FI59062B - Foerfarande och anordning foer detektering av is pao ytterytorna av en luftfarkost - Google Patents
Foerfarande och anordning foer detektering av is pao ytterytorna av en luftfarkost Download PDFInfo
- Publication number
- FI59062B FI59062B FI771007A FI771007A FI59062B FI 59062 B FI59062 B FI 59062B FI 771007 A FI771007 A FI 771007A FI 771007 A FI771007 A FI 771007A FI 59062 B FI59062 B FI 59062B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- ice
- energy
- microwave
- waveguide
- layer
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 9
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 2
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims 3
- 230000037361 pathway Effects 0.000 claims 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 2
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 239000004705 High-molecular-weight polyethylene Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004164 analytical calibration Methods 0.000 description 1
- 238000010420 art technique Methods 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000005350 fused silica glass Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 239000005340 laminated glass Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000033772 system development Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D15/00—De-icing or preventing icing on exterior surfaces of aircraft
- B64D15/20—Means for detecting icing or initiating de-icing
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B19/00—Alarms responsive to two or more different undesired or abnormal conditions, e.g. burglary and fire, abnormal temperature and abnormal rate of flow
- G08B19/02—Alarm responsive to formation or anticipated formation of ice
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Table Devices Or Equipment (AREA)
- Optical Measuring Cells (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
Description
1“ ifflin rl Tri «« KUULUTUSJULKAISU cron^o jjST(S [B] (11>UTLAGGNIN6SSKAIFT 59062 C wa Patentti ny “r.r- tty 10 06 1531 ' ' Patent nseddelat (51) Kv.ik.Wi.3 B 64 D 15/20, G 01 N 23/24 SUOM I — Fl N LAN D (21) Ρκ·α«ΙΙμΙ(μιμμ —PK«ntM*eknln( 771007 (22) HakumispUvi — Aiweknlng*dt( 31.03.77 (23) Alkupllvft—GlMghutsdag 31.03.77 (41) Tullut Julkbuksl — Bllvtt offumllg 02.10.77
Patentti· ja rekisterihallitus ... .........
_ . (44) NahtSylktlpanon j· kuuLlulkalsun pvm. —
Patent· och registerstyrelsen ' AmoIcm utkgd och ud.tkrifttn pubucund 27.02.8l - (32)(33)(31) P|ry4«ty «uelkeut—Bugird prlorltut Ol.Oli.76 USA(US) 672616 _ (71) System Development Corporation, 2500 Colorado Avenue, Santa Monica,
California, USA(US) (72) Bertram Magenheim, Bethesda, Maryland, USA(US) . (74) Berggren Oy Ab (51+) Menetelmä ja laitteisto jään ilmaisemiseksi ilma-aluksen ulkopinnoilla - Förfarande och anordning för detektering av is pä ytterytorna av en luftfarkost
Esillä oleva keksintö koskee yleisesti pinnan jään ilmaisujärjes-telmää ja erityisesti ilma-aluksissa käytettäviksi tarkoitettuja jään ilmaisimia.
Pulmat, jotka liittyvät jään muodostumiseen ilma-aluksen pinnalla ovat hyvin tunnetut ja ovat peräisin ilmailun varhaisilta päiviltä. Tietyissä ilmastollisissa olosuhteissa pyrkii jäätä muodostumaan erityisesti kantopintojen etureunojen läheisyyteen olennaisen paksuina levyinä. Jää ei ainoastaan lisää ilma-aluksen tehollista painoa vaan se myös lisää ilman vastusta ja alentaa kantopinnan tuottamaa nostovoimaa.
Erilaisia tekniikkoja on käytetty menneisyydessä jään ilmaisemiseen, mutta ne kaikki ovat osoittautuneet epäluotettaviksi syystä tai toisesta. Yhtenä ennestään tunnettuna jään ilmaisumenetelmänä tunnetaan aukko- eli painesondimenetelmä, jossa käytetään eteenpäin avoimia aukkoja, jolloin jään muodostuminen aukkojen päälle havaitaan paineen alentumisena. Eräät toiset jään ilmaisumenetelmät perustuvat 2 59062 muutoksen havaitsemiseen tietyssä mekaanisessa tai sähköisessä parametrissä, kuten esimerkiksi sähkön tai lämmön johtavuudessa taikka jään lävitse kulkeneen valon vaimentumisessa. Vaikka jotkut näistä tekniikoista saattavat toimia kohtalaisen tyydyttävästi kiinteäsii-pisessä ilma-aluksessa, esiintyy lisäpulmia jään ilmaisussa helikoptereissa. Helikoptereita käytetään tyypillisesti matalissa korkeuksissa ja ne kohtaavat jäätävät olosuhteet todennäköisemmin kuin modernit kiinteäsiipiset ilma-alukset. Lisäksi monia ennestään tunnetuista tekniikoista ei voida soveltaa käytettäviksi pyörivillä pinnoilla. Tämän johdosta ei täysin tyydyttävää menetelmää ole tätä ennen ollut käytettävänä jään ilmaisemiseen helikopterin roottorin siivillä.
