PL196987B1 - Sposób i urządzenie do określania współczynnika oblodzenia powierzchni w otoczeniu powietrza atmosferycznego zawierającego wodę przechłodzoną - Google Patents
Sposób i urządzenie do określania współczynnika oblodzenia powierzchni w otoczeniu powietrza atmosferycznego zawierającego wodę przechłodzonąInfo
- Publication number
- PL196987B1 PL196987B1 PL351164A PL35116400A PL196987B1 PL 196987 B1 PL196987 B1 PL 196987B1 PL 351164 A PL351164 A PL 351164A PL 35116400 A PL35116400 A PL 35116400A PL 196987 B1 PL196987 B1 PL 196987B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- surface elements
- atmospheric air
- cover
- ice
- air
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 29
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 24
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 17
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 14
- 238000007710 freezing Methods 0.000 claims description 5
- 230000008014 freezing Effects 0.000 claims description 5
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 3
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 2
- 238000013208 measuring procedure Methods 0.000 claims description 2
- 239000003570 air Substances 0.000 description 51
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 2
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000005442 atmospheric precipitation Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01W—METEOROLOGY
- G01W1/00—Meteorology
- G01W1/14—Rainfall or precipitation gauges
Landscapes
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Ecology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Atmospheric Sciences (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
Abstract
8. Urz adzenie do okre slania wspó lczynnika oblodzenia w otoczeniu powietrza atmosferycz- nego zawieraj acego wod e przech lodzon a, znamienne tym, ze zawiera przynajmniej jeden element powierzchniowy (3; 21, 22, 23, 24; 121) wykonany z materia lu odpowiedniego do zama- rzania na nim lodu w powietrzu atmosferycz- nym, przy czym elementy powierzchniowe maj a okre slone pole powierzchni, a ponadto urz a- dzenie zawiera równie z uk lad nap edowy (4, 104) do przesuwania elementów powierzchniowych (3; 21, 22, 23, 24; 121) w powietrzu atmosferycz- nym z okre slon a pr edko sci a i przez okre slony czas oraz przyrz ad wa zacy (5, 105) do pomiaru grubo sci lub masy lodu powsta lego na elemen- tach powierzchniowych (3; 21, 22, 23, 24; 121) po okre slonym czasie przesuwu elementów po- wierzchniowych (3; 21, 22, 23, 24; 121) w po- wietrzu atmosferycznym. PL PL PL PL
Description
(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 196987 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 351164 (13) (22) Data zgłoszenia: 07.03.2000 (51) Int.Cl.
G01W 1/00 (2006.01) (86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego: G01W 1/14 (2006.01)
07.03.2000, PCT/DK00/00094 (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego:
14.09.2000, WO00/54078 PCT Gazette nr 37/00
Sposób i urządzenie do określania współczynnika oblodzenia powierzchni w otoczeniu powietrza atmosferycznego zawierającego wodę przechłodzoną (30) Pierwszeństwo:
08.03.1999,DK,PA199900323 (43) Zgłoszenie ogłoszono:
24.03.2003 BUP 06/03 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono:
29.02.2008 WUP 02/08 (73) Uprawniony z patentu:
DALSGAARD NIELSEN APS,Hasselager,DK (72) Twórca(y) wynalazku:
Evan Nielsen,Fars0,DK (74) Pełnomocnik:
Szafruga Anna, POLSERVICE,
Kancelaria Rzeczników Patentowych Sp. z o.o.
(57) 8. Urządzenie do określania współczynnika oblodzenia w otoczeniu powietrza atmosferycznego zawierającego wodę przechłodzoną, znamienne tym, że zawiera przynajmniej jeden element powierzchniowy (3; 21, 22, 23, 24; 121) wykonany z materiału odpowiedniego do zamarzania na nim lodu w powietrzu atmosferycznym, przy czym elementy powierzchniowe mają określone pole powierzchni, a ponadto urządzenie zawiera również układ napędowy (4, 104) do przesuwania elementów powierzchniowych (3; 21, 22, 23, 24; 121) w powietrzu atmosferycznym z określoną prędkością i przez określony czas oraz przyrząd ważący (5, 105) do pomiaru grubości lub masy lodu powstałego na elementach powierzchniowych (3; 21, 22, 23, 24; 121) po określonym czasie przesuwu elementów powierzchniowych (3; 21, 22, 23, 24; 121) w powietrzu atmosferycznym.
