BR102022023859A2 - Sonda de dados de ar resistente à corrosão, e, método para fabricar uma sonda de dados de ar - Google Patents

Abstract

sonda de dados de ar resistente à corrosão, e, método para fabricar uma sonda de dados de ar. trata-se de uma sonda de dados de ar resistente à corrosão que inclui um tubo oco que tem pelo menos uma abertura, em que uma superfície interna do tubo oco define uma cavidade interior, um elemento de aquecimento e uma camada contínua de um material de solda forte. o elemento de aquecimento está disposto adjacente à superfície interna, dentro da cavidade interior. a camada contínua do material de solda forte cobre completamente o elemento de aquecimento e cobre pelo menos uma porção da superfície interna.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDO RELACIONADO (OU PEDIDOS RELACIONADOS)

[001] Este pedido reivindica o benefício do Pedido Provisório U.S. n° 63/282.911, depositado em 24 de novembro de 2021 para "ANTI-CORROSIVE BRAZE COATINGS", por D. Teigen, K. Rose, C. Kuha e K. Wachter.

FUNDAMENTOS

[002] A presente divulgação se refere a sondas de dados de ar e, mais particularmente, a sondas de dados de ar com resistência à corrosão melhorada.

[003] Dispositivos de sonda de dados de ar são utilizados, por exemplo, em aplicações aeroespaciais para medir parâmetros ambientais utilizáveis para determinar saídas de dados de ar. Por exemplo, sondas de dados de ar podem medir a pressão de pitot, a pressão estática ou outros parâmetros de fluxo de ar através da sonda de dados de ar que são úteis para determinar as saídas de dados de ar, tais como altitude de pressão, taxa de altitude (por exemplo, velocidade vertical), velocidade do ar, número de Mach, ângulo de ataque, ângulo de derrapagem ou outras saídas de dados de ar. Tais sondas de dados de ar incluem frequentemente uma ou mais portas de detecção de dados de ar, como portas de pressão estática localizadas na lateral da sonda, integrais à superfície da sonda que são pneumaticamente conectadas aos sensores de pressão que detectam a pressão atmosférica fora da aeronave. Certas condições de voo podem causar acúmulo de gelo dentro de uma sonda de dados de ar, degradando o desempenho da sonda de dados de ar.

SUMÁRIO

[004] Em uma modalidade, uma sonda de dados de ar resistente à corrosão inclui um tubo oco que tem pelo menos uma abertura, uma superfície interna do tubo oco que define uma cavidade interior, um elemento de aquecimento e uma camada contínua de um material de solda forte. O elemento de aquecimento está disposto adjacente à superfície interna, dentro da cavidade interior. A camada contínua do material de solda forte cobre completamente o elemento de aquecimento e cobre pelo menos uma porção da superfície interna.

[005] Em outra modalidade, um método para fabricar uma sonda de dados de ar inclui aplicar um material de solda forte a uma superfície interna de uma sonda de dados de ar, posicionar a sonda de dados de ar em uma primeira orientação em relação a uma direção da gravidade, aquecer a sonda de dados de ar enquanto na primeira orientação para soldar um material de solda forte à superfície interna e uma bobina de aquecimento disposta adjacente à superfície interna, aplicar material de solda forte adicional à superfície interna após aquecer a sonda de dados de ar enquanto na primeira orientação, posicionar a sonda de dados de ar em uma segunda orientação em relação à direção da gravidade e aquecer a sonda de dados de ar enquanto na segunda orientação para soldar o material de solda forte adicional à superfície interna e à bobina de aquecimento. A sonda de dados de ar compreende um tubo oco que tem pelo menos uma abertura, uma cavidade interior do tubo oco é definida pela superfície interna, e o tubo oco é orientado ao longo de um eixo geométrico. A segunda orientação é girada em torno do eixo geométrico em relação à primeira orientação.

[006] O presente sumário é fornecido apenas a título de exemplo e não de limitação. Outros aspectos da presente divulgação serão apreciados em vista da totalidade da presente divulgação, incluindo o texto inteiro, as reivindicações e as figuras anexas.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[007] A Figura 1 é uma vista em perspectiva de um exemplo de uma sonda de dados de ar.

[008] A Figura 2 é uma imagem em corte transversal de um exemplo de uma sonda de dados de ar.

[009] A Figura 3 é uma imagem em corte transversal de um exemplo de uma sonda de dados de ar que tem uma camada de solda forte anticorrosiva parcial.

[0010] A Figura 4A é uma imagem em corte transversal de um exemplo de uma sonda de dados de ar que tem uma camada de solda forte anticorrosiva.

[0011] A Figura 4B é uma imagem em corte transversal do elemento de aquecimento da sonda de dados de ar da Figura 4A.

[0012] A Figura 5 é um fluxograma de um exemplo de um método para fabricar uma sonda de dados de ar resistente à corrosão.

