CN105319244B - 具有流体侵入传感器的空气数据探针 - Google Patents

Abstract

一种空气数据探针包括静止壳体组件、空气数据测量单元，以及设置成邻近所述壳体组件与所述空气数据测量单元之间的界面的流体感测单元。所述空气数据测量单元可相对于所述静止壳体组件围绕所述空气数据探针的纵向轴线旋转。所述流体感测单元包括与第一感测表面物理地并且电介质地隔开的第二导电感测表面。

Description

具有流体侵入传感器的空气数据探针

技术领域

所描述的主题一般来说涉及探针，并且更具体来说涉及空气数据探针和传感器。

背景技术

飞机和其它空中飞行器利用位于飞行器内部和外部的许多探针、传感器和其它装置来监测、检测和分析各种操作参数。这些装置中的一些装置位于飞行器的外壳上或外壳内，并且可以与飞行器的机上飞行员或远程操作员通信。许多这类探针具有在飞机外部的可移动感测元件。为了维持探针的所需灵敏度，可移动硬件与固定硬件之间的界面并未气密密封。未能完全密封探针可能会允许流体侵入，从而产生感测元件在飞行中锁死的潜在情况。

由于冻结的风险，当仅怀疑水分侵入时，探针常常需要从飞行器移除，进行拆卸，并且检查是否有水分，然后再次投入使用。通常，使探针停止使用，进行拆卸以及检查，只是为了查明流体尚未渗入相应单元。例如，当工人冲洗之前在探针上错误地安装或未能安装防护罩时，上述情况可能会降低可用性并且增加空中飞行器的维护成本。

发明内容

一种空气数据探针包括静止壳体组件、空气数据测量单元，以及设置成邻近所述壳体组件与所述空气数据测量单元之间的界面的流体感测单元。所述空气数据测量单元可相对于所述静止壳体组件围绕所述空气数据探针的纵向轴线旋转。所述流体感测单元包括第二导电感测表面，其与第一感测表面物理地并且电介质地隔开。

一种用于感测流体侵入的方法包括：在沿着静止壳体组件与可旋转空气数据测量单元之间的界面的外部位置处收集侵入流体的至少一部分。使所述流体流到流体感测单元，所述流体感测单元设置在邻近所述壳体组件与所述空气数据测量单元之间的所述界面的内部位置处。在所述流体感测单元中测量物理地并且电介质地隔开的第一导电感测表面与第二导电感测表面之间的电阻值。

附图说明

图1为示例性空气数据探针的透视图。

图2A展示沿着图1的线2A–2A所截取的示例性空气数据探针的截面图。

图2B为来自图2A的空气数据探针的一部分的放大图，其展示处于安装板内侧的流体感测单元的第一示例性实施方案。

图3包括图2A和图2B中所示的流体感测单元和安装板的分解底视图。

图4展示流体感测单元和安装板内侧的第二示例性实施方案。

图5A为图4中所示的流体感测单元和安装板的分解底视图。

图5B展示来自图5A的感测板的第二侧面。

具体实施方式

图1为空气数据探针组件10的透视图，所述气数据探针组件10一般包括静止壳体组件12和空气数据测量单元14。图1也包括毂部16、飞机18、安装板20、壳体24、安装板外表面26、空气数据27A、流体侵入数据27B、航空电子设备28、感测翼片32、盖板34、紧固件36、界面37和外部间隙38。

空气数据测量单元14可以经由毂部16围绕纵向探针轴线A–A旋转，所述毂部16一般设置在静止壳体组件12上或静止壳体组件12内，并且也以纵向探针轴线A–A为中心。静止壳体组件12又固定到飞机或其它空中飞行器(未示出)，并且是固定到飞机外壳18的内部。在说明性实施方案中，空气数据探针组件10可以是独立的迎角(AOA)换能器单元，所述换能器单元直接测量和传递空中飞行器的迎角的主要测量结果或指示。在另一非限制性实施例中，空气数据探针组件10可以是具有可旋转感测结构和静止感测结构的多功能空气数据传感器单元。在商用飞机上，AOA传感器单元或多功能传感器单元可以安装在机身的侧面上，以使得纵向探针轴线A–A大体上垂直于飞机的纵向轴线(未示出)。然而，应了解，所描述的主题并不限于这类配置，明确加以限制的情况除外。例如，还应了解，另外和/或可选地，空气数据测量单元14可以并入一个或多个其它空气动力学结构，以便促进相对于静止壳体组件12的旋转。

