetor. o casco protetor pode ser feito de uma liga de níquel - cromo austenítico, ou aço inoxidável, ou qualquer material relativamente resistente à corrosão. o corpo da sonda pode ser feito de níquel, ou de uma liga de níquel, ou qualquer material relativamente termicamente condutor. o casco protetor pode ser ligado ao corpo da sonda por fabricação aditiva, assim como revestimento a laser. desta maneira, uma sonda de dados de ar capaz de suportar altas temperaturas sem corrosão e também ser relativamente termicamente condutora é descrita.

Description

“SONDA DE DADOS DE AR, E, MÉTODO PARA FABRICAR UMA SONDA DE DADOS DE AR” CAMPO

[001] A presente descrição se refere ao campo de sensoreação de dados. Mais particularmente, a presente descrição se refere às sondas de dados de ar resistente a corrosão.

FUNDAMENTOS

[002] Típicas sondas de dados de ar, assim como a sonda de dados de ar usada em aeronave opera em uma variedade de temperaturas. Por exemplo, uma sonda de dados de ar assim como uma sonda de pitot estático em uma aeronave opera em temperaturas no nível do mar bem como em temperaturas de altitude extremamente alta, assim como cerca de 120 graus Fahrenheit (cerca de 49 graus Celsius) em ambientes desérticos no nível do mar a cerca de -70 graus Fahrenheit (cerca de -57 graus Celsius) em altitudes de cruzeiro. Para evitar o congelamento e/ou o acúmulo de gelo indesejados na sonda de dados de ar, aquecedores são incorporados dentro da sonda. No entanto, esses aquecedores podem fazer com que a sonda de dados de ar fique muito quente quando opera em temperaturas em nível do mar, especialmente durante condições de ar parado ou de fluxo de ar baixo. Tal calor pode acelerar a corrosão e o desgaste da sonda de dados de ar, especialmente quando exposta a contaminantes, tais como compostos contendo enxofre, cloro, dióxido de enxofre, e/ou semelhantes. Esforços anteriores para enfrentar esse desafio incluem fabricação de sonda de dados de ar a partir de materiais que são resistentes a corrosão em alta temperatura; no entanto, tais materiais exibem frequentemente condutividade térmica fraca e são suscetíveis ao congelamento.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[003] De acordo com vários aspectos da presente invenção, uma sonda de dados de ar é descrita. A sonda de dados de ar pode incluir um casco protetor incluindo um revestimento de material aplicado ao corpo da sonda e isolando a superfície do corpo da sonda da comunicação fluida com um ambiente, e uma primeira porta de sensoreação definida pelo corpo da sonda e posicionada a uma extremidade mais extrema do corpo da sonda e em comunicação fluídica com o ambiente. A sonda de dados de ar também pode incluir uma primeira cavidade interna tendo um volume definido pelo corpo da sonda e disposto internamente ao corpo da sonda, a primeira cavidade interna em comunicação fluídica com a primeira porta de sensoreação. A sonda de dados de ar pode ainda incluir um elemento de aquecimento dentro da primeira cavidade interna em que pelo menos um do corpo da sonda e do casco protetor é aquecido.

[004] A sonda de dados de ar também pode incluir uma segunda porta de sensoreação definida pelo corpo da sonda e posicionada em um lado do corpo da sonda e em comunicação fluídica com o ambiente. A sonda de dados de ar pode incluir uma segunda cavidade interna incluindo um volume definido pelo corpo da sonda e disposto intemamente ao corpo da sonda. A segunda cavidade interna pode estar em comunicação fluídica com a segunda porta de sensoreação.