[0013] Embora as figuras acima identificadas apresentem uma ou mais modalidades da presente divulgação, outras modalidades também são contempladas, conforme observado na discussão. Em todos os casos, esta divulgação apresenta a invenção por meio de representação e não de limitação. Deve ser entendido que outras numerosas modificações e modalidades podem ser contempladas por aqueles versados na técnica, que caem dentro do escopo e do espírito dos princípios da invenção. As figuras podem não ser desenhadas em escala e as aplicações e as modalidades da presente invenção podem incluir características e componentes não especificamente mostrados nos desenhos.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0014] A presente divulgação inclui sistemas e métodos para melhorar a resistência à corrosão de sondas de dados de ar. Mais especificamente, os sistemas e métodos divulgados no presente documento usam uma camada de material soldado para proteger os elementos de aquecimento e/ou superfícies da sonda de dados de ar contra corrosão. Os sistemas e métodos divulgados no presente documento reduzem vantajosamente a suscetibilidade de sondas de dados de ar a falhas baseadas em corrosão.

[0015] A Figura 1 é uma vista em perspectiva da sonda de dados de ar 10. A sonda de dados de ar 10 inclui o tubo 14 e as portas de detecção 26 e 28. No exemplo representado, o tubo 14 inclui uma porção em formato de barril ou cilindro e uma seção em formato cônico ou afunilada que leva à porta de detecção 28. No entanto, o tubo 14 pode ter outras geometrias adequadas. As portas de detecção 26 e 28 são formadas integralmente com o tubo 14 e são conectadas pneumaticamente a um ou mais sensores. As portas de detecção 26 e 28 permitem que a sonda de dados de ar 10 detecte dados de ar quando a sonda de dados de ar 10 é colocada em um fluxo ou ar. Conforme representado, a porta de detecção 26 é uma porta de detecção de pressão pitot e a porta de detecção 28 é uma porta de detecção de pressão estática. No entanto, a sonda de dados de ar 10 pode ter outras combinações de uma ou mais portas de detecção para detectar uma variedade de dados de ar.

[0016] A Figura 2 é uma imagem em corte transversal da sonda de dados de ar 100 da técnica anterior. A sonda de dados de ar 100 tem uma estrutura geral conforme divulgado de modo geral em relação à sonda de dados de ar 10 da Figura 1. A sonda de dados de ar 100 inclui o elemento de aquecimento 102, o tubo 104 e a solda forte 106. O tubo 104 inclui uma superfície interna 110, que define a cavidade 112. No exemplo representado, o tubo 104 tem um formato cônico oco e se estende geralmente ao longo do eixo geométrico AA. No entanto, o tubo 104 pode ser formado em outros formatos adequados ou combinações de múltiplas formas. Por exemplo, o tubo 104 pode ser formado como um cilindro oco. Em outro exemplo, o tubo 104 pode incluir seções cilíndricas e cônicas. A superfície interna 110 define a cavidade 112 e forma um canal através do qual um fluido, como ar, pode fluir ou se acumular. Semelhante ao tubo 14, o tubo 104 tem uma ou mais aberturas ou portas (não mostradas), de modo que a sonda de dados de ar 100 possa receber ar de um fluxo de ar. Um ou mais sensores podem ser acoplados a e/ou integrados com o tubo 104 para medir dados de ar. Em operação, a sonda de dados de ar 100 é colocada em um fluxo de ar para medir dados de ar do fluxo de ar. Em alguns exemplos, a sonda de dados de ar 100 pode ser fixada a uma aeronave e usada para determinar uma ou mais dentre altitude de pressão, taxa de altitude (por exemplo, velocidade vertical), velocidade do ar, número de Mach, ângulo de ataque, ângulo de derrapagem, velocidade do ar ou outro parâmetro de dados de ar adequado.

[0017] O elemento de aquecimento 102 está disposto dentro do tubo 104 adjacente à superfície interna 110 e se estende na direção oposta à superfície interna 110 na cavidade 112. O elemento de aquecimento 102 é um elemento de aquecimento resistivo configurado para aquecer a superfície interna 110 durante a operação da sonda de dados de ar 100. O elemento de aquecimento 102 é afixado à superfície interna 110 por solda por brasagem, formando filetes de solda forte 106 entre o elemento de aquecimento 102 e a superfície interna 110. A porção do elemento de aquecimento 102 que se estende na direção oposta à superfície interna 110 é exposta ao ar na cavidade 112. Na Figura 2, o elemento de aquecimento 102 tem um formato helicoidal e se envolve de modo helicoidal em torno da superfície interna 110 do tubo 104. O formato helicoidal do elemento de aquecimento 102 representado na Figura 2 melhora a uniformidade do aquecimento da superfície interna 110. Entretanto, em outros exemplos, o elemento de aquecimento 102 tem outros formatos. Em alguns exemplos, o tubo 104 é formado de um material de níquel. Em outros exemplos, a solda forte 106 compreende uma mistura de metais.

[0018] Em condições de baixa temperatura, gelo pode se formar na superfície interna 110 e coagular o tubo 104, impedindo o fluxo de ar através da cavidade 112 e, assim, reduzir a precisão dos dados de ar coletados com a sonda de dados de ar 100. O elemento de aquecimento 102 reduz a formação de gelo ao longo da superfície interna 110 aplicando calor à superfície interna 110. No entanto, em ambientes corrosivos, aquecimento e resfriamento repetidos do elemento de aquecimento 102 podem causar corrosão do elemento de aquecimento 102 e/ou do tubo 104, potencialmente levando à falha do elemento de aquecimento 102, do tubo 104 ou de outro componente da sonda de dados de ar 100. O ambiente corrosivo pode ser, por exemplo, um ambiente aéreo de água salgada.