Saksalainen hakemusjulkaisu 2 244 166 kuvaa jäänilmaisulaitetta, jossa mikroaaltoenergiaa kohdistetaan läpinäkyvään ikkunaan. Jos ikkunassa ei ole jääkerrostumaa, menee energia ikkunan läpi, mutta jos siinä on kerrostuma, heijastuu osa energiasta takaisin, jolloin läpi menneen ja heijastuneen energian suhde ilmaisee jääkerroksen olemassaolon. Mainitun laitteen haittana on kuitenkin se, että jääkerros voidaan ilmaista vain ikkunassa, jonka pinta-ala on käytännön syistä varsin rajoitettu. Jos halutaan tutkia suuria aloja, tarvitaan laitteistoja myös suuri määrä, mikä luonnollisesti on hyvin kallista ja hankalaa.
Edellä esitetystä on ilmeistä, että on olemassa selvä tarve sellaiselle jään ilmaisujärjestelmälle, joka pystyy luotettavasti osoittamaan jään läsnäolon ilma-aluksen pinnalla ja erityisesti helikoptereiden roottorin siivillä. Esillä oleva keksintö tyydyttää tämän tarpeen ja keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, mitä päävaatimuksen tunnusmerkkiosassa esitetään. Keksinnön mukaisen laitteen tunnusmerkit selviävät vastaavasti patenttivaatimuksesta 2.
Keksinnön mukaiseen laitteistoon sisältävän pinta-aaltoputken paksuus on sellainen, että se mahdollistaa mikroaaltoenergian etenemisen siinäkin tapauksessa, että jääkerros on äärimmäisen ohut.
Pysyvän pinta-aaltoputken aine valitaan siis siten, että sen dielekt-risyysvakio on likimain sama kuin jään dielektrisyysvakio ja että se on suhteellisen vähähäviöistä ainetta mikroaaltoenergian siirrolle.
3 59062
Keksinnön erään toisen aspektin mukaan epäsovituselementti, esimerkiksi oikosulkuelementti, on sisällytetty pinta-aaltoputken siihen päähän, joka on poispäin siitä päästä, johon mikroaaltoenergia siirretään. Epäsovituselementistä on seurauksena energian kokonaisheijastus takaisin pitkin pinta-aaltoputkea ja heijastunut energia ilmaistaan heijastusmittausvälineillä. Koska jää tyypillisesti sisältää monia epäpuhtauksia, joihin sisältyy merkittävä määrä jäätymätöntä vettä, se muodostaa häviöllisen dielektrisen aineen mikroaaltoener-gian siirrolle ja paljon vähemmän energiaa heijastuu siitä yhdistetystä aaltoputkesta, jonka muodostavat jää ja pysyvä pinta-aalto-putki, kun jääkerros on olemassa.
Energiaa ei syötetä jääkerrokseen riittävästi sulattamaan jäätä ^ merkittävässä määrin, mutta esillä olevan keksinnön mukainen jään ilmaisin sopii hyvin käytettäväksi suurempitehoisen mikroaaltosig-naalilähteen yhteydessä, joka aktivoidaan todettaessa merkittävä tai ennaltamäärätty määrä jäätä ja joka lämmittäisi jäätä ja saisi aikaan sen poistamisen. Vaihtoehtoisesti keksinnöllä on riippumaton käyttö jään ilmaisimena käytetyn jäänpoistolaitteen tyypistä riippumattomasti .
Esillä olevan keksinnön mukaiseen menetelmään sisältyy seuraavat vaiheet: suhteellisen pienitehoisen mikroaaltosignaalin kehittäminen, tämän mikroaaltosignaalin kytkeminen siirrettäväksi läpi pinta-jääkerroksen, joka toimii pinta-aaltoputkena ja siirretyn ja jää-kerroksesta heijastuneen energian tarkkailu jään läsnäolon ja sen suhteellisen määrän määräämiseksi.
On ilmeistä, että esillä oleva keksintö edustaa merkittävää edistysaskelta jäänilmaisujärjestelmissä. Erityisesti mikroaaltoenergian käyttäminen siirrettynä jään lävitse, joka toimii pinta-aaltoputkena ja jääkerroksen heijastusominaisuuden tarkkaileminen mahdollistaa jään läsnäolon ja määrän luotettavan ja tarkan määräämisen. Keksinnön muita aspekteja ja etuja käy ilmi seuraavasta, oheisiin piirustuksiin liittyvästä yksityiskohtaisemmasta selityksestä.
Kuvio 1 esittää kaaviokuvaa esillä olevan keksinnön mukaisesta jään ilmaisujärjestelmästä.
Kuvio 2 on ekvivalenttinen piirikaavio sille yhdistetylle pinta-aaltoputkelle, jonka muodostavat jääkerros ja pysyvä pinta-aalto-putki.
4 59062
Kuvio 3 on kaaviollinen esitys mikroaaltoenergian siirrosta läpi pysyvän pinta-aaltoputken ja jääkerroksen ilma-aluksen pinnalla. Kuvio 4 esittää edestä katsottuna ja osittain leikattuna kytkintä, jota käytetään siirtämään mikroaaltoenergia pinta-aaltoputkeen.