[005] Um método de fabricação de uma sonda de dados de ar é divulgado. O método pode incluir formar um corpo da sonda, formar uma cavidade interna dentro do corpo da sonda, aplicar um casco protetor ao corpo da sonda por uma técnica de fabricação aditiva, e inserir um elemento de aquecimento dentro da cavidade interna. O método pode ainda incluir a usinagem de um perfil final da sonda de dados de ar e formar uma porta de sensoreação tendo uma passagem de porta definida através do corpo da sonda e alinhada por uma parte do casco protetor.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[006] Um entendimento mais completo da presente descrição pode ser derivado em referência à descrição detalhada e reivindicações quando consideradas em conexão com as Figuras, onde eomo números de referência referem a elementos similares ao longo das Figuras, e: A FIG. 1 representa um diagrama de bloco de vários aspectos de uma sonda de dados de ar, de acordo com várias modalidades; A FIG. 2 representa um diagrama de bloco de vários aspectos de uma sonda de dados de ar, tendo uma porta de sensoreação incluindo um rebaixo da porta de sensoreação, de acordo com várias modalidades; A FIG. 3 representa uma sonda de dados de ar de exemplo, de aeordo eom várias modalidades; A FIG. 4 representa uma porta de sensoreação de exemplo de uma sonda de dados de ar, de acordo com várias modalidades; A FIG. 5A-C representa uma porta de sensoreação de exemplo de uma porta de dados de ar eada uma incluindo um rebaixo da porta de sensoreação, de aeordo com várias modalidades; A FIG. 6A-B representa um casco protetor de exemplo de uma sonda de dados de ar e furos de drenagem de exemplo de uma sonda de dados de ar, de acordo com várias modalidades; e A FIG. 7 representa um método para fabriear uma sonda de dados de ar, de acordo com várias modalidades.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[007] A seguinte descrição é de várias modalidades apenas de exemplo, e não tem por intenção limitar o escopo, capacidade de aplicação ou configuração da presente descrição de qualquer maneira. Em vez disso, a seguinte descrição tem por intenção prover uma ilustração eonveniente para implementar várias modalidades incluindo o melhor modo. Como se tomará evidente, várias mudanças podem ser feitas na função e arranjo dos elementos deseritos nessas modalidades sem fugir do escopo das reivindicações anexas. Além disso, qualquer referência ao singular inclui múltiplas modalidades, e qualquer refereneia para mais de um componente ou passo pode incluir uma modalidade ou passo singular. Linhas de superfície de sombreamento podem ser usadas ao longo das figuras para denotar diferentes partes, mas não necessariamente para denotar os mesmos materiais ou materiais diferentes.

[008] Por uma questão de brevidade, técnicas condicionais para fabricação e construção podem não ser descritas detalhadamente no presente documento. Além disso, as linhas conectoras apresentadas em várias figuras contidas no presente documento têm por intenção representar relações funcionais de exemplo e/ou acoplamentos físicos entre vários elementos. Deve ser notado que muitas alternativas ou relações funcionais adicionais ou conexões físicas podem estar presentes em um método prático de construção. Igualmente, qualquer referência a anexados, fixados, conectados ou semelhantes, pode incluir pennanente, removível, temporário, parcial, total e/ou qualquer outra opção de anexação possível. Adicionalmente, qualquer referencia a sem contato (ou frases similares) também pode incluir contato reduzido ou contato mínimo.

[009] A aeronave tipicamente utiliza sondas de dados de ar em combinação com sensores de pressão para sensorear pressões externas do ar. Tanto as pressões estáticas e pressões dinâmicas são sensoreadas. Por exemplo, pressão estática pode ser sensoreada por um sistema de pitot -estático para determinar a pressão da altitude, enquanto a pressão dinâmica pode ser sensoreada por um sistema de indicação da velocidade do ar para determinar a velocidade do ar. Frequentemente, pressões adicionais são medidas tal que o ângulo de ataque da aeronave e/ou ângulo de derrapagem da aeronave também possam ser determinados. A sonda de dados de ar pode ter portas de sensoreação associadas a câmaras internas para medir várias pressões, tal como pressão estática e/ou para determinar o ângulo de ataque (AOA). Furos de drenagem podem também estar associados com câmaras internas, tal como para drenar a umidade coletada. A pressão externa do ar nas portas de entrada de pressão do ar durante uma variedade de condições de voo e de solo, tais como alta temperatura, baixa temperatura, umidade alta, congelamento, precipitação, exposição a produtos químicos de degelo e outros produtos químicos rigorosos, e semelhantes. Como tal, com referencia à FIG. 1, a sonda de dados de ar 1 pode ser desejada para ser aquecida e ser, em geral, termicamente condutora, tal como para evitar o acúmulo de gelo, e, no entanto, também pode ser desejada para prover resistência a corrosão e durabilidade em temperaturas muito altas. Por exemplo, o aquecedor pode ser definido em uma saída de energia suficiente para fundir a acumulação de gelo em alta altitude, ambientes de baixa temperatura, e ainda como um ajuste, ou frequentemente, até um ajuste muito inferior, pode fazer com que a sonda de dados de ar 1 fique muito quente em altitude baixa, ambientes de temperatura mais alta, tal como em terra ou quando tem pouco ou nenhum fluxo de ar.

[0010] Além disso, materiais com resistência aos materiais resistentes à corrosão em alta temperatura geralmente são relativamente termicamente não condutores e geralmente são materiais de liga ou outros materiais que não são plaqueados prontamente em materiais termicamente mais condutores, tais como para prover revestimentos resistentes à corrosão. De maneira apropriada, vários sistemas para se endereçar a estas considerações, dentre outros, são apresentados aqui.