PL 196 987 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do określania współczynnika oblodzenia powierzchni w otoczeniu powietrza atmosferycznego zawierającego wodę przechłodzoną.
Takie pomiary są stosowane w szczególności - ale nie wyłącznie - w dziedzinie awiacji i nawigacji, przy czym oblodzenie może stanowić znaczne zagrożenie w przypadku akcji ratunkowej.
Problem wynika z opadów atmosferycznych, takich jak deszcz i mgła, które mają w stanie przechłodzenia znaną skłonność do zamrażania na przedmiotach, na przykład na kadłubie i częściach urządzeń statków oraz samolotów.
Zatem w praktyce, krytyczne warunki pogodowe często wymuszały obserwowanie objawów oblodzenia, aby w razie konieczności ostrzec samoloty i statki.
W tym kontek ś cie problem polega na tym, ż e takie obserwacje są oparte na subiektywnym odczuciu i że w konsekwencji nie ustalono standardowej wartości zagrożenia oblodzeniem. Zatem, ostrzeżenie oparte na takim subiektywnym odczuciu jest związane z dużą dozą niepewności i osoba, która odbiera ostrzeżenie nie może łatwo uzyskać wiarygodnego obrazu zagrożenia oblodzeniem, poza poleganiem na zaleceniach odebranego ostrzeżenia.
Amerykański opis patentowy nr 4,730,485 opisuje stacjonarne urządzenie pomiarowe do pomiaru prędkości wiatru oraz kierunku wiatru, które dostosowane jest również do pomiaru aktualnego oblodzenia.
Opublikowane norweskie zgłoszenie patentowe nr 151,060 opisuje stacjonarne urządzenie ważące do ważenia ilości opadów atmosferycznych w postaci śniegu lub lodu, który osiada na, w zasadzie, poziomej ważonej płytce.
Jednakże występuje problem w związku z tymi dotychczasowymi urządzeniami, polegający na tym, że oblodzenie często występuje w sytuacjach, kiedy powietrze jest względnie spokojne i że współczynnik oblodzenia, zmierzony przez te urządzenia jest błędny, ponieważ tylko mała ilość lodu osadza się na urządzeniach.
Następnym problemem związanym z dotychczasowym urządzeniem, znanym z opublikowanego norweskiego zgłoszenia patentowego nr 151,060 jest to, że opady atmosferyczne inne niż przechłodzona woda mogą osadzać się na ważonej płytce, w wyniku czego powstają błędne wyniki ważenia pod względem współczynnika oblodzenia.
Amerykański opis patentowy nr 3 940 622 opisuje detektor do detekcji szybkości powstawania lodu. W celu dostarczenia strumienia powietrza, wytwarzany jest przepływ otaczającego powietrza przez wprowadzenie głównego gazu do kanału, przy czym główny gaz jest doprowadzany, na przykład, za pomocą kompresora silnikowego samolotu VTOL.
Amerykański opis patentowy o numerze 5 317 915 dotyczy problemu detekcji narastania oblodzenia na wirniku samolotu. To znane urządzenie pomiarowe zawiera środki do określania osiowego obciążenia na oś wirnika w warunkach dynamicznych, tj. podczas pracy wirnika.
Jest zatem celem niniejszego wynalazku opracowanie sposobu i urządzenia, dzięki którym możliwe jest, w niemal wszystkich warunkach pogodowych, w szczególności również przy lekkim wietrze i spokojnym powietrzu, dostarczenie standardowego wyniku pomiaru lub standardowej wartości współczynnika oblodzenia.
Sposób określania współczynnika oblodzenia powierzchni w otoczeniu powietrza atmosferycznego zawierającego wodę przechłodzoną, według wynalazku charakteryzuje się tym, że jako element do osadzania nim lodu stosuje się element o określonym polu powierzchni wykonany z materiału odpowiedniego do zamarzania na nim przechłodzonej wody lub lodu, temperaturę elementów powierzchniowych utrzymuje się na poziomie odpowiadającym w zasadzie temperaturze powietrza atmosferycznego, wytwarza się względny ruch z określoną prędkością między powietrzem atmosferycznym a elementami powierzchniowymi, poprzez przesuwanie elementów powierzchniowych w powietrzu atmosferycznym przez określony czas, a następnie, za pomocą urządzenia pomiarowego, mierzy się grubość lub masę lodu utworzonego na elementach powierzchniowych.
Korzystnie po zmierzeniu masy lub grubości powstałego lodu usuwa się go z elementów powierzchniowych, po czym, korzystnie, przeprowadza się nowy pomiar.