[0019] A Figura 3 é um diagrama em corte transversal da sonda de dados de ar 200, que tem uma camada parcial de material de solda forte anticorrosivo em comparação com a sonda de dados de ar da técnica anterior 100, que é desprovida de qualquer camada de material de solda forte anticorrosivo. A sonda de dados de ar 200 inclui o elemento de aquecimento 202, o tubo 204, a solda forte 206, a superfície interna 210, a cavidade 212 e a região não coberta 224. A sonda de dados de ar 200 é substancialmente similar à sonda de dados de ar 100 e pode executar substancialmente as mesmas funções que a sonda de dados de ar 100, mas inclui a solda forte 206, que cobre mais do elemento de aquecimento 102. O elemento de aquecimento 202, o tubo 204, a superfície interna 210 e a cavidade 212 são substancialmente similares ao elemento de aquecimento 102, o tubo 104, a superfície interna 110 e a cavidade 112, respectivamente, conforme descrito em relação às Figuras 2.

[0020] Como a sonda 106, a sonda 206 afixa o elemento de aquecimento 202 à superfície interna 210 e pode ser formada a partir de um material metálico ou uma mistura de materiais metálicos. Entretanto, a solda forte 206 é formada a partir de mais material de solda forte que a solda forte 206 e cobre mais do elemento de aquecimento 202 do que a solda forte 106 cobre do elemento de aquecimento 102. Notavelmente, embora a solda forte 206 inclua mais material de solda forte do que a solda forte 106, a solda forte 206 não cobre todo o elemento de aquecimento 202. Especificamente, a região não coberta 224 do elemento de aquecimento 202 não é coberta pela solda forte 206.

[0021] A solda forte 206 confere proteção contra corrosão ao elemento de aquecimento 202, em que a solda forte 206 cobre o elemento de aquecimento 202. Na região não coberta 224, o elemento de aquecimento 202 degradou devido à corrosão, reduzindo ou eliminando a capacidade do elemento de aquecimento 202 de derreter gelo que se acumulou na superfície interna 210 do tubo 204. Nesta medida, a região não coberta 224 é um ponto fraco do elemento de aquecimento 202 que não é protegido por uma camada de solda forte 206 e que tem maior suscetibilidade à corrosão em comparação com as porções do elemento de aquecimento 102 que são cobertas por uma camada de solda forte 206.

[0022] A Figura 4A é uma vista em corte transversal da sonda de dados de ar 300, que tem uma camada de solda forte anticorrosiva completa. A Figura 4B é uma vista em corte transversal do elemento de aquecimento 302 da sonda de dados de ar 300 que mostra a cobertura de solda forte através do elemento de aquecimento 302. As Figuras 4A-B serão discutidas juntamente.

[0023] A sonda de dados de ar 300 inclui o elemento de aquecimento 302, o tubo 304 e a solda forte 306. O tubo 304 inclui uma superfície interna 310, que define a cavidade 312. O elemento de aquecimento 302, o tubo 304, a superfície interna 310 e a cavidade 312 são substancialmente similares aos elementos de aquecimento 102/202, aos tubos 104/204, às superfícies internas 110/210 e às cavidades 112/212, respectivamente, conforme descrito em relação às Figuras 2-3. Como as sondas de dados de ar 100 e 200, a sonda de dados de ar 300 também pode incluir um ou mais sensores para detectar dados de ar.

[0024] A solda forte 306 cobre substancialmente todo o elemento de aquecimento 302, afixando o elemento de aquecimento 302 à superfície interna 310 e formando uma barreira entre o elemento de aquecimento 302 e a cavidade 312. Vantajosamente, a barreira contínua formada pela solda forte 306 protege o elemento de aquecimento 302 de falha baseada em corrosão e, assim, também funciona para impedir falha baseada em corrosão do fio de aquecimento 320, aumentando a vida útil operacional do elemento de aquecimento 302.

[0025] Conforme mostrado claramente na Figura 4B, a solda forte 306 forma uma camada contínua que cobre todo o elemento de aquecimento 302 e pelo menos uma porção da superfície interna 310, de modo que não haja regiões não cobertas do elemento de aquecimento 302. Conforme a solda forte 306 forma uma camada contínua que cobre todo o elemento de aquecimento 302, o elemento de aquecimento 302 não tem quaisquer regiões não cobertas ou pontos fracos que têm suscetibilidade aumentada à corrosão. Nesta medida, o elemento de aquecimento 302 reduziu a suscetibilidade à falha baseada em corrosão e aumentou a vida útil operacional em comparação com o elemento de aquecimento não coberto 102 mostrado na Figura 2, e o elemento de aquecimento parcialmente coberto mostrado na Figura 3. Em alguns exemplos, a solda forte 306 forma uma camada contínua que cobre a totalidade da superfície interna 310 e a totalidade da superfície interna 310, conferindo, assim, proteção ambiental adicional à superfície interna 310 do tubo 304.