[0011] Com referência às FIGs. 1-2, uma sonda de dados de ar 1 pode operar em um ambiente 2. Uma sonda de dados de ar 1 pode compreender uma estrutura se estendendo a partir de uma estrutura de montagem 20, tal como uma escora 21 (FIG. 3) associada com uma aeronave, no ambiente 2 em que características do ambiente 2 podem ser amostradas. Assim, a sonda de dados de ar 1 pode estar em comunicação fluídica com o ambiente 2. Por exemplo, a sonda de dados de ar 1 pode amostrar uma pressão de fluido, tal como uma pressão do ar, e tal como pressão estática para um sistema que indica a altitude, ou pressão de pitot para um sistema de indicação de velocidade do ar.

[0012] Ο ambiente 2 pode compreender uma região desejada de ser testada, tal como uma área de fluxo de ar próxima de uma estrutura de montagem 20. Em modalidades adicionais, o ambiente 2 pode compreender uma câmara de teste, um forno, um vaso de processamento de semicondutor, um forno, e/ou qualquer outra região em que características tais como pressão podem ser desejadas de ser amostradas.

[0013] A sonda de dados de ar 1 pode ser conectada com um sensor 11. O sensor 11 pode estar em comunicação fluídica com uma cavidade interna 10 da sonda de dados de ar 1 em que uma característica do ambiente 2 sendo amostrado pode ser determinada. Por exemplo, o sensor 11 pode compreender um sensor de pressão de ar configurado para determinar a pressão de ar amostrada pela sonda de dados de ar 1.

[0014] Com referência às FIGs. 1-6B, a sonda de dados de ar 1 pode compreender a corpo da sonda 4. O corpo da sonda 4 pode compreender um membro cilíndrico em geral oco que pode se estender a partir da estrutura de montagem 20 (por exemplo, uma aeronave) para o ambiente 2. O corpo da sonda 4 pode compreender qualquer mecanismo em que o ambiente 2 pode ser amostrado e uma pressão transportada para o corpo da sonda 4 em que é conduzido para um sensor 11. O corpo da sonda 4 pode compreender uma estrutura de palhetas, um cilindro achatado, tal como uma forma oval, e/ou um aerofólio, ou qualquer forma como for desejado. O corpo da sonda 4 pode compreender uma sonda de cabeça de sensoreação não cilíndrica ou uma sonda de porta estática de descarga ou sonda de dados de ar de semidescarga. Em várias modalidades, o corpo da sonda 4 pode ser feito de um material relativamente termicamente condutor, tal como um metal. O metal pode compreender níquel. Por exemplo, o metal pode ser uma liga de níquel tal como níquel 211 que é definido de acordo com um correspondente padrão definido por ASTM International. Em várias modalidades, o metal compreende uma liga de baixo teor de níquel e/ou níquel comereialmente puro, tal como níquel 200 ou níquel 201 que são, eada um, definidos aqui de aeordo com correspondentes padrões definidos por ASTM International.

[0015] A sonda de dados de ar 1 pode compreender um easeo protetor 5. Um easeo protetor 5 pode eompreender um revestimento de material aplieado sobre uma superfieie do eorpo da sonda 4 e isolando a superfície a partir da comunieação fluida com o ambiente 2. Por exemplo, um easeo protetor 5 pode eompreender um material relativamente resistente à corrosão, tal como aço inoxidável, cromo eobalto, ou várias ligas à base de eromo -níquel austenítico. Em modalidades adieionais, o easeo protetor 5 eompreende uma liga de cromo - níquel, por exemplo, uma liga à base de eromo - níquel austenítieo, tal eomo Inconel® disponível a partir de Special Metals Corporation de New Hartford, Nova Iorque, EUA. Em várias modalidades, o easeo protetor 5 eompreende Inconel® 625, ou semelhantes.