Kuvio 5 esittää päältä katsottuna ja osittain leikattuna kuvion 4 esittämää laitetta.
Kuten piirustuksissa on esitetty, kohdistuu esillä oleva keksintö pääasiallisesti uuteen tekniikkaan ilma-aluksen ulkopinnoille muodostuneiden jääkerrosten ilmaisemiseksi. Se sopii erityisen hyvin jään ilmaisemiseen kantopinnoilla sekä kiinteäsiipisessä että pyö-riväsiipisessä ilma-aluksessa.
Keksinnön mukaisesti jääkerros 10 ilmaistaan siirtämällä siihen sähkömagneettista mikroaaltoenergiaa syötettynä tavanomaisesta mikroaaltosignaalilähteestä 12 ja kytkettynä jäähän pinta-aalto-putkikytkimen 14 avulla sillä tavoin, että jääkerros toimii pinta-aaltoputkena. Jääkerros 10 muodostuu pysyvälle dielektriselle kerrokselle 16, joka myös toimii pinta-aaltoputkena ja on muodostettu ilma-aluksen pinnalle 18, joka tyypillisesti on metallia ja jolle jääkerroksen odotetaan kerääntyvän. Mikroaalto-oikosulkuelementti 20 on asennettu aaltoputken 16 siihen päähän, joka on etäällä pinta-aaltoputkikytkimestä 14, varmistamaan mikroaaltoenergian heijastus takaisin pitkin aaltoputkea. Kaksisuuntaista kytkintä 22 käytetään kytkemään mikroaaltoenergia signaalilähteestä 12 pinta-aaltokytki-meen 14 ja syöttämään signaali heijastusmittariin 24, joka on yhdistetty kaksisuuntaiseen kytkimeen 22. Heijastusmittari tarkkailee sen yhdistetyn aaltoputken kompleksisen impedanssin arvoa tai hei-jastusominaisuutta, jonka muodostavat jääkerros 10 ja pysyvä pinta-aaltoputki 16.
Aaltoputket, joilla on pyöreän tai suorakulmaisen poikkileikkauksen omaavan suljetun putken muoto, ovat ennestään hyvin tunnettuja. Vähemmän tunnettu on ajatus "avoreunaisesta" rakenteesta mikroaaltoenergian siirtämiseksi pitkin pintaa. Energia on läheisesti sidottu pintaan ja vaikka sähköisiä tai magneettisia kenttiä esiintyy aaltoputken ulkopuolella, ne vaimenevat eksponentiaalisesti pinnan normaalin suunnassa. Mikroaaltoenergian eteneminen pinta-aaltoputken lävitse tapahtuu tavalla, jota voidaan nimittää "suljetuksi" siirtotavaksi, jota voidaan pitää ekvivalenttisena sisäpuolisen kokonaisheijastusten kanssa aaltoputken pinnoista. Kuten on esitetty 5 59062 kuviossa 3, mikroaaltoenergia voidaan ajatella syötetyksi pysyvään pinta-aaltoputkeen 16 sillä tavoin, että osumakulma sisäpintoihin, so. jää/ilma pintaan ja eriste/metalli pintaan ylittää kriitillisen kulman jonka yläpuolella tapahtuu sisäpuolinen kokonaisheijastus.
Keksinnön mukaisen laitteiston toimintataajuus ei ole kriitillinen ja voidaan valita täyttämään määrätyt suunnitteluvaatimukset ja vastaamaan asianmukaisia hallinnollisia säädöksiä. Tyypilliset taajuudet ovat alueella 2000 - 22 000 MHz. Signaalilähdettä 12 voidaan käyttää jatkuvasti, so. jatkuva-aaltomuotoisena taikka se voi olla " sovitettu pulssitoimintamuotoon.
Kuvio 2 esittää ekvivalenttia piirikaaviota kuvaten yhdistetyn aaltoputken ekvialenttisena siirtolinjan kanssa, jonka kaukopää on oikosuljettu elementillä 20. Kuvioissa 1 ja 2 osoittaa kirjain A yhdistetyn aaltoputken sisäänmenopäätä, kirjainta B on käytetty osoittamaan kohtaa, jossa jääkerros alkaa ja kirjainta C on käytetty osoittamaan kohtaa, jossa jääkerros päättyy ja kirjainta D on käytetty osoittamaan aaltoputken oikosuljettua päätä.
Pysyvän pinta-aaltoputken 16 aine valitaan sellaiseksi, että sen dielektrisyysvakio on likimain sama kuin jään dielektrisyysvakio, niin että vain vähäistä taittumista tapahtuu jää/eriste rajapinnassa ja pysyvän pinta-aaltoputken 16 aine valitaan sellaiseksi, jolla on suhteellisen häviöttömät dielektriset ominaisuudet.
