DE2066008C2

DE2066008C2 - Ice detector with a transmitter for generating electromagnetic oscillations

Info

Publication number: DE2066008C2
Application number: DE19702066008
Authority: DE
Inventors: Michael Gordon Ellis Stopsley Luton Dean; Ralph Ashley Barton-Le-Cley Shute
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1969-07-18
Filing date: 1970-07-15
Publication date: 1979-12-06
Also published as: FR2054642A1; FR2054642B1; DE2035154B2; DE2035154C3; GB1321596A; DE2066008B1; DE2035154A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Eisdetektor di:r im Oberbegriff des Patentanspruchs bezeichnenden Gattung.The invention relates to an ice detector di: r in the preamble of the claim characterizing genus.

Bekannt ist ein Eisdetektor dieser Art nach der FR-F¹S 8 73 245. Dieser Eisdetektor, der. wie auch der erfindungsgemäße, insbesondere der Feststellung einer Vereisung bei Flugzeugen dient, sieht einen Oszillatorkreis vor, welcher induktiv mit einem Resonanzkreis gekuppelt ist, der seinerseits induktiv mit einem Empfangskreis gekuppelt ist. Im Resonanzkreis befindet sich zwischen den der Ankupplung die enden Spulen ein Kondensator, welcher der auf Eisbildung vu untersuchenden Fläche ausgesetzt ist Die drehbar und beheizbar ausgeführten, sich gegenüberliegenden Platten des Kondensators schließen einen freien Spalt zwischen sich ein, der entweder von Luft oder mehr oder weniger von sich auf den Platten absetzendem Eis ausgefüllt ist Gebrauch gemacht wird hierbei zur Feststellung einer Vereisung von den unterschiedlichen Werten der Dielektrizitätskonstanten zwischen LuIFt und Eis, so daß eine zuverlässige Aussage über die Vereisung auf Grund des im Resonanzkreis fließenden Stroms gemacht werden kann.An ice detector of this type is known according to FR-F ¹ S 8 73 245. This ice detector, the. Just as the one according to the invention, in particular for detecting icing in aircraft, provides an oscillator circuit which is inductively coupled to a resonant circuit which in turn is inductively coupled to a receiving circuit. In the resonant circuit is located between the coupling the coils, a capacitor, which is exposed to ice formation vu examined area, the plates of the capacitor rotatable and heated exported, opposite include a free gap between them, either from the air or more or less is filled by ice settling on the plates, use is made of the different values of the dielectric constants between air and ice to determine icing, so that a reliable statement can be made about the icing on the basis of the current flowing in the resonance circuit.

Dieser bekannte Eisdetektor erfordert jedoch zwei größere sich einander gegenüberliegende Flächen, von welchen beispielsweise bei einem Flugzeug zumindest eine erst durch einen zusätzlichen Körper geschaffen werden muß, was aerodynamisch schwierig ist.However, this known ice detector requires two larger opposing surfaces, from which, for example, in an aircraft, at least one is only created by an additional body must be, which is aerodynamically difficult.

Nach den US-PS 28 16 233 und 32 29 271 ist es auch bekannt, den Strahlengang zwischen einem Sender elektromagnetischer Strahlung und einer Detektoreinrichtung zu überwachen, indem dieser Strahlengang so gelegt wird, daß sich bildendes Eis in den Strahlengang gelangen muß. Hierbei findet also das Prinzip der Veränderung der Absorption der Strahlung innerhalb eines Strahlenganges Anwendung. Falls indes während des Betriebes Abweichungen in der Energieabstrahlung des Senders auftreten, können diese eine Vereisung oder auch eine Enteisung vortäuschen, was di« Flugsicherheit herabsetzen kann, wenn die Flugvereisung zu überwachen ist.According to US-PS 28 16 233 and 32 29 271, it is also known, the beam path between a transmitter electromagnetic radiation and a detector device to be monitored by this beam path so is placed that forming ice must get into the beam path. This is where the principle of Change in the absorption of radiation within a beam path Application. If, however, during of the operation deviations in the energy radiation of the transmitter occur, these can simulate icing or de-icing, which Can reduce flight safety if flight icing is to be monitored.

Auf dem speziellen Ablenkungsverhalten von Beta-Strahlen beruhen Eisdetektoren nach den US-PS 32 43 743 und 24 80 846, wobei die abgelenkte Strahlung mittels Geiger-Müller-Zählröhren analysiert wird. Auch sind rein mechanische Wellen, nämlich Ultraschallwellen, schon für die Anwendung bei Eisdetektoren nach der GB-PS U 17 664 bekanntIce detectors according to the US-PS are based on the special deflection behavior of beta rays 32 43 743 and 24 80 846, the deflected radiation being analyzed using Geiger-Müller counting tubes. Even are purely mechanical waves, namely ultrasonic waves, already known for use in ice detectors according to GB-PS U 17 664

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, vom einleitend beschriebenen Stand der Technik ausgeht-id, den Eisdetektor mit der Zielsetzung weiterzubilden, daß sich das als Sensor auszubildende Teil, welches also der zu untersuchenden Atmosphäre auszusetzen ist, konstruktiv erheblich vereinfachen läßt Insbesondere soll es ohne aerodynamische Schwierigkeiten bei Flugzeugen anwendbar sein.The invention is based on the prior art described in the introduction, to develop the ice detector with the aim that the part to be trained as a sensor, which is the part The atmosphere to be investigated is to be exposed, the design can be simplified considerably, in particular it is intended it can be used in aircraft without aerodynamic difficulties.