[0016] Assim, o easeo protetor 5 provê um revestimento tendo desejadas características de dureza, tenacidade, e resistência à corrosão em alta temperatura em adição a exibição de corrosão galvânica relativamente pequena na interfaee do easeo protetor 5 e do eorpo da sonda 4. Por exemplo, o eorpo da sonda 4 pode ser níquel e o easeo protetor 5 pode compreender uma liga de eromo - níquel de forma que os materiais estão próximos/adjaeentes no gráfieo de série galvânica. Em adição, como o casco protetor 5 eompreende substancialmente menos massa térmica do que o corpo da sonda 4, as características de eondutividade térmica desejadas do corpo da sonda 4 são relativamente não impedidas. Como o casco protetor 5 é relativamente mais fino do que o corpo da sonda (por exemplo, compreende um caminho de eondução térmiea para o ambiente relativamente mais curto do que aquele do corpo da sonda 4), as características de eondutividade térmiea desejadas do corpo da sonda 4 são adicionalmente relativamente não impedidas. Assim, as earacterístieas de eondutividade térmiea desejadas do eorpo da sonda 4 podem ser combinadas com as características de resistêneia à corrosão desejadas do casco protetor 5 em uma sonda de dados de ar prontamente fabricável (tal como por fabricação de aditivo) 1. Várias técnicas de fabricação podem ser implementadas, tal eomo métodos de fabricação de aditivo e/ou outros métodos de fabricação em que a integridade da liga compreendendo o casco protetor 5 pode ser mantida. Além disso, com referência específica às FIGs. 6A-B, a espessura do casco protetor 5 e/ou o corpo da sonda 4 podem ser variadas de maneira local. O casco protetor 5 pode compreender regiões de espessura aumentada/diminuída tal como a variação de espessura local do casco protetor 15 e o corpo da sonda 4 pode compreender regiões de espessura aumentada/diminuída tal eomo uma variação de espessura de corpo da sonda local 16. Variações de espessura de casco protetor local de espessamento 15 podem corresponder com variações de espessura de corpo de sonda local de afínamento 16 de forma que o perfil global da sonda de dados de ar 1 não varia. Em resposta à variação de espessura local do casco protetor 15 e/ou uma variação de espessura de corpo da sonda local 16, calor 13 pode ser eonduzido através do corpo da sonda 4 e do casco protetor 5. Desta maneira, a distribuição da energia térmica pode ser concentrada ou espalhada como for desejado. Por exemplo, variações locais na espessura do casco protetor 5 e/ou do eorpo da sonda 4 podem ser implementadas para direcionar calor a partir de um elemento de aquecimento para áreas partieularmente suseeptíveis ao eongelamento, ou para direcionar calor a partir de um elemento de aquecimento para longe do elemento de aquecimento para aprimorar distribuição igual do calor, e/ou semelhantes.

[0017] Com referência renovada às FIGs. 1-2, e 4-6B, uma sonda de dados de ar 1 pode compreender uma cavidade interna 10. Com referência momentânea às FIGs. 5A-C, uma sonda de dados de ar pode compreender múltiplas cavidades internas, tal eomo primeira cavidade interna 10-1, segunda eavidade interna 10-2, terceira cavidade interna 10-3, e quarta eavidade interna 10-4. Várias cavidades internas podem ser separadas por anteparas, tal como a primeira antepara 14-1 e a segunda antepara 14-2. Com referência retornada para as FIGs 1-2, e 4-6B, e referência adicional à FIG. 5A-C, uma cavidade interna 10 pode compreender um volume definido pelo corpo da sonda 4 e opcionalmente uma antepara, tal como primeira antepara 14-1 e/ou segunda antepara 14-2. Em várias modalidades, o casco protetor 5 se estende dentro da cavidade interna 10 e reveste uma superfície da cavidade interna 10. O volume pode ser configurado para prover espaço para alojar outros componentes da sonda de dados de ar 1 e pode ser configurado para estar em comunicação fluídica tanto com o ambiente 2 quanto com um sensor 11. Em várias modalidades, um elemento de aquecimento 9 é disposto dentro da cavidade interna 10. Assim a cavidade interna 10 pode receber energia térmica a partir do elemento de aquecimento 9 e pode facilitar a transferência, tal como por condução, convecção, e/ou radiação, da energia térmica para o corpo da sonda 4 e/ou o casco protetor 5, em que o acúmulo de gelo na sonda de dados de ar 1 pode ser melhorado.

[0018] A sonda de dados de ar 1 pode compreender um elemento de aquecimento 9. O elemento de aquecimento 9 pode compreender um fio eletricamente aquecido, apesar de o elemento de aquecimento 9 poder compreender passagens de fluido para a circulação de fluido quente, ou poder compreender qualquer aparelho em que a sonda de dados de ar 1 pode ser aquecida. Em várias modalidades, o casco protetor 5 se estende dentro da cavidade interna 10 e reveste uma superfície do elemento de aquecimento 9.

[0019] A sonda de dados de ar 1 pode compreender uma porta de sensoreação 3. A porta de sensoreação 3 pode prover uma abertura definida através do corpo da sonda 4 que conecta a cavidade interna 10 de maneira fluida com o ambiente 2. Enquanto, com referência às FIGs. 1 e 4, uma porta de sensoreação 3 pode prover uma abertura definida através do corpo da sonda 4, com referência às FIGs. 2 e 5, uma porta de sensoreação 3 pode compreender funcionalidades adicionais. Por exemplo, a porta de sensoreação 3 pode compreender um rebaixo da porta de sensoreação 6. O rebaixo da porta de sensoreação 6 pode compreender um entalhe no corpo da sonda 4. O entalhe pode compreender uma cova, ou uma ranhura cilíndrica ou uma impressão trapezoidal, ou qualquer região de forma do corpo da sonda 4 em que pelo menos uma descontinuidade e/ou ponto de inflexão na superfície do corpo da sonda 4 é disposto. O rebaixo da porta de sensoreação 6 pode ser disposto em uma extremidade mais externa do corpo da sonda 4 com relação ao ambiente 2 (por exemplo, a porção mais distante da estrutura de montagem 20 (FIG. 1)). Em modalidades adicionais, o rebaixo da porta de sensoreação 6 é disposto em um lado do corpo da sonda 4 (FIG. 3), ou em qualquer ponto no corpo da sonda 4 onde o ambiente 2 é desejado de ser amostrado.

