CN201354150Y

CN201354150Y - 一种结冰速率探测器探测头

Info

Publication number: CN201354150Y
Application number: CNU2008201990282U
Authority: CN
Inventors: 张波; 施文斌
Original assignee: Wuhan Aviation Instrument Co Ltd
Current assignee: Wuhan Aviation Instrument Co Ltd
Priority date: 2008-12-30
Filing date: 2008-12-30
Publication date: 2009-12-02
Anticipated expiration: 2018-12-30

Abstract

本实用新型一种结冰速率探测器探头属于结冰探测技术，涉及一种结冰速率探测器探头。其特征在于，它由探头壳体[1]、3个红外发光管[2]、3个红外接收管[3]和冰雪收集杆[4]组成。本实用新型的结冰速率探测精度高，并且可以在直升机悬停状态下测试飞机表面的结冰速率。

Description

一种结冰速率探测器探测头

技术领域

本实用新型属于结冰探测技术，涉及一种结冰速率探测器探头。

背景技术

结冰速率探测器是利用露于飞机外部的敏感部分——冰收集器上冰的生成而改变某个物理量，来探测飞机所处飞行环境的结冰状况。在飞机执行任务过程中，可能遭遇结冰速率超过0.5inch/min的结冰气候，飞机结冰后会导致飞机机翼形状的变化，飞机的气动力学和推进效率可能会迅速被破坏，导致飞机抬升力降低，拖曳力升高。为了探测飞机的结冰，一般在飞机上安装有结冰探测器，目前已有的结冰探测系统包括基于测谐振频率变化、电容量变化、导电率变化和超声波测厚等等各种形式，它们各有优缺点。如基于测谐振频率和电容量变化的结冰速率探测器的精度只能达到30％，而基于测导电率变化的结冰速率探测器存在误判的可能，基于超声波测厚的结冰速率探测器的阈值较大。而且这些已有的结冰速率探测均不能探测直升机在悬停状态下的结冰速率。

发明内容

本实用新型的目的是：提出一种基于三个独立光路逐渐被遮挡原理的结冰速率探测头，用来提高飞机所处飞行环境下结冰速率的探测精度，以及探测直升机在悬停状态下的结冰速率。

本实用新型的技术方案是：一种结冰速率探测器探头，其特征在于，它由探头壳体、3个红外发光管、3个红外接收管和冰雪收集杆组成；探头壳体是一个带有矩形截面内腔和矩形截面外形的筒体，在探头壳体的下端口有安装法兰，在探头壳体筒身的左侧面上有一个凸出左侧面的、具有矩形截面内腔的红外接收管安装凸台，在探头壳体]筒身的右侧面上有一个凸出右侧面的、具有矩形截面内腔的红外发射管安装凸台，红外接收管安装凸台和红外发射管安装凸台的尺寸相同并且位置对应，红外接收管安装凸台和红外发射管安装凸台垂直于探头壳体的内腔轴线；在红外接收管安装凸台内安装有3个红外接收管，3个红外接收管的中心共线并间距相等，3个红外接收管的中心连线与探头壳体的内腔轴线垂直，3个红外接收管的引出线从红外接收管安装凸台上的引线孔引出；在红外接发射安装凸台内安装有3个红外发射管，3个红外发射管的中心共线并间距相等，3个红外发射管的中心连线与探头壳体的内腔轴线垂直，3个红外发射管的引出线从红外接收管安装凸台上的引线孔引出；3个红外发射管与3个红外接收管一一对应，所对应的红外发射管与红外接收管同轴，所有的红外发射管与红外接收管的轴线共面，该平面为冰雪探测面；冰雪收集杆为一个圆棒，冰雪收集杆位于探头壳体的内腔中，冰雪收集杆的两端与探头壳体的前后侧面连接为整体，冰雪收集杆的轴线与红外发射管和红外接收管的轴线垂直，冰雪收集杆位于红外发射管和红外接收管的下方，冰雪收集杆的上边缘与冰雪探测面相切。

本实用新型的优点是：结冰速率探测精度高，并且可以在直升机悬停状态下测试飞机表面的结冰速率。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1的左剖视图。