Aine on myös valittava ottamalla huomioon sen kyky kestää voimakasta sateen, hiekan ja pölyn kulutusvaikutusta. Tämä on erityisen tärkeää, jos jäänilmaisinta on tarkoitus käyttää helikopterin roottorin siivissä. Sopivia aineita ovat alumiinioksidi; erittäin suurimolekyylipainoinen polyeteeni, kuten se, jota myydään tavara-nimellä LENNITE; kvartsikuitusilikonihartsilaminaatit; epoksi-lasi- tai silikonilasilaminaatit; sulatettu kvartsi. Lisäksi voidaan polyuretaanista kulutuspäällystettä, paksuudeltaan noin 0,3 mm, käyttää kulutuspäällysteenä joillekin näistä aineista. Polyuretaanin dielektriset ominaisuudet tekevät sen sopimattomaksi yksinään käytettäväksi aaltoputkiaineena.
Yksi tapa ilmaista siirtolinjan suhteelliset impedanssiominaisuudet on dimensioton heijastuskerroin, joka on matemaattisesti kompleksi- 6 59062 nen suure, jolla on reaali- ja imaginaarikomponent.it. Koska pysyvä pinta-aaltoputki 16 on suhteellisen häviötöntä ainetta ja koska heijastuselementti 20 voidaan valita aikaansaamaan melkein täydellinen heijastus, on heijastuskertoimella, joka todetaan kaksisuuntaisella kytkimellä 22 ja heijastusmittarilla 24, suuruutena käytännöllisesti katsoen ykkönen, kun mitään jääkerrosta 10 ei ole olemassa. On kuitenkin olemassa olennainen vaihe-ero lähetetyn ja heijastuneen signaalin välillä.
Jääkerroksen 10 syntyminen dielektriselle kerrokselle 16 tuo mukaan suhteellisen häviöllisen komponentin dielektriseen aaltoputkeen, kuten on osoitettu impedanssilla kohtien B ja C välissä kuviossa 2. Yhdistetyn aaltoputken lävitse etenevä energia kokee huomattavan häviön suuruudessa sekä huomattavan vaihesiirron, mistä on seurauksena heijastuskerroin, jonka suuruus on huomattavasti pienempi kuin ykkönen ja vaihe-ero on erilainen kuin se, joka havaittiin ilman jääkerrosta. Kun jään muodostuminen jatkuu, muuttuu heijastusmittarilla 24 mitatun heijastuskertoimen sekä suuruus että vaihe kunnes saadaan suhteellisen pieni heijastuskerroin. Niiden heijastusker-toimien arvot, jotka havaitaan kaksisuuntaisella kytkimellä 22 ja heijastusmittarilla 24, riippuvat tietysti jään ilmaisimelle ominaisista parametreista.
Heijastusmittari 24 voidaan, kuten on osoitettu kohdassa 26, kytkeä kehittämään valvontasignaaliulostulo, joka indikoi heijastusmittarilla mitattua heijastuskerrointa. Heijastuskerroin tai sen komponentti voidaan suoraan näyttää indikointivälineillä (ei esitetty), jotka on kalibroitu näyttämään jään määrää taikka jään suhteellista sijaintia, koska heijastuskertoimen suhteellinen vaihesiirto on suhteessa jään sijaintiin koko pysyvään pinta-aaltoputkeen 16 nähden. Vaihtoehtoisesti tai lisäksi heijastuskertoimen arvoa voidaan verrata kynnysarvoon, joka on ennalta valittu instrumentin kalibroinnin kuluessa, ja voidaan kehittää ohjaussignaali aktivoimaan jäänpoistolaite, kun heijastuskerroin saavuttaa kynnysarvon.
Kuviot 4 ja 5 esittävät pinta-aaltoputkikytkintä, joka vastaa kuviossa viitenumerolla 14 osoitettua. Kytkimeen 14 sisältyy tavanomainen suorakulmainen aaltoputki 30, jossa on laipalla varustettu pää 32 kytkemistä varten kaksisuuntaiseen kytkimeen 22 tai johonkin muuhun tavanomaiseen mikroaallon jakokomponenttiin (ei esitetty).
7 59062
Aaltoputki 30 on siinä päässään, joka on vastapäätä laippaa 32, suljettu lukuunottamatta pyöreätä aukkoa 34 yhdessä sivuseinässä, jonka lävitse kytkintappi 36 ulkonee, joka kytkintappi on kiinnitetty sivuseinään vastapäätä aukkoa. Tappi 36, joka parhaiten näkyy kuviossa 5, on pinta-aaltoputken 16 päällä ja osittain upotettuna tähän. Metallipintaan 18 sisältyy osa, joka sulkee pinta-aaltoputken 16 pään, kuten on kuvattu kohdassa 38, toimiakseen heijastimena ja siten aiheuttaakseen mikroaaltoenergian säteilyn haluttuun suuntaan pitkin aaltoputkea 16. Havaitaan, että jokin osa mikro-aaltoenergiasta, joka on heijastunut heijastuselementistä 20 ja suunnattu taaksepäin pitkin aaltoputkea 16, heijastuu jälleen metalli-pinnan 18 osasta 38, mistä on seurauksena sarja komplekseja heijastuksia edestakaisin pitkin aaltoputkea. Jokin osa sen energian resultanttikomponentista, joka siirrettiin aaltoputkeen 16 kytkimen 14 kautta, heijastuu kuitenkin takaisin ulos kytkimestä 14 ilmaistavaksi kaksisuuntaisella kytkimellä 22 ja heijastusmittarilla 24.