[0026] A Figura 5 é um fluxograma do método 400, que pode ser usado para criar uma sonda de dados de ar resistente à corrosão. O método 400 inclui as etapas 402-408 de aplicar material de solda (etapa 402), posicionar a sonda de dados de ar (etapa 404), secar a sonda de dados de ar (etapa 406) e aquecer a sonda de dados de ar (etapa 408). O método 400 inclui opcionalmente as etapas 410-412 de remover o material de solda forte em excesso (etapa 410) e mascarar a sonda de dados de ar (etapa 412).

[0027] Antes ou como uma etapa preliminar do método 400, o elemento de aquecimento 302 está disposto dentro do tubo 304 da sonda de dados de ar 300. Na etapa 402 do método 400, um material de solda é aplicado à superfície interna 310 e ao elemento de aquecimento 302 da sonda de dados de ar 300. Para melhorar a distribuição do material de solda ao longo da superfície interna 310 e do elemento de aquecimento 302, o material de solda deve ser aplicado como uma pasta fluida contendo um metal em pó e um solvente. O metal pode ser, por exemplo, uma mistura de múltiplos materiais metálicos. Após o aquecimento na etapa 406, o material de solda aplicado na etapa 402 forma a solda forte 306. Em alguns exemplos, a pasta fluida também pode incluir um elemento viscoso, como um cimento, para aumentar a viscosidade da pasta fluida. Vantajosamente, a viscosidade da pasta fluida pode ser selecionada para melhorar a cobertura do material de solda forte após o aquecimento na etapa 408, como será explicado em mais detalhes subsequentemente. Em alguns exemplos, o tubo 304 inclui orifícios de drenagem que são configurados para permitir que o gelo derretido flua para fora do tubo 304 como durante a operação da sonda de dados de ar 300. Nesses exemplos, os orifícios de drenagem do tubo 304 podem ser obstruídos antes da aplicação do material de solda forte na etapa 402 para impedir que a pasta fluida de material de solda forte flua para fora dos orifícios de drenagem durante o método 400.

[0028] Na etapa 404, a sonda de dados de ar 300 está posicionada antes do aquecimento na etapa 406. A posição da sonda de dados de ar 300 é selecionada para aumentar a cobertura e uniformidade da solda forte 306 após o aquecimento na etapa 406, o que melhora vantajosamente as propriedades anticorrosivas conferidas pela solda forte 306. Por exemplo, a sonda de dados de ar 300 pode estar posicionada substancialmente na horizontal, de modo que o eixo geométrico A’-A’ seja perpendicular à direção da gravidade. Vantajosamente, posicionar a sonda de dados de ar 300 substancialmente na horizontal impede que o material de solda forte aplicado na etapa 402 se acumule em uma extremidade (isto é, uma extremidade ao longo do eixo geométrico A'-A') do tubo 304 durante a secagem do material de solda forte durante a etapa 406 antes do aquecimento na etapa 408.

[0029] Na etapa 406, o material de solda aplicado na etapa 402 é seco para remover solvente do material de solda aplicado na etapa 402. A duração da secagem pode ser selecionada com base na volatilidade do solvente e nas condições atmosféricas em que a secagem é realizada. Vantajosamente, a secagem do material de solda forte na etapa 406 reduz a capacidade do material de solda forte não soldado de fluir para fora do tubo 304 durante as etapas subsequentes do método 400. Como o material de solda forte está em uma forma de pasta fluida até o aquecimento durante a etapa 408, o material de solda forte pode fluir para fora da sonda de dados de ar 300 ou fluir para regiões em que é indesejável que a solda por brasagem ocorra durante a etapa 408. A sonda de dados de ar pode ser limpa após a secagem na etapa 406 para remover o material de solda forte seco de áreas em que a solda por brasagem não deve ocorrer na etapa 408.

[0030] Na etapa 408, a sonda de dados de ar 300 é aquecida para soldar o metal em pó no material de solda aplicado na etapa 402, formando, assim, um revestimento de solda forte 306 no elemento de aquecimento 302 e na superfície interna 310, A sonda de dados de ar 300 pode ser aquecida, por exemplo, em um forno a vácuo para soldar o pó metálico. Vantajosamente, a solda forte 306 formada na etapa 408 funciona tanto para afixar o elemento de aquecimento 302 à superfície interna 310 quanto para proteger a superfície interna 310 da corrosão.

[0031] Em alguns exemplos do método 400, um excesso de material de solda é aplicado na etapa 402. O excesso de material de solda forte pode ser aplicado, por exemplo, enchendo a cavidade 312 com material de solda forte. A cavidade 313 pode ser preenchida com material de solda forte, por exemplo, colocando uma tampa em uma extremidade aberta do tubo 304 e enchendo a cavidade 312 injetando material de solda forte através da tampa. A sonda de dados de ar 300 pode ser orientada substancialmente na vertical de modo que o eixo geométrico A'-A' seja substancialmente paralelo à direção da gravidade conforme a cavidade 312 é preenchida com um excesso de material de solda forte. Vantajosamente, aplicar um excesso de material de solda forte aumenta a uniformidade do material de solda forte sobre a superfície interna 310 e do elemento de aquecimento 302 antes da solda por brasagem na etapa 408. Nos exemplos em que há um excesso de material de solda forte, o método 400 pode incluir a etapa 410 de remover o material de solda forte em excesso após a etapa 402 (aplicar material de solda forte) e antes da etapa 404 (posicionar a sonda de dados de ar 300). O material de solda forte em excesso pode ser removido por drenagem ou outro método adequado.