[0020] A porta de sensoreação 3 pode compreender uma seção de casco protetor de porta 7. A seção de casco protetor de porta 7 pode compreender uma porção de casco protetor 5 tendo espessura aumentada (por exemplo, atravessa uma maior distância medida ao longo de um caminho normal com um plano tangente de uma adjacente superfície do corpo da sonda 4 e se estendendo para fora a partir da mesma), tal como para englobar o rebaixo da porta de sensoreação 6 e também segue a superfície do corpo da sonda 4. Em outras palavras, a seção de casco protetor de porta 7 pode compreender uma porção do casco protetor que cobre o entalhe compreendendo o rebaixo da porta de sensoreação 6 de forma que o casco protetor 5 forma um revestimento substancialmente contínuo (por exemplo, o ponto de inflexão removido). Dizendo de outra forma, o entalhe pode ser dito como sendo suavizado.

[0021] Além disso, A porta de sensoreação 3 pode compreender uma passagem de porta 8. A passagem da porta 8 pode compreender uma abertura definida por pelo menos uma da seção de casco protetor de porta 7 e do corpo da sonda 4 e se estendendo através da seção de casco protetor de porta 7 e do corpo da sonda 4 tal que a cavidade interna 10 está em comunicação fluí dica com ο ambiente 2. Em várias modalidades, a passagem da porta 8 é alinhada coincidente com o centro geométrico do rebaixo da porta de sensoreação 6. No entanto, em várias modalidades a passagem da porta 8 pode ter qualquer forma ou posição eomo for desejado. Assim, pode-se perceber que pelo menos uma porção de a passagem da porta 8 se estende através do casco protetor 5. Assim, a seção de casco protetor de porta 7 do caseo protetor 5 pode alinhar a passagem da porta 8 e melhorar a corrosão da sonda de dados de ar 1 próximo da passagem da porta 8. Em várias modalidades, a seção de casco protetor de porta 7 inteiramente define a passagem da porta 8, tal que o fluido que escoa a partir do ambiente 2 através da passagem da porta 8 não contata o corpo da sonda 4 enquanto transita a passagem da porta 8. Declarado de maneira diferente, a passagem da porta 8 pode ser definida através do corpo da sonda 4 e revestida com pelo menos uma porção de seção de casco protetor de porta 7 do casco protetor 5. Assim, desta maneira, as funcionalidades resistentes à corrosão do casco protetor 5 podem ser estendidas para a passagem da porta 8, desta forma melhorar a corrosão ao longo da passagem da porta 8.

[0022] Com referência específica às FIGs. 3 e 6B, uma sonda de dados de ar 1 também pode compreender um orifício de drenagem 12. Um orifício de drenagem 12 pode ser uma abertura definida através do casco protetor 5 e do corpo da sonda 4 e permitindo que a umidade acumulada seja drenada a partir da sonda de dados de ar.

[0023] Tendo discutido vários aspectos da sonda de dados de ar 1, atenção é voltada para a FIG. 3 para uma discussão de várias modalidades de exemplo da sonda de dados de ar tendo uma pluralidade de cavidades internas 10 e portas de sensoreação 3. Por exemplo, uma sonda de dados de ar pode ter uma primeira porta de sensoreação 3-1. A primeira porta de sensoreação 3-1 pode estar em comunieação fluídiea eom uma primeira cavidade interna 10-1. A primeira porta de sensoreação 3-1 pode ser definida pelo corpo da sonda e posicionada em uma extremidade mais externa do corpo da sonda e em comunicação fluí dica com um ambiente. Desta maneira, a primeira porta de sensoreação 3-1 pode receber uma pressão dinâmica a ser sensoreada por um sistema de indicação de velocidade do ar para determinar a velocidade do ar.

