DE2732066C3

DE2732066C3 - Ice warning sensor

Info

Publication number: DE2732066C3
Application number: DE19772732066
Authority: DE
Inventors: Hartmut Ing.(Grad.) 8035 Gauting Euer
Original assignee: Apparatebau Gauting GmbH
Current assignee: Apparatebau Gauting GmbH
Priority date: 1977-07-15
Filing date: 1977-07-15
Publication date: 1980-05-22
Also published as: DE2732066B2; DE2732066A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Eiswarnsensor mit einer eine Detektionsfläche abtastenden Eiserfassungseinrichtung, bei dem unterschiedliche Bereiche der Detektionsfläche verschiedener Temperatur erzeugbar sind.The invention relates to an ice warning sensor with an ice detection device that scans a detection surface, in which different areas of the detection surface of different temperatures can be generated are.

Es sind Warnvorrichtungen zur Anzeige der Gefahr einer Eisbildung an Oberflächen bekannt (DD 75408), wobei ein, von einem Synchronmotor mit konstanter Drehzahl angetriebener Aneisungszylinder angeordnet ist. In geringem Absland von diesem ist ein feststehender Heizdraht angebracht und eine bei Drehzahlabfall des Synchronmotors sich schließende Kontakteinrichtung für die Einschaltung des Heizdrahtes und gleichzeitige Signalgabe an eine Signalleitung. Warning devices for indicating the risk of ice formation on surfaces are known (DD 75408), with an ice cylinder driven by a synchronous motor at constant speed is arranged. In a little distance from this a fixed heating wire is attached and a when the speed of the synchronous motor drops, the contact device closes for switching on the Heating wire and simultaneous signaling on a signal line.

Eine weitere Warnvorrichtung zur Feststellung der Gefahr der Bildung von Eis auf einer Fläche ist nach der DE-OS 1573287 bekannt, wobei über die kalte Seite einer Peltier-Batterie, deren Temperatur um 0,5° C bis 4° C niedriger ist als die Temperatur der Luft in der Umgebung der zu überwachenden Fläche, Luft aus der unmittelbaren Umgebung der zu überwachenden Fläche geführt und festgestellt wird, ob sich auf der kalten Seite der Peltier-Batterie eine Eisschicht bildet. Die Eiserfassung kann hierbei auf fotoelektrischem Wege erfolgen.Another warning device for determining the risk of ice forming on a surface is according to known from DE-OS 1573287, the temperature of which is around the cold side of a Peltier battery 0.5 ° C to 4 ° C lower than the temperature of the air in the vicinity of the area to be monitored, Air is drawn from the immediate vicinity of the area to be monitored and it is determined whether a layer of ice forms on the cold side of the Peltier battery. The ice detection can be based on photoelectric Ways take place.

Diese bekannten Meßsysteme sind jedoch nicht nur in ihrem Aufbau, sondern auch in der Wartung aufwendig und benötigen verhältnismäßig viel Raum, was für die Luftfahrt nachteilig ist. Die Testflächen sind nicht bündig mit der Flugzeugstruktur angeordnet und sind deshalb erosions- und korrosionsempfindlich. Eine genaue exakte Bestimmbarkeit des Eisansatzes ist nur bedingt möglich.However, these known measuring systems are complex not only in terms of their structure but also in terms of maintenance and require a relatively large amount of space, which is disadvantageous for aviation. The test areas are not arranged flush with the aircraft structure and are therefore sensitive to erosion and corrosion. An exact and exact determination of the ice accumulation is only possible to a limited extent.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ίο eine Eiswarneinrichtung zu schaffen, die bei robustem Aufbau hohe Zuverlässigkeit bietet, kleine Abmessungen mit geringem Gewicht besitzt, bündig in der Flugzeugstruktur liegen kann und eine leichte Wartung ermöglicht.The invention is therefore based on the object ίο to create an ice warning device which, when robust Construction offers high reliability, possesses small dimensions with light weight, flush in the Aircraft structure can lie and allows easy maintenance.

Diese Aufgabe wird bei einem Eiswarnsensor der eingangs genannten Art erfindungsgemäß auf Grund der Merkmale des Kennzeichens von Anspruch 1 gelöst. This object is based on the invention in the case of an ice warning sensor of the type mentioned at the beginning the features of the characterizing part of claim 1 solved.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous further developments of the invention are the subject of the subclaims.

Durch die Merkmale des Anspruchs 2 kann eine optimale Einstellung des Arbeitspunktes gewährleistet werden, und zwar in Abhängigkeit von die Vereisung bestimmenden Parametern, wie z. B. der Temperatur. Due to the features of claim 2, an optimal setting of the operating point can be guaranteed are, depending on the icing-determining parameters such. B. the temperature.