在图1所示的说明性实施方案中，安装板20装配在壳体24的开放末端上，从而围封和界定探针空腔(图2A中所示)。壳体24可以是圆柱形、截头圆锥形或任何其它合适形状，以使得壳体24可以装配在可获得的飞机体积内，同时将各种机械元件和电子元件保持在探针空腔内。取决于安装板20在飞机或空中飞行器上的位置，安装板20可以包括大致上平坦或弯曲的外表面26，所述外表面26适于在恰当安装时与飞机外壳18大体上齐平。

在某些实施方案中，空气数据探针10向航空电子设备28提供各种信息(例如，空气数据27A和流体侵入数据27B)。航空电子设备28被配置来汇集、传输和/或分析通向和来自空中飞行器上和/或空中飞行器外部的不同节点的、与各种飞行方面或参数相关的数据或其它信号(这些数据或信号可以包括来自空气数据探针10的空气数据27A)。飞机航空电子设备28不限于特定元件和元件组，并且可以是任何常规或发明性设备(例如，FADEC系统)。

流体侵入数据27B可以包括与流体向空气数据探针10中的有害侵入相关的特定数据或信号。流体侵入数据27B可以从一个或多个流体感测单元(在后续图中加以展示)获取。空气数据探针10可以被配置来向航空电子设备28提供数据27B，但是在某些实施方案中，另外或可选地，可以向与具有流体感测单元的空气数据探针10进行通信的外部测试装备(未明确示出)提供流体侵入数据27B。

在图1中，可以由安装到毂部16的感测翼片(或叶片)32来促进空气数据测量单元14的旋转。飞机或空中飞行器穿过大气层的移动会引发感测翼片32围绕纵向探针轴线A–A的旋转。一般来说，感测翼片32的相对移动和取向可以结合飞机航空电子设备28加以校准或以其它方式配置，以便指示一个或多个飞行方面或参数。

盖板34可以按照同心方式安装在安装板20与毂部16之间，以便减少向壳体24和探针空腔(图2A中所示)中的流体侵入。安装板20和盖板34各自具有中心孔，所述中心孔的尺寸被设定来接纳相关部件并且允许空气数据测量单元14的旋转。紧固件36可以固定盖板34(图2A和图2B中最能看出)，以使得盖板34与毂部16和感测翼片32一起旋转。为了维持空气数据测量单元14在广阔热能范围内的自由旋转，界面37可以包括处于静止壳体组件12的表面与可旋转空气数据测量单元14的表面之间的间隙或空间。在这里，小的外部间隙38在盖板34与安装板20之间可以看到，而内部间隙则展示于后续图中。

具有可旋转传感器单元的许多空气数据探针并未气密密封，以便在广泛的空中飞行器操作温度范围内减少旋转摩擦。然而，未能彻底密封探针可能会允许流体向探针组件中的有害侵入和聚集，特别是在旋转单元与静止壳体之间的间隙周围。大多数探针设计成排斥大多数偶发的流体侵入，如降水所导致的流体侵入。但是，有害流体侵入的一个非限制性实施例可以发生在对飞机或空中飞行器进行压力清洗时。即使在这里，探针和其它部件的外部开口通常由保护罩或其它类似的盖罩所覆盖，以便防止加压清洗流体进入。然而，盖罩有时会脱落、安装不当或者完全没有安装。如果清洗流体或其它加压流体实际上渗入探针，那么流体可能会在飞行中或者甚至在起飞之前冻结，从而导致探针的可旋转部分被部分地或完全地锁死。在这类情况下，故障风险使得只要仅怀疑流体侵入时，便必须从飞机移除和/或拆卸这类探针。