[0024] A sonda de dados de ar pode ter uma segunda porta de sensoreação 3-2 e uma terceira porta de sensoreação 3-3. A segunda porta de sensoreação 3-2 pode estar em comunicação fluídica com uma segunda cavidade interna 10-2, e uma terceira porta de sensoreação 3-3 pode estar em comunicação fluídica com uma terceira cavidade interna 10-3. A segunda porta de sensoreação 3-2 e a terceira porta de sensoreação 3-3 pode ser disposta em lados que se afunilam radialmente opostos da sonda de dados de ar 1. Desta maneira, a segunda porta de sensoreação 3-2 e a terceira porta de sensoreação 3-3 podem receber tanto componentes de pressão diferencial quanto de modo comum a ser sensoreados por um ângulo do sistema de indicação de ataque para determinar um ângulo de ataque (AOA) com relação a uma corrente de ar.

[0025] Finalmente, a sonda de dados de ar pode ter uma quarta porta de sensoreação 3-4 e uma quinta porta de sensoreação 3-5. A quarta porta de sensoreação 3-4 e a quinta porta de sensoreação 3-5 pode estar em comunicação fluídica com uma quarta cavidade interna 10-4. Cada uma da quarta porta de sensoreação 3-4 e da quinta porta de sensoreação 3-5 pode ser disposta nos lados da sonda de dados de ar 1. Desta maneira, a quarta porta de sensoreação 3-4 e a quinta porta de sensoreação 3-5 tanto pode receber a pressão estática a ser sensoreada por um sistema de indicação de altitude para determinar uma altitude de pressão.

[0026] Anteparas podem ser dispostas na sonda de dados de ar 1 para isolar cavidades internas entre si e a partir de outras funcionalidades de sonda de dados de ar 1, tal como orifícios de drenagem 12. Por exemplo, a primeira antepara 14-1 pode isolar a primeira cavidade interna 10-1 e a quarta cavidade interna 10-4. A segunda antepara 14-2 pode vedar a quarta cavidade interna 10-4 tal como para evitar a comunicação fluida com orifícios de drenagem 12.

[0027] Cada uma das portas de sensoreação 3-1, 3-2, 3-3, 3-4, e 3-5 pode compreender as várias funcionalidades discutidas aqui, tal como para melhorar o congelamento e/ou a formação de gelo e ainda para melhorar adicionalmente a corrosão.

[0028] Tendo discutido vários aspectos da sonda de dados de ar 1, vários métodos de fabricação da sonda de dados de ar 1 são providos. Com referência às FIGs. 1-6B e FIG. 7, um método 500 de fabricação da sonda de dados de ar 1 pode compreender formar a corpo da sonda 4 (Etapa 501). O corpo da sonda 4 pode ser formado subdimensionado com relação ao tamanho final desejado da sonda de dados de ar 1, tal como para permitir que a espessura do casco protetor 5 seja adicionada subsequentemente. Em várias modalidades a cavidade interna 10 é formada, tal como por perfuração e/ou como uma porção contemporânea da formação da etapa 501 (Etapa 503). A cavidade interna 10 pode ser perfurada para um tamanho final, ou em modalidades adicionais, pode ser perfurada subdimensionada, tal como para permitir o acabamento posterior, ou pode ser perfurada superdimensionada, tal como para permitir que a espessura de um casco protetor 5 seja adicionada para a cavidade interna 10 posteriormente. O casco protetor 5 pode ser adicionado ao corpo da sonda 4 (Etapa 505). Em várias modalidades, o casco protetor 5 é adicionalmente adicionado para pelo menos um da cavidade interna 10 e do elemento de aquecimento 9. Componentes da sonda de dados de ar 1 podem ser inseridos dentro da cavidade interna 10 (tal como um elemento de aquecimento 9, anteparas, linhas de pressão, etc.) e em várias modalidades, brazada a vácuo ou de outra forma apertada no local (Etapa 507). Neste ponto, várias etapas de processamento em alta temperatura que tendem a causar empenamento da sonda de dados de ar 1 foram completadas. Assim o perfil final da sonda de dados de ar 1 pode ser usinado (Etapa 509). A porta de sensoreação 3 pode ser formada (Etapa 511). Por exemplo, uma passagem de porta 8 pode ser perfurada bem como qualquer outra abertura na sonda de dados de ar 1, tal como orifícios de drenagem, portas estáticas e semelhantes. A passagem da porta 8 pode ser definida através do corpo da sonda 4 e revestida por pelo menos uma porção de a seção de casco protetor de porta 7 do casco protetor 5. Assim, uma sonda de dados de ar 1 pode ser fabricada tendo as dimensões de uma sonda de dados de ar padrão, mas tendo funcionalidades de resistência à corrosão adicionalmente melhoradas. Em várias modalidades pelo menos algumas destas etapas podem ser realizadas em simultaneidade e/ou a ordem de etapas pode ser alterada. Por exemplo, a etapa 507 pode ser realizada antes do que a etapa 505.