Korzystnie usuwa się powstały lód poprzez ogrzanie elementów powierzchniowych.
Korzystnie elementy powierzchniowe przykrywa się i osłania za pomocą pokrywy umieszczonej w pierwszym położeniu, po czym usuwa się pokrywę znad elementów powierzchniowych do drugiego
PL 196 987 B1 położenia przynajmniej na określony czas, w którym elementy powierzchniowe przesuwa się w powietrzu atmosferycznym z określoną prędkością.
Korzystnie elementy powierzchniowe przesuwa się jeszcze przez określony czas po przywróceniu pokrywy do pierwszego położenia zgodnie z procedurą pomiaru, po czym mierzy się grubość lub masę lodu powstałego na elementach powierzchniowych.
Korzystnie elementy powierzchniowe przesuwa się w powietrzu atmosferycznym z prędkością zapewniającą odrzucenie z elementów powierzchniowych opadu atmosferycznego, który nie zamarzł na elementach powierzchniowych.
Korzystnie stosuje się przynajmniej dwa elementy powierzchniowe, które są obrotowo rozmieszczone na wale wirnika, zaś ruch obu elementów powierzchniowych jest realizowany poprzez obrót wału wirnika.
Urządzenie do określania współczynnika oblodzenia w otoczeniu powietrza atmosferycznego zawierającego wodę przechłodzoną, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera przynajmniej jeden element powierzchniowy wykonany z materiału odpowiedniego do zamarzania na nim lodu w powietrzu atmosferycznym, przy czym elementy powierzchniowe mają okreś lone pole powierzchni, a ponadto urządzenie zawiera również układ napędowy do przesuwania elementów powierzchniowych w powietrzu atmosferycznym z określoną prędkością i przez określony czas oraz przyrząd ważący do pomiaru grubości lub masy lodu powstałego na elementach powierzchniowych po określonym czasie przesuwu elementów powierzchniowych w powietrzu atmosferycznym.
Korzystnie przyrząd ważący stanowi zespół do ważenia i rejestrowania przynajmniej ciężaru elementów powierzchniowych przed i po przesunięciu elementów powierzchniowych w powietrzu atmosferycznym.
Korzystnie urządzenie zawiera elementy do ogrzewania elementów powierzchniowych.
Korzystnie urządzenie zawiera wirnik z wałem i przynajmniej dwa elementy powierzchniowe, które rozciągają się od wału i wystają z niego, przy czym wał jest obracany za pomocą układu napędowego.
Korzystnie urządzenie zawiera pokrywę, której wnętrze jest skierowane w stronę elementów powierzchniowych i która jest zamontowana ruchomo zajmując pierwsze położenie nad elementami powierzchniowymi przykrywając je od góry i drugie położenie, w którym pokrywa odsłania elementy powierzchniowe.
Korzystnie pokrywa tworzy, w pierwszym położeniu, zamkniętą przestrzeń wokół elementów powierzchniowych.
Korzystnie pod pokrywą są umieszczone elementy do ogrzewania zamkniętej przestrzeni.
Korzystnie elementy powierzchniowe są obracane przez określony czas po tym, jak pokrywa zgodnie z procedurą pomiaru jest cofana do pierwszego położenia, po czym jest określana grubość lub masa powstałego lodu.
Korzystnie w drugim położeniu pokrywy jej wnętrze jest osłonięte przed opadami atmosferycznymi i pozostaje suche.
Korzystnie każdy element powierzchniowy składa się z płytki mającej przód i tył przy czym przód płytki jest zwrócony w kierunku przesuwu odpowiedniego elementu powierzchniowego w powietrzu atmosferycznym, a ponadto w płytce są umieszczone liczne kanały usytuowane od przodu płytki ku jej tyłowi, do przepływu powietrza atmosferycznego przez nie w kierunku od przodu płytki do tyłu płytki.
Korzystnie elementy powierzchniowe tworzą układ elementów powierzchniowych zamontowanych na obrotowym wale ustawionym pionowo przy czym poszczególne elementy powierzchniowe w rzucie na pł aszczyznę prostopadłą do obrotowego wał u stykają się lub nakł adają się na inne elementy powierzchniowe, przez co nie ma wolnego miejsca między poszczególnymi elementami powierzchniowymi, w widoku z góry.