如后续图中更详细地展示，空气数据探针组件10可以包括设置成邻近毂部16的底座的一个或多个流体感测单元。在某些实施方案中，流体感测单元可以包括流体收集区域，所述流体收集区域适于收集已经在处于静止壳体组件12与空气数据测量单元14之间的位置处或这个(这些)位置周围渗入空气数据探针10的流体。这类位置可以包括但不限于外部间隙38。为了清洁和干燥而进行的空气数据探针10的拆卸和/或移除因而是较少需要的，通常仅仅是为了定期维护以及在实际指示了流体侵入时。因此，一个或多个流体侵入传感器允许空气数据探针10更加频繁地保持在飞机或空中飞行器上的完好和安装状态，从而增加飞机或其它空中飞行器的可用运行时间。

图2A为沿着图1的线2A–2A截取的空气数据探针10的横截面图，而图2B为图2A的中心部分的放大图。图2A和图2B展示静止壳体组件12、空气数据测量单元14、毂部16、安装板20、壳体24、安装板外侧26、空气数据27A、流体侵入数据27B、盖板34、紧固件36、界面37、外部间隙38、毂部外侧42、轴杆44、毂部内侧46、探针空腔48、安装板内侧49、轴承组件50、毂部凸缘51、轴杆内末端52、角度分解器56、流体感测单元60、毂部凸缘底座62、流体收集区域64、间隙66、流体侵入路径68、壳体开口70、壳体配件72、安装凸缘74、盖板外表面76、盖板孔78、导电表面80A和80B、电路82、间隔环86、导电环88以及轴承座圈89。

空气数据测量单元14包括以空气数据探针10的纵向轴线A–A为中心的毂部16。尽管为了清晰起见从图2A和图2B中省略了感测翼片32(图1中所示)，但是翼片32可以适合地安装到毂部外侧42并且从毂部外侧42向外延伸。感测翼片32可以紧固到、粘合到、接合到毂部外侧42或与毂部外侧42一体式形成。轴杆44也可以适合地连接到毂部内侧46，并且从毂部内侧46大体上向内延伸到探针空腔48中。在这个实施例中，紧固件36接合毂部16、盖板34和轴杆44，以便围绕轴线A–A旋转。

安装板内侧49可以具有一个或多个毂部凸缘或其它凸出部51，所述凸缘或凸出部51经由轴承组件50来支撑毂部16。在图2A和图2B所示的实施例中，毂部16、感测翼片32(图1中所示)和轴杆44可以由合适的轴承组件50(经由毂部凸缘51)加以支撑，以便允许空气数据测量单元14的自由旋转。轴杆44的内末端52可以延伸到探针空腔48中，并且可以与同样设置在探针空腔48中的一个或多个换能器进行通信。经由换能器，感测翼片32的角旋转和/或位置可以结合飞机航空电子设备28按照常规或发明性方式进行校准或另外配置，以便指示一个或多个飞行方面或参数。

在AOA传感器探针的实施例中，设置在探针空腔48中的一个这类换能器可以包括角度分解器56。角度分解器56可以与轴杆内末端52进行光学、电磁和/或机械通信，以便感测(图1所示的)感测翼片32的相对旋转和角位置，并且又生成和/或传输对应于空中飞行器迎角的信号，以供航空电子设备28处理。

图2A和图2B还展示与界面37周围的可能侵入位置处于流体连通的流体感测单元60，所述界面37在静止壳体组件12与空气数据测量单元14之间延伸到空气数据探针10中并且围绕空气数据探针10延伸。这类位置可以包括但不限于外部间隙38。流体感测单元60也可以设置成邻近界面37，如轴承50内部的毂部凸缘51的底座62周围。在这里，流体感测单元60包括流体收集区域64，所述流体收集区域64适于收集渗入空气数据探针10的任何流体，包括来自外部间隙38和/或处于静止壳体组件12与空气数据测量单元14之间的界面37周围的其它位置的流体渗入。

图2B还指示在外部间隙38与流体感测单元60之间延伸的流体侵入路径68。这个路径可以是沿着一个或多个界面37和/或间隙66的曲折路径。在这里，界面37包括间隙66，所述间隙66是由壳体组件12和空气数据测量单元14的不同元件中所形成的各种重叠的凸出部和凹座之间的环形空间加以界定。间隙66以及流体侵入路径68的所得尺寸并未按比例展示，并且一般仅出于说明性目的加以扩大。