[0029] Em várias modalidades, o casco protetor 5 é adicionado a pelo menos um do corpo da sonda 4, da cavidade interna 10 e do elemento de aquecimento 9 por uma técnica de fabricação aditiva. Por exemplo, o casco protetor 5 pode ser adicionado por revestimento a laser. Em modalidades adicionais, o casco protetor 5 pode ser adicionado por pulverização de plasma, por exemplo, pulverização a frio (por exemplo, pulverização a frio dinâmica de gás).

[0030] Em várias modalidades, a sonda de dados de ar 1 pode compreender múltiplos materiais, ou qualquer configuração de material adequada para aprimorar ou reforçar a resiliência e/ou o suporte do sistema quando sujeito ao desgaste em um ambiente de operação da aeronave ou para satisfazer outras propriedades de material, eletromagnéticas, físicas ou químicas desejadas, por exemplo, peso, tolerância ao calor, condutividade térmica, assinatura de radar, propriedades ferromagnéticas, ductilidade, força, durabilidade, e outras propriedades.

[0031] Enquanto os sistemas descritos aqui foram descritos no contexto das aplicações de aeronave; no entanto, pode-se perceber em luz da presente descrição, que os sistemas descritos aqui podem ser usados em várias outras aplicações, por exemplo, diferentes veículos, tais como carros, caminhões, ônibus, trens, barcos, e veículos submersíveís, veículos espaciais incluindo veículos orbitais e suborbitais tripulados e não tripulados, ou qualquer outro veículo ou dispositivo, ou em conjunto com processos industriais, ou sistemas de propulsão, ou qualquer outro sistema ou processo tendo necessidade por sensoreação de pressão em ambientes de temperatura extrema e/ou ambientes de umidade extrema.

[0032] Benefícios, outras vantagens, e soluções para os problemas foram descritos aqui com relação às modalidades específicas. Adicionalmente, as linhas de conexão mostradas nas várias figuras contidas aqui são intencionadas de representar exemplos de relações funcionais e/ou acoplamentos físicos entre os vários elementos. Deve ser notado que muitas relações funcionais alternativas ou adicionais ou conexões físicas podem estar presentes em um sistema prático. No entanto, os benefícios, vantagens, soluções para os problemas, e quaisquer elementos que podem fazer com que qualquer benefício, vantagem, ou solução ocorram ou se tornem mais pronunciados não devem ser interpretados como funcionalidades ou elementos críticos, necessários, ou essenciais da invenção. O escopo da invenção deve ser limitado de maneira apropriada por nada mais do que as reivindicações anexas, em que referência a um elemento no singular não está intencionado de significar “um e apenas um” a menos que seja declarado explicitamente assim, mas em vez disso “um ou mais”. Além disso, onde uma frase similar a “pelo menos um de A, B, ou C” é usada nas reivindicações, se tem por intenção que a frase seja interpretada para significar que A sozinho pode estar presente em uma modalidade, B sozinho pode estar presente em uma modalidade, C sozinho pode estar presente em uma modalidade, ou que qualquer combinação dos elementos A, B e C pode estar presente em uma única modalidade; por exemplo, AeB, AeC, BeC, ouAeBeC.

[0033] Sistemas, métodos e aparelhos são providos aqui. Na descrição detalhada aqui, referências às “várias modalidades”, "uma modalidade", "a modalidade", "um exemplo de modalidade", etc., indicam que a modalidade descrita pode incluir uma particular funcionalidade, estrutura, ou característica, mas cada modalidade não necessariamente pode incluir a particular funcionalidade, estrutura ou característica. Além disso, tais frases não necessariamente estão em referência com a mesma modalidade. Adicionalmente, quando a particular funcionalidade, estrutura, ou característica é descrita em conjunto com uma modalidade, é alegado que está dentro do conhecimento de um perito na técnica para afetar tal funcionalidade, estrutura, ou característica em conjunto com outras modalidades se for descrito explicitamente ou não. Após ler a descrição, será aparente para um perito na técnica relevante como implementar a descrição em modalidades alternativas.

[0034] Adicionalmente, nenhum elemento, componente, ou etapa de método na presente descrição deve ser dedicada ao público independentemente de se o elemento, componente, ou etapa de método é explicitamente citado nas reivindicações. Nenhum elemento de reivindicação aqui deve ser interpretado sob as provisões de 35 U.S.C. 112(f), a menos que o elemento seja citado explicitamente usando a frase “meios para”. Como usado aqui, os termos “compreende”, compreendendo”, ou qualquer outra variação dos mesmos, são intencionados de cobrir uma inclusão não exclusiva, tal que um processo, método, artigo, ou aparelho que compreendem uma lista de elementos não inclui apenas aqueles elementos mas podem incluir outros elementos não listados expressamente ou inerentes a tal processo, método, artigo, ou aparelho.