Käytettäessä keksintöä ilmaisemaan jäätä helikopterin roottorin siivissä mikroaaltosignaalin lähde 12 voidaan, johtuen sen pienistä tehovaatimuksista, asentaa pyörimään roottorin siipien kerällä yhdessä kaksisuuntaisen kytkimen 22, heijastusmittarin 24 ja pinta-aaltokytkimen 14 kanssa. Vaihtoehtoisesti mikroaaltosignaalin lähde 12 voi olla asennettu helikopterin runkoon ja sitä voidaan käyttää myös syöttämään suurempia määriä tehoa jään poistäiseksi roottorin siivistä. Järjestelmä voi vaatia pyörivän liitoksen ja muiden tavanomaisten mikroaallon jakelukomponenttien lisäämisen, joista mitään ei ole kuvattu, siirtämään mikroaaltoenergia roottorin siipien pinnoille.
^ Edellä esitetystä havaitaan, että esillä oleva keksintö edustaa merkittävää edistysaskelta jään ilmaisujärjestelmien alalla. Erityisesti suhteellisen pientehoisen mikroaaltoenergian käyttämisestä ilmaisemaan heijastus- tai impedanssiominaisuuksia häviöttömän aal-toputken ja pintajääkerroksen muodostamassa yhdistetyssä pinta-aaltoputkessa on seurauksena aaltoputkella olevan jääkerroksen läsnäolon, määrän ja sijainnin sekä jääkerroksen muodostumisnopeuden luotettava ilmaisu. Havaitaan myös, että vaikka edellä on kuvaamista varten yksityiskohtaisesti selitetty keksinnön erityinen suoritusmuoto, voidaan siinä tehdä eri muutoksia ja modifikaatioita poikkeamatta keksinnön hengestä ja puitteista. Tämän mukaisesti keksintö on rajoitettu pelkästään oheisissa patenttivaatimuksissa.
Claims (5)
1. Menetelmä jään ilmaisemiseksi ilma-aluksen ulkopinnoilla, jossa menetelmässä kytketään energiaa lähteestä pinnassa olevaan jääkerrokseen, sekä tutkitaan energialähteen lähettämää signaalia jään läsnäolon ilmaisemiseksi mainitulla pinnalla synnyttämällä sähkömagneettinen mikroaaltosignaali, tunnettu siitä, että mikroaaltosignaali kytketään dielektristä ainetta olevan pysyvän pinta-aaltoputken (16) toiseen päähän (A), jonka aineen dielektri-nen vakio on sama kuin jään, mainitun pinta-aaltoputken (16) sekä jääkerroksen (10) muodostaessa yhdistetyn aaltoputken, joka siirtää mikroaaltosignaalia pitkin aaltoputken pintaa suunnassa, joka on yhdensuuntainen sen pinnan kanssa, jolla jää ilmaistaan, annetaan osan mikroaaltoenergiasta heijastua takaisin aaltoputkea pitkin tämän toisesta päästä (20), sekä heijastusmittarilla (24) ilmaistaan siirretyn ja heijastuneen energian välinen suhde yhdistettyyn aalto-putkeen nähden, jolloin jään läsnäolo ja sijainti voidaan ilmaista heijastusmittarin avulla.
2. Laite jään ilmaisemiseksi kappaleen pinnalla patenttivaatimuksen 1 raukaisen menetelmän suorittamiseksi, joka laite käsittää mikroaaltoenergialähteen, kytkentäelimet energian kytkemiseksi mainitusta lähteestä mainittuun jääkerrokseen, sekä signaalin tulkin-tapiirin jääpintakerroksen ilmaisemiseksi energialähteestä lähetetyn signaalin muutoksen perusteella, tunnettu siitä, että mainittuihin kytkentäelimiin kuuluu: pinta-aaltoputki, käsittäen pitkänomaisen dielektrisen kappaleen (16) aineesta, jonka dielektrisyys-vakio on sama kuin jään, jolloin mainittu dielektrinen kappale (16) ja jääkerros (10) yhdessä muodostavat yhdistetyn aaltoputken, mikroaal toenergian kytkin (14) mikroaaltoenergian syöttämiseksi dielektrisen kappaleen (16) toiseen päähän (A), kiinteä aaltoputkipääte (20) aaltoputken mainittua pintaa pitkin siirretyn energian heijastamiseksi takaisin kohti mainittua toista päätä (A), jolloin signaalin tulkitsin käsittää vertaimen (24) mainittuun yhdistettyyn aaltoput-keen siirrettyjen ja siitä heijastuneiden mikroaaltosignaalien vertaamiseksi toisiinsa.