[0032] Em outros exemplos, o método 400 inclui a etapa 412 de mascarar a sonda de dados de ar 300 após a etapa 406 (secar a sonda de dados de ar 300) e antes da etapa 408 (aquecer a sonda de dados de ar 300). Na etapa 412, um composto de mascaramento pode ser aplicado a uma ou mais áreas da sonda de dados de ar 300 para impedir a solda por brasagem e/ou a formação de incrustação de calor nessas áreas durante a etapa 408 do método 400. O composto de mascaramento pode ser, por exemplo, um composto de mascaramento à base de mica.

[0033] Embora posicionar o tubo 304 substancialmente na horizontal na etapa 404 reduza a propensão do material de solda forte a se acumular em uma extremidade do tubo 304, a gravidade influencia distribuição da pasta de material de solda forte aplicada na etapa 402 ao fundo gravitacional do tubo 304, reduzindo a uniformidade de cobertura de solda forte 306 após a etapa 408. A cobertura não uniforme de solda forte 306 pode resultar em regiões não cobertas do elemento de aquecimento 302. Semelhante à região não coberta 224 do elemento de aquecimento 102 da sonda de dados de ar 200 discutida anteriormente em relação à Figura 3, as regiões não cobertas do elemento de aquecimento 302 são suscetíveis à corrosão. Para reduzir ou eliminar regiões não cobertas do elemento de aquecimento 302, o método 400 pode ser repetido várias vezes e o tubo 304 pode ser colocado em uma posição ou orientação diferente durante a etapa 404 de cada iteração subsequente. Vantajosamente, alterar a posição do tubo 304 durante cada iteração subsequente do método 400 pode permitir que regiões que estavam anteriormente no topo gravitacional do tubo 304 após a etapa 404 sejam colocadas mais próximas ou no fundo gravitacional do tubo 304 durante uma iteração subsequente.

[0034] O número de iterações pode ser selecionado para criar uma cobertura contínua de solda forte 306 sobre o elemento de aquecimento 302 e pelo menos uma porção da superfície interna 310, de modo que não haja regiões não cobertas do elemento de aquecimento 302. Em alguns exemplos, realizar apenas uma iteração do método 400 pode criar uma camada de solda forte descontínua que não cobre todo o elemento de aquecimento 302, semelhante à solda forte 206 da sonda de dados de ar 200. Nesses exemplos, as iterações subsequentes do método 400 podem ser usadas para garantir a cobertura de solda forte 306 de regiões que não são cobertas pela solda forte 306 após uma única iteração do método 400.

[0035] O número de iterações do método 400 pode ser ainda selecionado para garantir que a camada de solda forte 306 não impacte negativamente o desempenho da sonda de dados de ar 300. A cobertura excessiva de solda forte 306 pode reduzir a precisão das medições feitas usando a sonda de dados de ar 300. Vantajosamente, um número limitado de iterações do método 400 pode ser realizado para aplicar uma camada resistente à corrosão de solda forte 306 ao elemento de aquecimento 302 sem criar cobertura excessiva de solda forte 306 que impacta negativamente o desempenho da sonda de dados de ar 300.

[0036] A sonda de dados de ar 300 pode ser posicionada na etapa 404 em cada iteração subsequente de acordo com, por exemplo, o número desejado de iterações. Por exemplo, quando duas iterações do método 400 são realizadas, a orientação da sonda de dados de ar 300 na segunda iteração pode ser girada 180° em torno do eixo geométrico A'-A' em relação à orientação da sonda de dados de ar 300 na primeira iteração, de modo que pasta fluida de material de solda forte seja desviada para diferentes lados da sonda de dados de ar 300 em diferentes iterações do método 400. Como um exemplo adicional, quando três iterações do método 400 são realizadas, as posições da sonda de dados de ar 300 em cada iteração podem ser deslocadas em 60° em torno do eixo geométrico A'-A' uma em relação à outra. Alternativamente, a sonda de dados de ar pode ser girada 180° em torno do eixo geométrico A'-A' em cada iteração subsequente do método 400.

[0037] Após o número desejado de iterações do método 400 ter sido realizado e uma camada anticorrosão de solda forte ter sido formada na superfície interna 310 e no elemento de aquecimento 302 da sonda de dados de ar 300, a sonda de dados de ar 300 pode ser processada adicionalmente por, por exemplo, instalação de um ou mais sensores de dados aéreos.