REIVINDICAÇÕES

Claims (15)

1. Sonda de dados de ar, earacterizada pelo fato de que eompreende: um casco protetor compreendendo um revestimento de material aplicado a um corpo de sonda e isolando uma superfície do corpo da sonda da comunicação fluídica com um ambiente. uma primeira porta de sensoreação definida pelo corpo da sonda e posicionada na extremidade mais externa do corpo da sonda e em comunicação fluídica com o ambiente; uma primeira cavidade interior compreendendo um volume definido pelo corpo da sonda e disposto internamente ao corpo da sonda, a primeira cavidade interna em comunicação fluídica com a primeira porta de sensoreação;e um elemento de aquecimento dentro da primeira cavidade interna em que pelo menos um do corpo da sonda e do casco protetor é aquecido.

2. Sonda de dados de ar de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o casco protetor compreende uma variação de espessura do casco protetor local compreendendo um espessamento do casco protetor e em que o corpo da sonda compreende uma variação de espessura local do corpo da sonda compreendendo um afinamento do corpo da sonda que corresponde com a variação de espessura local do casco protetor.

3. Sonda de dados de ar de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o corpo da sonda se estende a partir de uma estrutura de montagem compreendendo uma aeronave.

4. Sonda de dados de ar de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o corpo da sonda compreende níquel e o casco protetor compreende pelo menos um de uma liga de níquel - cromo austenítico e aço inoxidável.

5. Sonda de dados de ar de aeordo eom reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o casco protetor compreende adicionalmente um revestimento de material aplicado à primeira porta de sensoreação e isolando uma superfície da primeira porta de sensoreação a partir de comunicação fluídica com o ambiente.

6. Sonda de dados de ar de acordo com reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que o casco protetor compreende adicionalmente um revestimento de material aplicado ao elemento de aquecimento e isolando uma superfície do elemento de aquecimento através de comunicação fluídica com o ambiente.

7. Sonda de dados de ar de acordo com reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente: uma segunda porta de sensoreação definida pelo corpo da sonda e posicionada em um lado do corpo da sonda e em comunicação fluídica com o ambiente; uma segunda cavidade interna compreendendo um volume definido pelo corpo da sonda e disposto internamente ao corpo da sonda, a segunda cavidade interna em comunicação fluídica com a segunda porta de sensoreação.

8. Sonda de dados de ar de acordo com reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a primeira porta de sensoreação compreende: um rebaixo da porta de sensoreação compreendendo um entalhe formado no corpo da sonda; uma seção de casco protetor de porta compreendendo uma porção do casco protetor disposto sobre o rebaixo da porta de sensoreação e formando uma superfície substancialmente contínua sobre o entalhe; e uma passagem de porta compreendendo uma abertura definida pela seção de casco protetor de porta e em comunicação fluídica com o ambiente e a primeira cavidade interna, e em que uma porção do casco protetor de porta reveste a passagem da porta.

9. Sonda de dados de ar de acordo com reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que a passagem da porta é alinhada coincidente com um centro geométrico do rebaixo da porta de sensoreação.

10. Sonda de dados de ar de acordo com reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que o entalhe compreende uma depressão.

11. Sonda de dados de ar de acordo com reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que o entalhe compreende pelo menos um ponto de inflexão.

12. Sonda de dados de ar de acordo com reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que o corpo da sonda e o casco protetor compreendem materiais adjacentes em um gráfico de série galvânica.

13. Método para fabricar uma sonda de dados de ar, caracterizado pelo fato de que compreende: formar um corpo de sonda; formar uma cavidade interna dentro do corpo da sonda; aplicar um casco protetor ao corpo da sonda por uma técnica de fabricação aditiva; inserir um elemento de aquecimento dentro da cavidade interna; usinar um perfil final da sonda de dados de ar; e formar uma porta de sensoreação compreendendo uma passagem da porta definida através do corpo da sonda e alinhado por uma parte do casco protetor.

14. Método de acordo com reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que formar a porta de sensoreação compreende adicionalmente: formar um rebaixo da porta de sensoreação compreendendo um entalhe formado no corpo da sonda; e aplicar a parte do casco protetor disposto sobre o rebaixo da porta de sensoreação e formar uma superfície substancialmente contínua sobre o entalhe, em que a passagem da porta compreende uma abertura definida pela parte do casco protetor e em comunicação fluídica com um ambiente e a cavidade interna.

15. Método de acordo com reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a passagem da porta está alinhada coincidente com um centro geométrico do rebaixo da porta de sensoreação.