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittu vertain (24) käsittää heijastusmittarin, jonka ulostulo edustaa mainitun yhdistetyn pinta-aaltoputken impedanssin tai heijastusominaisuuksien kompleksisia arvoja. 59062 9
4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittu pääte (20) on impedanssin epäsovituselementti, joka johtaa ainakin osittaiseen energian heijastumiseen takaisin pitkin pinta-aaltoputkea.
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittu pääte (20) on oikosulkuelementti.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US67261676 | 1976-04-01 | ||
| US05/672,616 US4054255A (en) | 1976-04-01 | 1976-04-01 | Microwave ice detector |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI771007A FI771007A (fi) | 1977-10-02 |
| FI59062B true FI59062B (fi) | 1981-02-27 |
| FI59062C FI59062C (fi) | 1981-06-10 |
Family
ID=24699311
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI771007A FI59062C (fi) | 1976-04-01 | 1977-03-31 | Foerfarande och anordning foer detektering av is pao ytterytorna av en luftfarkost |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4054255A (fi) |
| JP (1) | JPS52131749A (fi) |
| CA (1) | CA1095607A (fi) |
| DD (1) | DD130015A5 (fi) |
| DE (1) | DE2713081A1 (fi) |
| DK (1) | DK147277A (fi) |
| FI (1) | FI59062C (fi) |
| FR (1) | FR2346218A1 (fi) |
| GB (1) | GB1531674A (fi) |
| NL (1) | NL7703555A (fi) |
| NO (1) | NO143267C (fi) |
| SE (1) | SE7703664L (fi) |
Families Citing this family (57)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DK149870C (da) * | 1976-12-30 | 1987-03-23 | Danske Sukkerfab | Fremgangsmaade til koncentrationsmaaling i et medium |
| FI61249C (fi) * | 1979-10-10 | 1982-06-10 | Vaisala Oy | Anordning foer indikering av nedisning av asfaltsvaeg eller motsvarande |
| JPS5712329A (en) * | 1980-06-25 | 1982-01-22 | Hitachi Ltd | Frost sensor |
| IT1211006B (it) * | 1981-03-09 | 1989-09-29 | Cise Spa | Sensore a microonde per il controllo del livello del metallo fuso nelle colate continue. |
| DE3135263C2 (de) * | 1981-09-05 | 1986-11-06 | ELEKTRO-PHYSIK Hans Nix & Dr.-Ing. E. Steingroever GmbH & Co KG, 5000 Köln | Verfahren und Vorrichtung zum zerstörungsfreien Messen von Werkstoffanhäufungen oder Schichtdicken an folienartigen dielektrischen Werkstoffen, insbesondere Kunststoff |
| US4688185A (en) * | 1982-01-05 | 1987-08-18 | University Research Foundation | Microwave ice accretion measuring instrument |
| US4470123A (en) * | 1982-01-05 | 1984-09-04 | Miami R & D Limited Partnership | Microwave ice accretion meter |
| GB2124764B (en) * | 1982-08-03 | 1986-01-08 | Atomic Energy Authority Uk | Ice detector |
| US4649713A (en) * | 1984-05-21 | 1987-03-17 | Bezek Donald J | Microwave ice detector |
| US4590803A (en) * | 1984-06-28 | 1986-05-27 | Westinghouse Electric Corp. | Acoustic waveguide monitoring |
| US4913519A (en) * | 1988-03-04 | 1990-04-03 | Fiberchem Inc. | Optical sensor for the detection of ice formation and other chemical species |
| US4873510A (en) * | 1988-04-21 | 1989-10-10 | Boris Khurgin | Ice detector with movable feeler |
| US5061836A (en) * | 1990-01-18 | 1991-10-29 | United Technologies Corporation | Microwave deicing for aircraft engine propulsor blades |
| US5187980A (en) * | 1990-05-31 | 1993-02-23 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Method and apparatus for acoustic plate mode liquid-solid phase transition detection |
| US5313202A (en) * | 1991-01-04 | 1994-05-17 | Massachusetts Institute Of Technology | Method of and apparatus for detection of ice accretion |
| US5182944A (en) * | 1991-01-18 | 1993-02-02 | Brunnenkant Siegfried W | Helicopter icing spray system |
| FI90957C (fi) * | 1992-09-08 | 1994-04-25 | Soundek Oy | Lentokoneen siiven jäätymisen ilmaisin |
| US5381694A (en) * | 1992-09-29 | 1995-01-17 | Dedicated Electronics | Ice thickness measurement reflectometer |
| FI95751C (fi) * | 1993-12-09 | 1996-03-11 | Labko Ab Oy | Menetelmä veden eri faasien tunnistamiseksi ja menetelmässä käytettäväanturijärjestely |
| US5557261A (en) * | 1994-05-06 | 1996-09-17 | Nichols Research Corporation | Ice monitoring and detection system |
| US5821862A (en) * | 1994-08-30 | 1998-10-13 | University Of Guelph | Method and apparatus for measuring ice thickness on substrates using backscattering of gamma rays |