在这个说明性的非限制性实施例中，有害流体进入处于盖板34的外径和安装板20的内径之间的外部间隙38。渗入流体随后向内行进到探针空腔48中，所述探针空腔48在这里是由大致上圆柱形的壳体24和安装板20加以界定，所述安装板20固定在壳体24的纵向末端中的开口70上。安装板20和壳体24的这种组合可以例如由具有安装凸缘74的壳体配件72加以固定。可以使用o形环或干涉配合来实现固定，但是可以基于空气数据探针10的总体几何形状来使用任何合适布置。

如图2B中最能看出，盖板34还包括与安装板20的外侧26大致上齐平的外表面76，其中孔78穿过盖板34的中心形成。这些元件可以在各种相关配置中适于容许传感器翼片32(和空气数据感测单元14的其它元件)相对于静止壳体组件12并且围绕纵向轴线A–A的自由旋转。盖板外表面76可以不是完全平坦的，这是出于空气动力学原因，或者是为了使有害流体离开外部间隙38。盖板34的外周边78可以在邻近于外表面76处成锥形，以便进一步最小化有害流体向外部间隙38中的实际渗入。

一般来说，流体感测单元60可以并入到各种空气数据探针中(如AOA换能器组件，但不必限于AOA换能器组件)。渗入流体的至少一部分可以(例如，通过沿着流体侵入路径68的流动)被收集在两个电隔离的导电表面80A、80B之间所界定的流体收集空间或区域64(图2B中最能看出)中。所收集的流体通过取代正常情况下占据着介于中间的流体收集空间64的空气来桥接否则会被隔离的表面80A、80B。因此，测量到正常情况下被隔离的表面80A、80B之间的电阻的变化(从干燥状态或其它基准状态的变化)将最常指示有害流体侵入。这可以例如通过将界定表面80A、80B的两个结构连接到一个或多个电路82来完成，以使得表面80A、80B之间的电阻可以进行测量并且可以与表面80A、80B之间在干燥状态或其它基准状态下的电阻进行比较。

如图3中最能看出，表面80A可以包括安装板内侧49的表面，而表面80B可以包括导电环88的表面，所述导电环88经由电介质间隔环86而与毂部凸缘51分离。侵入流体随后穿过轴承组件50(座圈89)或其它轴承结构(未示出)，进入到可以对其进行检测的收集空间64中。

图3为空气数据探针10的一部分的分解图，其意图展示第一流体感测单元实施方案60的细节。图3还包括安装板20、安装板内侧49、轴承组件50、毂部凸缘51、导电表面80A和80B、间隔环86、导电环88、轴承座圈89、紧固件91、绝缘垫圈92、紧固件孔93、间隔件中心孔94和导电环中心孔95。

流体感测单元60可以实施在安装板20的内侧49周围。一般来说，电介质间隔件紧固或以其它方式固定在导电表面80A、80B之间。在图3所示的非限制性的说明性实施方案中，间隔环86和导电环88紧固到毂部凸缘51，以使得间隔环86将环导电表面80B(图2B中最能看出)与底侧导电表面80A电介质地分离。虽然多个紧固件91和绝缘垫圈92可以接纳到孔93中，但是应了解，导电和绝缘的紧固件、垫片、垫圈等的各种其它合适组合可以用来电性隔离环86、88(并且又电性隔离导电表面80A、80B)。

导电环88具有与间隔环86相似或相同的外径，但是其中心孔95小于间隔环中心孔94。孔94、95都具有将至少容纳轴杆44的尺寸。因此，间隔环86将导电环88与毂部凸缘51电介质地且物理地分离，从而允许在界定流体收集区域64(图2A和图2B中所示)的轴承座圈89内部收集和感测流体。

换句话说，第一导电感测表面可以包括安装板20的内侧49上的导电表面80A(在这里是毂部凸缘51的表面)。第二导电感测表面可以包括紧固到安装板20的内侧49的导电环(例如，金属环)88的表面。因此，第二导电感测表面可以包括导电环88的表面80B(图2B中最能看出)，并且可以经由间隔环86与第一感测表面(导电表面80A)隔开。