[0038] Outros parâmetros operacionais do método 400 podem ser ajustados para melhorar a uniformidade da solda forte após o aquecimento na etapa 408 do método 400. A viscosidade da pasta fluida de material de solda forte pode afetar as características de fluxo do material de solda forte após ser aplicado à superfície interna 310 e pode ser otimizada para reduzir o acúmulo de material de solda forte no fundo gravitacional do tubo 304 entre as etapas 404 e 408. Nos exemplos em que um excesso de material de solda forte é aplicado na etapa 402, a taxa na qual o material de solda forte é aplicado pode ser selecionada para reduzir a sedimentação de metal em pó no fundo do tubo 304 ao longo do eixo geométrico A'-A'. Quando o método 400 inclui a etapa 410, a taxa na qual o material de solda forte em excesso é removido pode ainda ser otimizada para aumentar a uniformidade da distribuição de material de solda forte não soldado ao longo da superfície interna 310 e elemento de aquecimento 302. Geralmente, aumentar a taxa na qual o material de brasagem em excesso é removido pode aumentar a uniformidade do material de solda forte não soldado. Além disso, a temperatura à qual a sonda de dados de ar é aquecida na etapa 408 pode ser selecionada para otimizar a solda por brasagem do material de solda forte. Da mesma forma, a taxa na qual a sonda de dados de ar é aquecida pode ser selecionada para minimizar o acúmulo de material de solda forte no fundo gravitacional do tubo 304 e, assim, melhorar a uniformidade de distribuição de solda forte 306 após a etapa 408.

[0039] Vantajosamente, o método 400 permite a construção de sondas de dados de ar com resistência à corrosão melhorada em comparação com os métodos existentes. A resistência à corrosão melhorada conferida pela camada de solda forte interna criada usando o método 400 reduz a suscetibilidade de um tubo de sonda de dados de ar ou elemento de aquecimento a modos de falha do tipo corrosão. Além de conferir proteção contra corrosão, a camada de solda forte interna criada usando o método 400 pode ainda fornecer proteção contra outros efeitos ambientais potenciais que podem levar à falha de um ou mais componentes da sonda de dados de ar.

[0040] Discussão de Possíveis Modalidades

[0041] A seguir estão descrições não exclusivas de possíveis modalidades da presente invenção.

[0042] Uma modalidade de uma sonda de dados de ar resistente à corrosão inclui um tubo oco que tem pelo menos uma abertura, em que uma superfície interna do tubo oco define uma cavidade interior, um elemento de aquecimento e uma camada contínua de um material de solda forte. O elemento de aquecimento está disposto adjacente à superfície interna, dentro da cavidade interior. A camada contínua do material de solda forte cobre completamente o elemento de aquecimento e cobre pelo menos uma porção da superfície interna.

[0043] A sonda de dados de ar resistente à corrosão do parágrafo anterior pode opcionalmente incluir, adicional e/ou alternativamente, qualquer um ou mais dos seguintes recursos, configurações e/ou componentes adicionais:

[0044] Uma sonda de dados de ar resistente à corrosão de acordo com uma modalidade exemplificativa desta divulgação inclui, entre outras coisas possíveis, um tubo oco que tem pelo menos uma abertura, uma superfície interna do tubo oco que define uma cavidade interior, um elemento de aquecimento e uma camada contínua de um material de solda forte. O elemento de aquecimento está disposto adjacente à superfície interna, dentro da cavidade interior. A camada contínua do material de solda forte cobre completamente o elemento de aquecimento e cobre pelo menos uma porção da superfície interna.

[0045] Uma outra modalidade da sonda de dados de ar resistente à corrosão anterior, em que a superfície interna forma um cilindro oco, e o elemento de aquecimento tem um formato helicoidal.

[0046] Uma outra modalidade de qualquer uma das sondas de dados de ar resistentes à corrosão, em que a superfície interna compreende um primeiro material e o material de solda forte compreende um segundo material.

[0047] Uma outra modalidade de qualquer uma das sondas de dados de ar resistentes à corrosão, em que a camada contínua do material de solda forte cobre uma totalidade da superfície interna.

[0048] Uma modalidade de um método para fabricar uma sonda de dados de ar inclui aplicar um material de solda forte a uma superfície interna de uma sonda de dados de ar, posicionar a sonda de dados de ar em uma primeira orientação em relação a uma direção da gravidade, aquecer a sonda de dados de ar enquanto na primeira orientação para soldar um material de solda forte à superfície interna e uma bobina de aquecimento disposta adjacente à superfície interna, aplicar material de solda forte adicional à superfície interna após aquecer a sonda de dados de ar enquanto na primeira orientação, posicionar a sonda de dados de ar em uma segunda orientação em relação à direção da gravidade e aquecer a sonda de dados de ar enquanto na segunda orientação para soldar o material de solda forte adicional à superfície interna e à bobina de aquecimento. A sonda de dados de ar compreende um tubo oco que tem pelo menos uma abertura, uma cavidade interior do tubo oco é definida pela superfície interna, e o tubo oco é orientado ao longo de um eixo geométrico. A segunda orientação é girada em torno do eixo geométrico em relação à primeira orientação.