| US6049282A (en) * | 1994-08-30 | 2000-04-11 | University Of Guelph | Method and apparatus for measuring ice thickness on substrates using backscattering of gamma rays |
| US5497100A (en) * | 1994-10-17 | 1996-03-05 | Hughes Aircraft Company | Surface condition sensing system |
| US5781115A (en) * | 1995-04-03 | 1998-07-14 | Target Microwave | Apparatus and method for detection and thickness measurement of coatings over a surface |
| US6192752B1 (en) | 1995-08-04 | 2001-02-27 | Zevex, Inc. | Noninvasive electromagnetic fluid level sensor |
| US5695155A (en) * | 1995-09-21 | 1997-12-09 | Hughes Aircraft Company | Resonator-based, surface-condition sensor |
| US5772153A (en) * | 1995-10-17 | 1998-06-30 | Abaunza; John T. | Aircraft icing sensors |
| US6052056A (en) * | 1996-04-26 | 2000-04-18 | Icg Technologies, Llc | Substance detection system and method |
| US5841289A (en) * | 1997-01-28 | 1998-11-24 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | System and method for detecting accretion of frazil ice on underwater gratings |
| US5900820A (en) * | 1997-06-09 | 1999-05-04 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | System and method for detection of frazil ice on underwater grating |
| US6166661A (en) * | 1999-01-22 | 2000-12-26 | Rockwell Collins, Inc. | System for detecting ice on an aircraft |
| US6320511B1 (en) * | 2000-11-28 | 2001-11-20 | Rosemount Aerospace Inc. | Ice detector configuration for improved ice detection at near freezing conditions |
| US6995572B2 (en) * | 2001-03-05 | 2006-02-07 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Sensor and method for detecting a superstrate |
| US7017415B2 (en) * | 2001-09-27 | 2006-03-28 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Apparatus for sensing pressure fluctuations in a hostile environment |
| US20050230553A1 (en) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Rosemount Aerospace Inc. | Ice detector for improved ice detection at near freezing condition |
| US7104502B2 (en) * | 2004-03-31 | 2006-09-12 | Rosemount Aerospace Inc. | Ice detector for improved ice detection at near freezing condition |
| US7726174B2 (en) | 2006-10-24 | 2010-06-01 | Zevex, Inc. | Universal air bubble detector |
| US7439877B1 (en) | 2007-05-18 | 2008-10-21 | Philip Onni Jarvinen | Total impedance and complex dielectric property ice detection system |
| WO2009029533A1 (en) | 2007-08-24 | 2009-03-05 | Zevex, Inc. | Ultrasonic air and fluid detector |
| US7775482B2 (en) * | 2008-04-18 | 2010-08-17 | Honeywell International Inc. | Aircraft icing sensor |
| GB0823121D0 (en) * | 2008-12-18 | 2009-01-28 | Penny & Giles Controls Ltd | Ice detection system |
| GB2479696B (en) | 2009-02-06 | 2013-01-30 | Zevex Inc | Air bubble detector |
| US8779945B2 (en) | 2010-03-17 | 2014-07-15 | Sikorsky Aircraft Corporation | Virtual ice accretion meter display |
| US9056684B2 (en) * | 2011-04-08 | 2015-06-16 | Textron Innovations Inc. | Rotor blade de-icing system |
| GB2494435B (en) * | 2011-09-08 | 2018-10-03 | Roke Manor Res Limited | Apparatus for the transmission of electromagnetic waves |
| DE102012210150A1 (de) * | 2012-06-15 | 2013-12-19 | Wobben Properties Gmbh | Windenergieanlage und Verfahren zum Steuern einer Windenergieanlage oder eines Windparks |
| WO2015014545A1 (de) * | 2013-07-31 | 2015-02-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Objektdetektor und verfahren zur detektion eines objekts |
| WO2015061557A1 (en) * | 2013-10-24 | 2015-04-30 | The Regents Of The University Of Michigan | Aircraft icing detector |
| US10498393B2 (en) * | 2014-09-11 | 2019-12-03 | Cpg Technologies, Llc | Guided surface wave powered sensing devices |
| US10336465B2 (en) | 2016-01-08 | 2019-07-02 | The Regents Of The University Of Michigan | Ice crystals and volcanic ash detection system |
| US10621865B2 (en) | 2018-03-29 | 2020-04-14 | The Regents Of The University Of Michigan | Road condition monitoring system |
| US10508952B1 (en) | 2018-10-31 | 2019-12-17 | The Regents Of The University Of Michigan | Optimum spectral bands for active vision systems |
| US20220244195A1 (en) * | 2019-07-23 | 2022-08-04 | The University Of British Columbia | Method and apparatus for detecting ice formation on a surface using resonant sensors |
| US20210129997A1 (en) * | 2019-11-05 | 2021-05-06 | Rohr, Inc. | Thermal anti-icing system with microwave system |
| US11802756B2 (en) | 2020-08-18 | 2023-10-31 | Steven R. Weeres | Ice thickness transducer |