图4展示流体感测单元的第二示例性实施方案，其中单个结构可以并入有第二导电表面和用来隔离第二表面与第一导电表面的电介质部件。

图4展示与图2B的对比图，而且并入有许多类似元件。空气数据探针110包括静止壳体组件112和空气数据测量单元114。紧固件136可以将盖板134紧固到毂部116，以使得外表面176与安装板120的外侧126(与内侧149相对)大致上齐平。包括流体感测单元160的空气数据探针110经由电路182进行通信，以便向航空电子设备和/或外部测试装备(图4中未示出)提供流体侵入数据127B。流体感测单元160还可以与邻近界面137(界面137将静止壳体组件112和可旋转空气数据测量单元114分离)的可能侵入位置处于流体连通。侵入位置可以包括外部间隙138。

流体收集区域164适于收集经由流体侵入路径168渗入空气数据探针110的任何有害流体，所述流体侵入路径168可以是沿着具有间隙166的一个或多个界面137延伸的曲折路径。在图4中，间隙166可以界定在安装板120和盖板134的相邻表面中所形成的的各种相配的凸出部与凹座之间，并且其它间隙166将支柱144与轴承组件150分离。孔178可以穿过盖板134的中心形成，以便将传感器翼片132(图5A中所示)以及毂部116连接到支柱144。盖板134的外周边178可以在邻近于外表面176(与安装板外侧126大致上齐平)处成锥形，以便拒绝有害流体并且最小化渗入。

类似于第一示例性实施方案，渗入流体的至少一部分可以沿着流体侵入路径168被收集到在两个电性隔离的导电表面180A、180B之间所界定的流体收集空间或区域164中。所收集的流体通过取代正常情况下占据着介于中间的流体收集空间164的空气来桥接否则会被隔离的表面180A、180B。因此，类似于第一示例性实施方案，可以通过测量正常情况下被隔离的表面180A、180B之间的电阻差异来检测有害流体侵入。同样，界定表面180A、180B的两个结构可以充当电极，并且在其间测量电阻。但是，如图5A和图5B中最能看出，单个组合环185可以提供导电表面180B和电介质间隔件186。

图5A为利用具有电介质间隔件部分186的组合环185的第二示例性实施方案的分解图。图5B展示组合环185中具有导电部分188的相反侧。

组合环185可以(经由导电或非导电紧固件191)直接紧固到安装板120的内侧149。类似于第一示例性实施方案，毂部凸缘151的导电表面在第二示例性实施方案中可以界定第一导电表面180A。然而，在这里，第二导电表面180B可以由组合环185的导电部分188提供，组合环185经由间隔件部分186与第一导电表面180A电介质地分离。

在某些实施方案中，为了提供第一导电表面180A与第二导电表面180B之间的物理分离，槽穴190可以围绕轴承座圈189向毂部凸缘151中凹进。组合环185因而可以被紧固以使得泄漏电流必须穿过电介质间隔件186或流体收集区域164(图4中所示)，以便在毂部凸缘151和导电环部分188之间行进。以这种方式，第一导电表面180A可以包括槽穴190的底座，而第二导电表面180B可以包括导电环部分188的面向槽穴190的表面。

电介质间隔件186可以是任何合适的电性绝缘衬底。如图5B中最能看出，相对薄的导电环部分188可以按照同心方式设置在其内边缘195A和外边缘195B之间。在组合环185的某些实施方案中，电介质间隔件186可以包括用于印刷线路板(PWB)的衬底材料。PWB衬底可以形成组合环185实质绝大部分，其中薄的金属镀层界定导电环部分188(和第二导电表面180B)。在印刷线路板取代更为一般的电介质衬底材料的情况下，PWB可以包括与空气数据探针110的操作相关的各种电路(未示出)。在这些示例性实施方案中的某些实施方案中，一个或两个导电表面180A、180B的电阻可以更直接地加以测量，并且需要更少的外部连接。