Korzystnie elementy powierzchniowe w rzucie na płaszczyznę równoległą do obrotowego wału, stykają się z lub nakładają się na inne elementy powierzchniowe, przez co nie ma wolnego miejsca między poszczególnymi elementami powierzchniowymi, w widoku z boku.
Korzystnie elementy powierzchniowe mają kanały, zaś urządzenie zawiera takie środki, że powietrze może być przepuszczane przez kanały.
Korzystnie urządzenie zawiera elementy do dostarczania powietrza w postaci albo ogrzanego powietrza, albo powietrza o temperaturze w zasadzie równej temperaturze otoczenia.
Korzystnie urządzenie jest ustawione na poziomie gruntu na lotnisku i zawiera zespoły do rejestrowania wyników pomiaru grubości lub masy lodu osadzonego na elementach powierzchniowych
PL 196 987 B1 i zespoł y do wizualnego lub akustycznego emitowania sygna ł u odpowiadają cego wynikowi pomiaru do personelu kontrolującego.
Korzystnie urządzenie zawiera zespół do przetwarzania zmierzonych wartości grubości lub masy na wartość, która wskazuje zagrożenie oblodzenia.
Oznacza to, z jednej strony, że opady atmosferyczne inne niż przechłodzone krople deszczu lub mgła mogą tylko z trudnością osiadać na elementach powierzchniowych i wpływać negatywnie na wyniki pomiaru i że jest zatem możliwe wykonanie stosunkowo dokładnych pomiarów współczynnika oblodzenia, również w stosunkowo spokojnym powietrzu.
W przypadku, gdy mierzonym współczynnikiem jest grubość warstwy lodu, korzystne jest w celu uzyskania jej reprezentatywnej wartoś ci - wykonanie pomiaru w kilku punktach, korzystnie w jednym lub kilku punktach na każdym elemencie powierzchniowym, a następnie zsumowanie wyników pomiarów w celu uzyskania jednej wartości.
Zmierzony w ten sposób wzrost wagi lub grubości warstwy lodu jest standardowym współczynnikiem, który wskazuje względne zagrożenie oblodzenia np. samolotów lub statków w rejonie wykonywania pomiaru. Jest zrozumiałe, że uzyskana wartość może być tylko wskaźnikiem zagrożenia, ponieważ, co jest oczywiste, wartość będzie zmieniała się mniej lub bardziej zależnie od miejsca, gdzie pomiar został wykonany.
Według korzystnego przykładu wykonania sposobu, zapewnione jest, że utworzony ewentualnie lód jest usuwany przed pierwszym pomiarem i podobnie utworzony lód jest usuwany z poszczególnych elementów powierzchniowych po pomiarze masy lub grubości lodu, po czym może zostać wykonany nowy pomiar. Korzystnie, takie usunięcie lodu może zostać wykonane przez ogrzanie poszczególnych elementów powierzchniowych z zewnątrz lub od wewnątrz.
Dzięki temu, że stosuje się pokrywę, która rozciąga się przynajmniej nad elementem powierzchniowym, przykrywa i osłania element powierzchniowy, po czym jest usuwana znad elementu powierzchniowego przynajmniej na określony czas, w którym element powierzchniowy przesuwa się w powietrzu atmosferycznym z określoną prędkością, to uzyskuje się jednorodne wyniki pomiarowe. Ponadto dokładność pomiaru zwiększa się, jeśli element powierzchniowy jest przesuwany w powietrzu atmosferycznym z prędkością, która zapewnia to, że opady atmosferyczne, które nie zamarzają na elemencie powierzchniowym, są w znacznym stopniu odrzucane z elementu powierzchniowego.
Aby zapewnić to, że wnętrze pokrywy jest chronione przed osadzaniem się na nim opadów atmosferycznych, pokrywę można korzystnie tak ustawić w jej drugim położeniu, że jej wnętrze jest chronione przez opadami atmosferycznymi. Dzięki temu opady atmosferyczne nie mogą spaść z wnętrza pokrywy na elementy powierzchniowe, kiedy pokrywa jest przenoszona nad nimi.
Dzięki temu, że elementy powierzchniowe są w zasadzie wolne od innych opadów atmosferycznych przed dokonaniem obliczeń wielkości to mogą być korzystnie obracane przez określony czas po powrocie pokrywy do jej pierwszego położenia.
Mechanizm ruchu, który wywołuje ruch elementów powierzchniowych w powietrzu może zostać zrealizowany w bardzo prosty sposób, który nie wymaga nadzoru.