| US11021259B1 (en) | 2021-01-07 | 2021-06-01 | Philip Onni Jarvinen | Aircraft exhaust mitigation system and process |
| CN117249057A (zh) * | 2023-10-08 | 2023-12-19 | 江苏麦赫物联网科技有限公司 | 一种风力发电机叶片覆冰检测装置 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3116395A (en) * | 1960-04-26 | 1963-12-31 | United Control Corp | Ice detector system |
| FR1482385A (fr) * | 1966-06-06 | 1967-05-26 | Glass Developments Ltd | Détecteur de givre |
| US3540025A (en) * | 1967-01-20 | 1970-11-10 | Sierracin Corp | Ice detector |
| GB1322479A (en) * | 1969-07-18 | 1973-07-04 | English Electric Co Ltd | Ice detectors |
| GB1321596A (en) * | 1969-07-18 | 1973-06-27 | English Electric Co Ltd | Ice detectors |
| US3836846A (en) * | 1971-09-09 | 1974-09-17 | Monsanto Co | Ice detection apparatus employing microwave reflectance |
| DE2163703A1 (de) * | 1971-12-22 | 1973-06-28 | Vdo Schindling | Einrichtung zum feststellen der vereisung einer oberflaeche eines gegenstandes |
-
1976
- 1976-04-01 US US05/672,616 patent/US4054255A/en not_active Expired - Lifetime
-
1977
- 1977-03-01 GB GB8493/77A patent/GB1531674A/en not_active Expired
- 1977-03-24 DE DE19772713081 patent/DE2713081A1/de not_active Withdrawn
- 1977-03-30 JP JP3479577A patent/JPS52131749A/ja active Pending
- 1977-03-30 SE SE7703664A patent/SE7703664L/ not_active Application Discontinuation
- 1977-03-31 FI FI771007A patent/FI59062C/fi not_active IP Right Cessation
- 1977-03-31 FR FR7709752A patent/FR2346218A1/fr active Granted
- 1977-03-31 NO NO771146A patent/NO143267C/no unknown
- 1977-03-31 CA CA275,245A patent/CA1095607A/en not_active Expired
- 1977-04-01 NL NL7703555A patent/NL7703555A/xx not_active Application Discontinuation
- 1977-04-01 DK DK147277A patent/DK147277A/da not_active IP Right Cessation
- 1977-04-01 DD DD7700198213A patent/DD130015A5/xx unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4054255A (en) | 1977-10-18 |
| FR2346218A1 (fr) | 1977-10-28 |
| DD130015A5 (de) | 1978-03-01 |
| DE2713081A1 (de) | 1977-10-13 |
| DK147277A (da) | 1977-10-02 |
| FR2346218B1 (fi) | 1982-11-12 |
| NO771146L (no) | 1977-10-04 |
| GB1531674A (en) | 1978-11-08 |
| CA1095607A (en) | 1981-02-10 |
| FI771007A (fi) | 1977-10-02 |
| FI59062C (fi) | 1981-06-10 |
| NO143267C (no) | 1981-01-07 |
| NL7703555A (nl) | 1977-10-04 |
| JPS52131749A (en) | 1977-11-04 |
| SE7703664L (sv) | 1977-10-02 |
| NO143267B (no) | 1980-09-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI59062B (fi) | Foerfarande och anordning foer detektering av is pao ytterytorna av en luftfarkost | |
| US7439877B1 (en) | Total impedance and complex dielectric property ice detection system | |
| EP2270462A2 (en) | Pipeline leak detection using electromagnetic waves | |
| US6608489B2 (en) | Device, and method of its use, for concurrent real time alerting to accumulation of material upon multiple areas of a surface | |
| US9302777B2 (en) | Aircraft icing detector | |
| US9625248B2 (en) | Device and method for measuring ice thickness | |
| FI90957B (fi) | Lentokoneen siiven jäätymisen ilmaisin | |
| US7719694B1 (en) | System and method of surface wave imaging to detect ice on a surface or damage to a surface | |
| DK1600748T3 (en) | Radar level gauge | |
| US7775482B2 (en) | Aircraft icing sensor | |
| EP2620741A1 (en) | Device for measuring coating thickness | |
| AU649858B2 (en) | Detection and ranging of material flaws using microwave transmission line reflectometry | |
| EP2020380A2 (en) | Aircraft icing sensor | |
| Bassey et al. | Aircraft ice detection using time domain reflectometry with coplanar sensors | |
| EP3218700B1 (en) | Multi-phase fluid fraction measurement | |
| EP3060478B1 (en) | Aircraft icing detector | |
| US20230066998A1 (en) | Microwave System for Detection and Characterization of Fluidic Materials Interacting with Surfaces | |
| JP3885406B2 (ja) | 汚泥濃度計 | |
| Shah et al. | Unlocking Conformal Microwave Split Ring Resonant Sensors for In-flight Ice Sensing | |
| Bianchi et al. | Microwave devices for ice detection on aircraft | |
| JP2000321218A (ja) | 汚泥濃度計 | |
| Ho et al. | Measurement of electromagnetic properties of composite materials | |
| WO1995021766A1 (en) | Detector for indicating ice formation on the wing of an aircraft |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed |
Owner name: SYSTEM DEVELOPMENT CORPORATION |