还参考图式示出一种用于在空气数据探针中感测流体侵入的方法。流体可以被收集在处于静止壳体组件与可旋转空气数据测量单元之间的界面(例如，界面37或界面137)处。这个界面可以包括例如外部间隙38(图2B最能看出)或138(图4中最能看出)。流体可以沿着曲折流体侵入路径，例如路径68(图2B最能看出)或168(图4中最能看出)，流到设置在空气数据探针内部的流体感测单元(例如，图2B中的单元60或图4中的单元160)。而且，如附图中所展示，曲折路径可以大体上沿着处于静止壳体组件与可旋转空气数据测量单元之间的多个环形空间或间隙66/166延伸。第一感测表面与第二感测表面之间的空间可以界定流体收集和感测区域64/164。

可以在流体感测单元中测量电阻值(例如，在流体感测区域中物理地并且电介质地隔开的第一导电感测表面与第二导电感测表面之间的电阻)。可以(例如，在内部通过航空电子设备28，和/或通过外部测试装备)将所测量的电阻值与一个或多个值进行比较，以便确定流体污染的可能性。在一个实施例中，可以将导电表面之间的测量电阻与第一导电表面与第二导电表面之间对应于干燥条件或其它基准条件的预定的、计算出的或估计的电阻值进行比较。可以另外和/或可选地将所测量的值与对应于最大可接受流体污染或侵入等级的最小可接受电阻值进行比较。可以直接或区别性地(例如，通过确定从每个结构到电性接地的电阻净差)测量电阻。比较可以包括确定所测量的电阻值是否小于基准和/或最小电阻值，并且在确定所测量的电阻值小于基准和/或最小电阻值时，可以(例如，通过航空电子设备28和/或外部测试装备)提供对应于向探针中的有害流体侵入的指示。

可能实施方案的论述

以下是本发明的可能实施方案的非排他性描述。

一种空气数据探针包括静止壳体组件、空气数据测量单元，以及设置成邻近所述壳体组件与所述空气数据测量单元之间的界面的流体感测单元。所述空气数据测量单元可相对于所述静止壳体组件围绕所述空气数据探针的纵向轴线旋转。所述流体感测单元包括第二导电感测表面，所述第二导电感测表面与第一感测表面物理地并且电介质地隔开。

另外和/或可选地，前一段的空气数据探针任选地包括以下特征、配置和/或另外部件中的任何一个或多个：

除其它可能的事物之外，根据本公开的示例性实施方案的空气数据探针包括：静止壳体组件；空气数据测量单元，其可相对于所述静止壳体组件围绕所述空气数据探针的纵向轴线旋转；以及流体感测单元，其设置成邻近所述壳体组件与所述空气数据测量单元之间的界面，所述流体感测单元包括第一导电感测表面；以及第二导电感测表面，其与所述第一感测表面物理地并且电介质地隔开。

前述空气数据探针的又一实施方案，其中所述壳体组件包括：具有至少一个开口的壳体，以及紧固在所述壳体中的所述开口上以便界定探针空腔的安装板；其中，所述安装板包括外侧，所述外侧适于在所述空气数据探针已安装时与空中飞行器外壳大致上齐平。

前述空气数据探针中任何一个探针的又一实施方案，其中所述空气数据测量单元包括：毂部，其围绕所述空气数据探针的纵向轴线来设置；感测翼片，其安装到所述毂部的外侧；以及轴杆，其连接到所述毂部的内侧，并且延伸到所述探针空腔中。

根据前述空气数据探针中任何一个探针的又一实施方案，其中所述空气数据测量单元还包括盖板，所述盖板紧固到所述毂部和支柱以便与所述感测翼片一起围绕所述纵向轴线旋转。

前述空气数据探针中任何一个探针的又一实施方案，其中所述空气数据探针还包括曲折流体收集路径，所述流体收集路径的至少一部分由处于重叠的凸出部与凹座之间的多个环形空间加以界定，所述重叠的凸出部和凹座是沿着所述空气数据测量单元与所述壳体组件之间的所述界面来设置。