Erfindungsgemäß wird dies durch die im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs vorgeschlagenen Mittel erreicht Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß sich der Hohlraumresonator gemäß dem Merkmal b des Kennzeichnungsteils des Patentanspruchs in eine ohnehin vorhandene Fläche des Flugzeugs einbeziehen läßt Man kann dann den Hohlraumresonator in die Tragfläche eines Flugzeugs derart einbauen, daß dabei sein geschlitzter Wandbereich von einem kleinen Abschnitt der Tragfläche gebildet wird, und daß sich dann in dem Bereich der Tragfläche der übrige Teil des Hohlraumresonators befodet Bei konstruktiv äußerst einfacher Gestaltung verändert der Hohlraumresonator somit wieder das aerodynamische Verhalten des Flugzeugs, noch sind bei seiner Konstruktion und An-Ordnung aerodynamische Verhältnisse in Betracht zu ziehen.According to the invention, this is achieved by the means proposed in the characterizing part of the claim This embodiment has the advantage that the cavity resonator according to the feature b of the Include characterizing part of the claim in an already existing area of the aircraft One can then build the cavity resonator into the wing of an aircraft in such a way that its slotted wall area is formed by a small section of the wing, and that then in the area of the wing the remaining part of the cavity resonator befodet with extremely constructive With a simple design, the cavity resonator thus changes the aerodynamic behavior of the Aircraft, aerodynamic conditions are still to be taken into account in its construction and arrangement draw.

Darüber hinaus wird die Eisbildung präzise in dem Augenblick festgestellt, in welchem der geschlitzte Wandbereich von Eis überdeckt wird. Dies führt auch dann noch zu einem verwertbaren Meßergebnis, wenn etwa in der Energieabstrahlung des die Mikrowellen erzeugenden Generators irgendwelche Veränderungen eintreten, denn die elektrischen Hohlrnumkennwerte sind unabhängig von z. B. der Sendeenergie. Der Zeitpunkt der Vereisung läßt sich also sehr zuverlässig ermitteln, so daß dann geeignete Mittel zur Enteisung eingesetzt werden. Auch läßt sich daraufhin der Erfolg der Enteisung genau erfassen, weil bei Behebung der Eisschicht über dem geschlitzten Wandbereich wieder die ursprünglichen elektrischen Hohlraumkennwerte vorliegen.In addition, the formation of ice is determined precisely at the moment in which the slotted Wall area is covered by ice. This also leads to a usable measurement result if for example any changes in the energy radiation of the generator producing the microwaves occur, because the electrical cavity parameters are independent of z. B. the transmission energy. The time of icing can therefore be very reliable determine so that suitable means of de-icing can then be used. Success can also be seen thereupon the de-icing, because when removing the ice layer over the slotted wall area again the original electrical cavity characteristics are present.

Zur Veranschaulichung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen. Dabei handelt es sich um die schematische Darstellung eines Eisdetektors mit Hohlraumresonator, welch letzterer von einer Räche nach außen begrenzt ist, bei der eine eventuelle Vereisung festzustellen ist. Es kann sich also in der bereits erwähnten Weise dabei um die Tragfläche eines Flugzeugs handeln.To illustrate the invention, reference is made to the drawing. It refers to the schematic representation of an ice detector with a cavity resonator, the latter from an area is limited to the outside, where a possible icing can be determined. So it can be in the already mentioned way to act thereby to the wing of an airplane.

Der Hohlraumresonator 2 besitzt einen geschlitzten Wandbereich 3 und schneidet im übrigen mit der Räche 1 nach außen bündig ab. Ein Mikrowellengenerator 4 versorgt den Hohlraumresonator 2 mit Mikrowellenenergie. Wenn nun die Eisschicht den geschlitzten Wandbereieh 3 überbrückt, kommt es zur Veränderung der elektrischen Kennwerte des Hohlraumresonators 2, so daß dann z. B. eine Änderung in der Belastung des Mikrowellengenerators 4 eintritt. Diese Änderung ist signifikant und somit ausreichend, um das Vorhanden-The cavity resonator 2 has a slotted one Wall area 3 and otherwise cuts off flush with the area 1 towards the outside. A microwave generator 4 supplies the cavity resonator 2 with microwave energy. If now the layer of ice is the slotted Bridged wall area 3, there is a change in the electrical characteristics of the cavity resonator 2, so that then z. B. a change in the load on the microwave generator 4 occurs. This change is significant and therefore sufficient to

sein einer Eisschicht anzuzeigen.his to indicate a layer of ice.

1 sheet of drawings

Claims

Claim:

Ice detector with a transmitter for generating electromagnetic oscillations, with one of The resonance circuit acted upon by the vibrations, the one with an influencing the resonance parameters Part of the atmosphere to be examined for ice formation is exposed, as well as with a device for the detection of a change in the resonance parameters, characterized in that

a) the transmitter consists of a microwave generator (4),

b) the resonance circuit consists of a cavity resonator (2) and

c) the part of the resonance circuit exposed to the atmosphere to be examined by a slotted wall region (3) of the cavity resonator (2j is formed.