Ein Ausführungsbeispiel wird an Hand der Zeichnungen e^rläutert. In diesen zeigtAn exemplary embodiment is explained with reference to the drawings e ^r. In these shows

Fig 1 einen Querschnitt durch den Eiswarnsensor,1 shows a cross section through the ice warning sensor,

Fig. 2 die Draufsicht auf die Detektionsfläche,
Fig. 3 ein Blockschaltbild des Eiswarnsensors mit integrierter Testeinrichtung und Eingabemöglichkeit für Flugzeugparameter.2 shows the top view of the detection area,
3 shows a block diagram of the ice warning sensor with an integrated test device and an input option for aircraft parameters.

Fig. 1 zeigt die Detektionsfläche 1, die von einerFig. 1 shows the detection area 1, which is from a

Lichtquelle 2 beleuchtet wird, die Flugzeughaut 3, den HL-Temperaturfühler 4, den Verlauf des Abtast- und Reflexionssignals 5, den Eisschicht-Simulator 6, die Peltier-Kühlelemente abgestufter Kälteleistung 7, optische Filter 8, die Referenz 9, den Empfänger 10, die Elektronik 11, das Gehäuse 12, den Steckanschluß 13, die Vereisung 15 und die Bikonvexlinse 16.Light source 2 is illuminated, the aircraft skin 3, the HL temperature sensor 4, the course of the scanning and reflection signal 5, the ice layer simulator 6, the Peltier cooling elements with graduated cooling capacity 7, optical filter 8, the reference 9, the receiver 10, the electronics 11, the housing 12, the plug connector 13, the icing 15 and the biconvex lens 16.

Fig. 2 zeigt den aktiven Abtastbereich mit Temperaturgradient T₀ <" T₂ «" Tw (Umgebungstemperatur) 14, die Flugzeughaut 3 und die Peltier-Ringkühlelemente abgestufter Kälteleistung 7.
Fig. 3 zeigt im Blockschaltbild die Detektionsfläche 1 mit den Peltierelementen abgestufter Kälteleistung 7 und Außentemperaturfühler 4, den Eisschicht-Simulator 6, die Referenz 9, die Empfänger 17, den Multiplexer 18 für die Empfänger, den Modulator 19, die Modulatoransteuerung 20, die Konstant-Stromquelle 21, die Steuerung 22, die BITE-Steuerung 23, den frequenzselektiven Empfängersignalverstärker 24, den Phasenschieber 25, die Zeitsteuerung 26, die Lichtquelle 2, den Vereisungsdiskriminator 27, die Vereisungstendenz 28, die Vereisungsstärke 29, die Vereisungsgeschwindigkeit 30, den Datenbus/Interface 31 mit der Eingabe für Zusatzparameter (z. B. Test, Geschwindigkeitszunahme 32 und Ja/Nein-Vereisungsstärke-Vereisungsgeschwindigkeit-Ausgabe 33).2 shows the active scanning area with a temperature gradient T ₀ <“ T ₂ ” ”Tw (ambient temperature) 14, the aircraft skin 3 and the Peltier ring cooling elements with graduated cooling capacity 7.
Fig. 3 shows in a block diagram the detection surface 1 with the Peltier elements graded cooling capacity 7 and outside temperature sensor 4, the ice layer simulator 6, the reference 9, the receiver 17, the multiplexer 18 for the receiver, the modulator 19, the modulator control 20, the constant -Current source 21, the controller 22, the BITE controller 23, the frequency-selective receiver signal amplifier 24, the phase shifter 25, the time controller 26, the light source 2, the icing discriminator 27, the icing tendency 28, the icing strength 29, the icing speed 30, the data bus / Interface 31 with the input for additional parameters (e.g. test, speed increase 32 and yes / no-icing strength-icing speed-output 33).

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

27 32 06b

Patent claims:

ι. r-ifwa'Tisensor with a detection P.ädw (1) Scanning Eissriassungseinnchtang, Lt ' different areas of the detection surface with different temperatures can be generated, characterized by the following features:

a) the ice detection device is designed to scan at least two areas;

b) the different temperatures of the at least two areas can be predetermined Way adjustable;

c) a time measurement takes place between the occurrence of icing of the at least two Areas.

2. Ice warning sensor according to claim 1, characterized in that the areas are different Temperature of the detection surface (1) by means of an electrical signal supplied from the outside to the sensor Signal can be changed continuously or gradually.

3. Ice warning sensor according to claims 1-2, characterized in that the ice detection device comprises a light source from whose beam path a partial light beam as a reference signal is branched off for a photoelectric evaluation.