前述空气数据探针中任何一个探针的又一实施方案，其中所述曲折流体侵入路径在沿着邻近所述界面的外部位置与在所述电阻式流体感测单元界定的流体收集空间之间延伸。

前述空气数据探针中任何一个探针的又一实施方案，其中所述空气数据探针还包括：电介质间隔环，其紧固到所述安装板的内侧；以及导电金属环，其紧固在所述电介质间隔环上，以使得所述金属环的表面与所述安装板的所述内侧物理地并且电介质地隔开；其中，所述第一感测表面包括所述安装板的所述内侧上的表面，并且所述第二感测表面包括所述金属环的与所述第一感测表面物理地并且电介质地隔开的表面。

前述空气数据探针中任何一个探针的又一实施方案，其中所述空气数据探针还包括：组合环，其紧固到所述安装板的内侧，所述组合环包括具有第一侧面的电介质衬底部分，所述第一侧面具有以同心方式形成于所述电介质衬底的内边缘与外边缘之间的导电金属环部分；其中，所述组合环被紧固成所述第一侧面朝向所述安装板的所述内侧，并且使得只有所述电介质衬底部分接触所述安装板的所述内侧，以便将所述导电金属环部分与所述第一感测表面电介质地隔开。

前述空气数据探针中任何一个探针的又一实施方案，其中所述安装板的所述内侧包括形成于所述安装板的内侧上的槽穴，所述槽穴适于将所述导电金属环部分与所述第一感测表面物理地并且电介质地隔开。

前述空气数据探针中任何一个探针的又一实施方案，其中所述电介质衬底部分也适于形成用于印刷线路板的衬底。

前述空气数据探针中任何一个探针的又一实施方案，其中，所述第一感测表面与所述第二感测表面之间的空间界定用于所述流体感测单元的流体收集和感测区域。

一种用于感测流体侵入的方法包括：在沿着静止壳体组件与可旋转空气数据测量单元之间的界面的外部位置处收集侵入流体的至少一部分。使所述流体流到流体感测单元，所述流体感测单元设置成邻近处于所述壳体组件与所述空气数据测量单元之间的所述界面的内部位置处。在所述流体感测单元中，测量物理上并且电介质地隔开的第一导电感测表面与第二导电感测表面之间的电阻值。

另外和/或可选地，前一段的方法任选地包括以下特征、配置和/或另外部件中的任何一个或多个：

除其它可能的事项之外，根据本公开的示例性实施方案的方法包括：在沿着静止壳体组件与可旋转空气数据测量单元之间的界面的外部位置处收集侵入流体的至少一部分；使所述流体流到流体感测单元，所述流体感测单元设置成邻近所述壳体组件与所述空气数据测量单元之间的界面；以及在所述流体感测单元中测量电阻值，所述电阻值是在物理地并且电介质地隔开的第一导电感测表面与第二导电感测表面之间加以测量。

前述方法的又一实施方案，还包括：将所述测量的电阻值与基准电阻值和最小可接受电阻值中的至少一个进行比较，所述至少一个值对应于最大可接受流体污染等级。

前述方法中任何一种方法的又一实施方案，还包括：在确定所述测量的电阻值小于所述基准电阻值或所述最小电阻值时，将对应于有害流体侵入的指示提供到所述换能器组件中。

前述方法中任何一种方法的又一实施方案，其中所述界面包括曲折路径，所述曲折路径大体上沿着所述静止壳体组件与所述可旋转空气数据测量单元之间的多个环形空间延伸。

虽然已经参照示例性实施方案来描述本发明，但是本领域的技术人员应当了解，在不背离本发明的范围的情况下，可以做出各种改变并且可用等效物取代其要素。另外，在不背离本发明的基本范围的情况下，可以做出许多修改来使特定情况或材料适应于本发明的教义。因此，旨在使本发明不限于所公开的特定实施方案，而是本发明将包括落在所附权利要求书的范围内的所有实施方案。

Claims (14)