[0049] O método para fabricar uma sonda de dados de ar do parágrafo anterior pode opcionalmente incluir, adicional e/ou alternativamente, qualquer um ou mais dos seguintes recursos, configurações e/ou componentes adicionais:

[0050] Um método para fabricar uma sonda de dados de ar de acordo com uma modalidade exemplificativa desta divulgação inclui, entre outras coisas possíveis, aplicar um material de solda forte a uma superfície interna de uma sonda de dados de ar, posicionar a sonda de dados de ar em uma primeira orientação em relação a uma direção da gravidade, aquecer a sonda de dados de ar enquanto na primeira orientação para soldar um material de solda forte à superfície interna e uma bobina de aquecimento disposta adjacente à superfície interna, aplicar material de solda forte adicional à superfície interna após aquecer a sonda de dados de ar enquanto na primeira orientação, posicionar a sonda de dados de ar em uma segunda orientação em relação à direção da gravidade e aquecer a sonda de dados de ar enquanto na segunda orientação para soldar o material de solda forte adicional à superfície interna e a bobina de aquecimento. A sonda de dados de ar compreende um tubo oco que tem pelo menos uma abertura, uma cavidade interior do tubo oco é definida pela superfície interna, e o tubo oco é orientado ao longo de um eixo geométrico. A segunda orientação é girada em torno do eixo geométrico em relação à primeira orientação.

[0051] Uma outra modalidade do método anterior para fabricar uma sonda de dados de ar, em que a segunda orientação é girada 180 graus em torno do eixo geométrico em relação à primeira orientação.

[0052] Uma outra modalidade de qualquer um dos métodos anteriores para fabricar uma sonda de dados de ar, em que o eixo geométrico é ortogonal à direção da gravidade quando a sonda de dados de ar está posicionada na primeira orientação e na segunda orientação.

[0053] Uma outra modalidade de qualquer um dos métodos anteriores para fabricar uma sonda de dados de ar, em que o eixo geométrico é substancialmente paralelo à direção da gravidade enquanto o material de solda forte é aplicado.

[0054] Uma outra modalidade de qualquer um dos métodos anteriores para fabricar uma sonda de dados de ar, em que o material de solda forte compreende uma pasta fluida.

[0055] Uma outra modalidade de qualquer um dos métodos anteriores para fabricar uma sonda de dados de ar, em que a pasta fluida compreende, ainda, um material de cimento.

[0056] Uma outra modalidade de qualquer um dos métodos anteriores para fabricar uma sonda de dados de ar, em que aplicar o material de solda forte à superfície interna da sonda de dados de ar compreende aplicar um excesso do material de solda forte à superfície interna e remover uma porção do material de solda forte da superfície interna após aplicar o excesso do material de solda forte.

[0057] Uma outra modalidade de qualquer um dos métodos anteriores para fabricar uma sonda de dados de ar que compreende, ainda, secar pelo menos parcialmente o material de solda forte após posicionar a sonda de dados de ar na primeira orientação e antes de aquecer a sonda de dados de ar na primeira orientação.

[0058] Uma outra modalidade de qualquer um dos métodos anteriores para fabricar uma sonda de dados de ar que compreende, ainda, secar pelo menos parcialmente o material de solda forte após posicionar a sonda de dados de ar na segunda orientação e antes de aquecer a sonda de dados de ar na segunda orientação.

[0059] Uma outra modalidade de qualquer um dos métodos anteriores para fabricar uma sonda de dados de ar, em que a superfície interna é formada de um material que é diferente do material de solda forte.

[0060] Uma outra modalidade de qualquer um dos métodos anteriores para fabricar uma sonda de dados de ar que compreende, ainda, aplicar material de solda forte adicional à cavidade interior da sonda de dados de ar após aquecer a sonda de dados de ar enquanto na segunda orientação, posicionar a sonda de dados de ar em uma terceira orientação e aquecer a sonda de dados de ar enquanto na terceira orientação para soldar o material de solda forte adicional à superfície interna e a bobina de aquecimento.

[0061] Uma outra modalidade de qualquer um dos métodos anteriores para fabricar uma sonda de dados de ar, em que a terceira orientação é girada em torno do eixo geométrico em relação à segunda orientação.

[0062] Uma outra modalidade de qualquer um dos métodos anteriores para fabricar uma sonda de dados de ar, em que uma camada contínua do material de solda forte que cobre o elemento de aquecimento e que cobre pelo menos uma porção da superfície interna é formada após aquecer a sonda de dados de ar enquanto na segunda orientação.

[0063] Uma outra modalidade de qualquer um dos métodos anteriores para fabricar uma sonda de dados de ar, em que a camada contínua do material de solda forte cobre uma totalidade da superfície interna.

[0064] Uma outra modalidade de qualquer um dos métodos anteriores para fabricar uma sonda de dados de ar, em que a superfície interna forma um cilindro oco, e o elemento de aquecimento tem um formato helicoidal.

[0065] Uma outra modalidade de qualquer um dos métodos anteriores para fabricar uma sonda de dados de ar compreende, ainda, fixar uma tampa de ponta a uma abertura do tubo antes de aplicar o material de solda forte à superfície interna, em que aplicar o material de solda forte compreende injetar o material de solda forte na cavidade interior através da tampa de ponta.

[0066] Uma outra modalidade de qualquer um dos métodos anteriores para fabricar uma sonda de dados de ar que compreende, ainda, aplicar um composto de mascaramento a uma porção do tubo após aplicar um material de solda forte e antes de aquecer a sonda de dados de ar enquanto na primeira orientação.