具体实施方式

下面对本实用新型做进一步详细说明。参见图1、2，一种结冰速率探测器探头，其特征在于，它由探头壳体1、3个红外发光管2、3个红外接收管3和冰雪收集杆4组成；探头壳体1是一个带有矩形截面内腔和矩形截面外形的筒体，在探头壳体1的下端口有安装法兰1a，在探头壳体1筒身1b的左侧面上有一个凸出左侧面的、具有矩形截面内腔的红外接收管安装凸台1c，在探头壳体1筒身1b的右侧面上有一个凸出右侧面的、具有矩形截面内腔的红外发射管安装凸台1d，红外接收管安装凸台1c和红外发射管安装凸台1d的尺寸相同并且位置对应，红外接收管安装凸台1c和红外发射管安装凸台1d垂直于探头壳体1的内腔轴线；在红外接收管安装凸台1c内安装有3个红外接收管3，3个红外接收管3的中心共线并间距相等，3个红外接收管3的中心连线与探头壳体1的内腔轴线垂直，3个红外接收管3的引出线从红外接收管安装凸台1c上的引线孔引出；在红外接发射安装凸台1d内安装有3个红外发射管2，3个红外发射管2的中心共线并间距相等，3个红外发射管2的中心连线与探头壳体1的内腔轴线垂直，3个红外发射管2的引出线从红外接收管安装凸台1d上的引线孔引出；3个红外发射管2与3个红外接收管3一一对应，所对应的红外发射管2与红外接收管3同轴，所有的红外发射管2与红外接收管3的轴线共面，该平面为冰雪探测面；冰雪收集杆4为一个圆棒，冰雪收集杆4位于探头壳体1的内腔中，冰雪收集杆4的两端与探头壳体1的前后侧面连接为整体，冰雪收集杆4的轴线与红外发射管2和红外接收管3的轴线垂直，冰雪收集杆4位于红外发射管2和红外接收管3的下方，冰雪收集杆4的上边缘与冰雪探测面相切。

为了能够连续工作，需要将冰雪收集杆4上的冰雪及时融化，因此，在冰雪收集杆4上装有电加热器，电加热器的引线从探头壳体1侧壁上的引线孔引出。

本实用新型的工作原理是：当冰雪收集杆4上没有冰生成时，红外发射管2发出的光有将近一半被红外接收管3探测到，并转化为相应的电信号输出。此时，冰雪收集杆4上装的加热器关闭。当冰雪收集杆4上结冰，并逐渐增厚时，红外发射管2发出的光逐渐被冰雪遮挡，红外接收管3探测到的光信号强度逐渐减弱，输出的电信号也逐渐减弱。当冰厚达到预设厚度时，红外接收管3探测到的光信号强度减弱到预设的值，给出的电信号也减小到预设的值。此时冰雪收集杆4上装的加热器开启，冰很快融化，光电探测器探测到的光信号强度恢复到初始值，红外接收管3输出的电信号也恢复到初始值。此时，加热器关闭，冰雪收集杆4上的冰又开始生长。只要冰雪气候条件存在，冰的生长与融化过程不断重复。结冰程度越严重，循环频率越快，根据循环频率的大小就可以判断结冰的严重程度。

当直升机悬停状态下测试飞机表面的结冰速率时，利用发动机引气将气流送入探头壳体1的上端口，即可以测量直升机悬停状态下飞机表面的结冰速率。

Claims

1、一种结冰速率探测器探头，其特征在于，它由探头壳体[1]、3个红外发光管[2]、3个红外接收管[3]和冰雪收集杆[4]组成；探头壳体[1]是一个带有矩形截面内腔和矩形截面外形的筒体，在探头壳体[1]的下端口有安装法兰[1a]，在探头壳体[1]筒身[1b]的左侧面上有一个凸出左侧面的、具有矩形截面内腔的红外接收管安装凸台[1c]，在探头壳体[1]筒身[1b]的右侧面上有一个凸出右侧面的、具有矩形截面内腔的红外发射管安装凸台[1d]，红外接收管安装凸台[1c]和红外发射管安装凸台[1d]的尺寸相同并且位置对应，红外接收管安装凸台[1c]和红外发射管安装凸台[1d]垂直于探头壳体[1]的内腔轴线；在红外接收管安装凸台[1c]内安装有3个红外接收管[3]，3个红外接收管[3]的中心共线并间距相等，3个红外接收管[3]的中心连线与探头壳体[1]的内腔轴线垂直，3个红外接收管[3]的引出线从红外接收管安装凸台[1c]上的引线孔引出；在红外接发射安装凸台[1d]内安装有3个红外发射管[2]，3个红外发射管[2]的中心共线并间距相等，3个红外发射管[2]的中心连线与探头壳体[1]的内腔轴线垂直，3个红外发射管[2]的引出线从红外接收管安装凸台[1d]上的引线孔引出；3个红外发射管[2]与3个红外接收管[3]一一对应，所对应的红外发射管[2]与红外接收管[3]同轴，所有的红外发射管[2]与红外接收管[3]的轴线共面，该平面为冰雪探测面；冰雪收集杆[4]为一个圆棒，冰雪收集杆[4]位于探头壳体[1]的内腔中，冰雪收集杆[4]的两端与探头壳体[1]的前后侧面连接为整体，冰雪收集杆[4]的轴线与红外发射管[2]和红外接收管[3]的轴线垂直，冰雪收集杆[4]位于红外发射管[2]和红外接收管[3]的下方，冰雪收集杆[4]的上边缘与冰雪探测面相切。

2、根据权利要求1所述的结冰速率探测器探头，其特征在于，在冰雪收集杆[4]上装有电加热器，电加热器的引线从探头壳体[1]侧壁上的引线孔引出。