1.一种空气数据探针，其包括：

静止壳体组件；

空气数据测量单元，其可相对于所述静止壳体组件围绕所述空气数据探针的纵向轴线旋转；以及

流体感测单元，其设置成邻近所述静止壳体组件与所述空气数据测量单元之间的界面，所述流体感测单元包括：

第一导电感测表面；以及

第二导电感测表面，其与所述第一导电感测表面物理地并且电介质地隔开，

其中，所述第一导电感测表面与所述第二导电感测表面之间的空间界定用于所述流体感测单元的流体收集和感测区域。

2.如权利要求1所述的空气数据探针，其中所述静止壳体组件包括：

壳体，其具有至少一个开口；以及

安装板，其固定在所述壳体中的所述开口上以界定探针空腔；

其中所述安装板包括外侧，所述外侧适于在所述空气数据探针已安装时与空中飞行器外壳大致上齐平。

3.如权利要求1所述的空气数据探针，其中所述空气数据测量单元包括：

毂部，其围绕所述空气数据探针的所述纵向轴线来设置；

感测翼片，其安装到所述毂部的外侧；以及

轴杆，其连接到所述毂部的内侧，并且延伸到探针空腔中。

4.如权利要求3所述的空气数据探针，其中所述空气数据测量单元还包括：

盖板，其紧固到所述毂部和所述轴杆，以便与所述感测翼片一起围绕所述纵向轴线旋转。

5.如权利要求1所述的空气数据探针，其还包括：

曲折流体收集路径，所述曲折流体收集路径的至少一部分由重叠的凸出部与凹座之间的多个环形空间界定，所述重叠的凸出部和凹座是沿着所述空气数据测量单元与所述静止壳体组件之间的所述界面来设置。

6.如权利要求5所述的空气数据探针，其中所述曲折流体收集路径在沿着所述界面的外部位置与邻近所述流体感测单元界定的流体收集空间之间延伸。

7.如权利要求1所述的空气数据探针，其还包括：

电介质间隔环，其紧固到安装板的内侧；以及

导电金属环，其紧固在所述电介质间隔环上，以使得所述导电金属环的表面与所述安装板的内侧物理地并且电介质地隔开；

其中，所述第一导电感测表面包括所述安装板的内侧上的表面，并且所述第二导电感测表面包括所述导电金属环的与所述第一导电感测表面物理地并且电介质地隔开的表面。

8.如权利要求1所述的空气数据探针，其还包括：

组合环，其紧固到安装板的内侧，所述组合环包括具有第一侧面的电介质衬底部分，所述第一侧面具有以同心方式形成于所述电介质衬底部分的内边缘与外边缘之间的导电金属环部分；

其中所述组合环被紧固成所述第一侧面朝向所述安装板的内侧，并且使得只有所述电介质衬底部分接触所述安装板的内侧，以便将所述导电金属环部分与所述第一导电感测表面电介质地隔开。

9.如权利要求8所述的空气数据探针，其中所述安装板的内侧包括形成于所述安装板的内侧上的槽穴，所述槽穴适于将所述导电金属环部分与所述第一导电感测表面物理地并且电介质地隔开。

10.如权利要求8所述的空气数据探针，其中所述电介质衬底部分也适于形成用于印刷线路板的衬底。

11.一种用于感测流体侵入的方法，所述方法包括：

在沿着静止壳体组件与可旋转空气数据测量单元之间的界面的外部位置处收集侵入流体的至少一部分；

使所述流体流到流体感测单元，所述流体感测单元设置成邻近所述静止壳体组件与所述可旋转空气数据测量单元之间的界面；以及

在所述流体感测单元中测量电阻值，所述电阻值是在物理地并且电介质地隔开的第一导电感测表面与第二导电感测表面之间测量。

12.如权利要求11所述的方法，其还包括：

将测量的电阻值与基准电阻值和最小可接受电阻值中的至少一个值进行比较，所述至少一个值对应于最大可接受流体污染等级。

13.如权利要求12所述的方法，其还包括：

在确定所述测量的电阻值小于所述基准电阻值或所述最小可接受电阻值时，将对应于有害流体侵入的指示提供到换能器组件中。

14.如权利要求11所述的方法，其中所述界面包括曲折路径，所述曲折路径大体上沿着所述静止壳体组件与所述可旋转空气数据测量单元之间的多个环形空间延伸。