[0067] Embora a invenção tenha sido descrita com referência a uma modalidade exemplar (ou modalidades exemplares), será compreendido por aqueles versados na técnica que várias mudanças podem ser feitas e equivalentes podem ser usados no lugar de elementos da mesma sem se afastar do escopo da invenção. Além disso, muitas modificações podem ser feitas para adaptar uma situação ou material particular aos ensinamentos da invenção sem se afastar do escopo essencial da mesma. Portanto, pretende-se que a invenção não esteja limitada à modalidade particular divulgada (ou modalidades particulares divulgadas), mas que a invenção inclua todas as modalidades abrangidas pelo escopo das reivindicações anexas.

Claims (20)

1. Sonda de dados de ar resistente à corrosão caracterizada pelo fato de que compreende: um tubo oco que tem pelo menos uma abertura; uma superfície interna do tubo oco que define uma cavidade interior; um elemento de aquecimento disposto adjacente à superfície interna, dentro da cavidade interior; e uma camada contínua de um material de solda forte que cobre completamente o elemento de aquecimento e que cobre pelo menos uma porção da superfície interna.

2. Sonda de dados de ar resistente à corrosão de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que a superfície interna forma um cilindro oco, e o elemento de aquecimento tem um formato helicoidal.

3. Sonda de dados de ar resistente à corrosão de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que a superfície interna compreende um primeiro material, e o material de solda forte compreende um segundo material.

4. Sonda de dados de ar resistente à corrosão de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que a camada contínua do material de solda forte cobre uma totalidade da superfície interna.

5. Método para fabricar uma sonda de dados de ar, em que o método é caracterizadopelo fato de que compreende: aplicar um material de solda forte a uma superfície interna de uma sonda de dados de ar, em que: a sonda de dados de ar compreende um tubo oco que tem pelo menos uma abertura; uma cavidade interior do tubo oco é definida pela superfície interna; uma bobina de aquecimento está disposta adjacente à superfície interna; e o tubo oco é orientado ao longo de um eixo geométrico; posicionar a sonda de dados de ar em uma primeira orientação em relação a uma direção de gravidade; aquecer a sonda de dados de ar enquanto na primeira orientação para soldar o material de solda forte à superfície interna e à bobina de aquecimento; aplicar material de solda forte adicional à superfície interna da sonda de dados de ar após aquecer a sonda de dados de ar enquanto na primeira orientação; posicionar a sonda de dados de ar em uma segunda orientação em relação à direção da gravidade, em que a segunda orientação é girada em torno do eixo geométrico em relação à primeira orientação; aquecer a sonda de dados de ar enquanto na segunda orientação para soldar o material de solda forte adicional à superfície interna e à bobina de aquecimento.

6. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a segunda orientação é girada 180 graus em torno do eixo geométrico em relação à primeira orientação.

7. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o eixo geométrico é ortogonal à direção da gravidade quando a sonda de dados de ar está posicionada na primeira orientação e na segunda orientação.

8. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o eixo geométrico é substancialmente paralelo à direção da gravidade enquanto o material de solda forte é aplicado.

9. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o material de solda forte compreende uma pasta fluida.

10. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a pasta fluida compreende, ainda, um material de cimento.

11. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que aplicar o material de solda forte à superfície interna da sonda de dados de ar compreende: aplicar um excesso do material de solda forte à superfície interna; e remover uma porção do material de solda forte da superfície interna após aplicar o excesso do material de solda forte.

12. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que compreende, ainda, secar pelo menos parcialmente o material de solda forte após posicionar a sonda de dados de ar na primeira orientação e antes de aquecer a sonda de dados de ar na primeira orientação.

13. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que compreende ainda secar pelo menos parcialmente o material de brasagem após posicionar a sonda de dados de ar na segunda orientação e antes de aquecer a sonda de dados de ar na segunda orientação.

14. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a superfície interna é formada de um material que é diferente do material de solda forte.

15. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que compreende, ainda: aplicar material de solda forte adicional à cavidade interior da sonda de dados de ar após aquecer a sonda de dados de ar enquanto na segunda orientação; posicionar a sonda de dados de ar em uma terceira orientação, em que a terceira orientação é girada em torno do eixo geométrico em relação à segunda orientação; aquecer a sonda de dados de ar enquanto na terceira orientação para soldar o material de solda forte adicional à superfície interna e à bobina de aquecimento.

16. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que uma camada contínua do material de solda forte que cobre o elemento de aquecimento e que cobre pelo menos uma porção da superfície interna é formada após aquecer a sonda de dados de ar enquanto na segunda orientação.

17. Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a camada contínua do material de solda forte cobre uma totalidade da superfície interna.

18. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a superfície interna forma um cilindro oco, e o elemento de aquecimento tem um formato helicoidal.

19. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que compreende, ainda, fixar uma tampa de ponta a uma abertura do tubo antes de aplicar o material de solda forte à superfície interna, em que aplicar o material de solda forte compreende injetar o material de solda forte na cavidade interior através da tampa de ponta.

20. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que compreende, ainda, aplicar um composto de mascaramento a uma porção do tubo após aplicar um material de solda forte e antes de aquecer a sonda de dados de ar enquanto na primeira orientação.