Poza tym, mając na uwadze uzyskanie większej dokładności pomiaru, urządzenie może zawierać również pokrywę, która może przyjmować pierwsze położenie, w którym rozciąga się nad elementem powierzchniowym, a zatem przykrywa go w kierunku pionowym i drugie położenie, w którym pokrywa jest usuwana z elementu powierzchniowego i nie przykrywa go, przy czym pokrywa jest korzystnie ukształtowana tak, że w jej pierwszym położeniu tworzy zamkniętą przestrzeń wokół elementu powierzchniowego.
W celu umoż liwienia wykonywania pomiarów szybko jeden po drugim, montuje się odpowiednie elementy, które, z jednej strony, mogą ogrzać elementy powierzchniowe w celu stopienia lodu osadzonego na nim, zaś z drugiej strony, mogą ochłodzić go w przybliżeniu do temperatury otoczenia. Można to uzyskać w ten sposób, że elementy powierzchniowe są ukształtowane z kanałami, zaś urządzenie zawiera środki, dzięki którym powietrze może być przepuszczane przez kanały albo w postaci ogrzanego powietrza albo powietrza o temperaturze w przybliżeniu równej temperaturze otoczenia. Ogrzewanie i chłodzenie elementów powierzchniowych można zrealizować również przez ogrzewanie lub chłodzenie zamkniętej powierzchni pod pokrywą.
Pożądane jest, aby tworzenie lodu na elementach powierzchniowych było możliwie kompletne, aby zapewnić dokładność i szybkość pomiaru i w konsekwencji element powierzchniowy, w pierwszym korzystnym przykładzie wykonania, ma postać płyty zawierającej przód i tył, które są ustawione przeciwnie względem siebie przy czym płyta jest tak ustawiona, że jej przód jest skierowany w stronę,
PL 196 987 B1 w którą element powierzchniowy jest przesuwany w powietrzu atmosferycznym i przy czym w płycie są umieszczone liczne kanały ciągnące się od przodu płytki do tyłu płytki, dzięki czemu powietrze atmosferyczne może przepływać przez kanały od przodu płytki do tyłu płytki.
Według alternatywnego, korzystnego przykładu wykonania, urządzenie zawiera układ elementów powierzchniowych, zamontowany na obrotowym wale ustawionym w pionowej pozycji. Poszczególne elementy powierzchniowe są ustawione i rozmieszczone tak, że poszczególne elementy powierzchniowe, odpowiednio do ich rzutów na płaszczyznę prostopadłą do obrotowej osi, stykają się lub nakładają się z innymi elementami powierzchniowymi, co oznacza, że nie ma miejsca między poszczególnymi elementami powierzchniowymi, kiedy urządzenie jest widziane z góry. W ten sposób uzyskuje się to, że wszystkie opady atmosferyczne w zasięgu urządzenia, trafiają na elementy powierzchniowe, a zatem mogą osadzać się w postaci lodu. Im większy jest stopień nałożenia na siebie elementów powierzchniowych, tym większe odchylenie od pionowo padających opadów może być tolerowane, aby zapewnić powyższy efekt.
Odpowiednio do powyższych opisów, elementy powierzchniowe korzystnie mogą być ukształtowane i rozmieszczone tak, że poszczególne elementy powierzchniowe, odpowiednio do ich rzutów na powierzchnię równoległą do obrotowej osi stykają się z lub nakładają się na inne elementy powierzchniowe, tak że nie ma miejsca między poszczególnymi elementami powierzchniowymi, kiedy urządzenie jest widziane z boku. W ten sposób uzyskuje się to, że powietrze atmosferyczne przepuszczane nad elementami powierzchniowymi w wyniku względnego ruchu między powietrzem atmosferycznym a elementami powierzchniowymi uderza o element powierzchniowy i może dzięki temu osadzić w postaci lodu zawartą w nim wodę.
W przypadku przykł adów wykonania jak opisane powyż ej, zapewnione jest, ż e urzą dzenie może zostać ukształtowane tak, że będzie miało najmniejsze możliwe wymiary fizyczne.
Przedmiot zgłoszenia jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. od 1 do 4 są przykładowymi szkicami wykorzystującymi schematycznie pokazane urządzenia w celu zilustrowania różnych etapów procesu według niniejszego wynalazku; fig. 5 przedstawia przekrój poprzeczny, który ilustruje pionowy przekrój poprzeczny przez element powierzchniowy do zastosowania w urządzeniu według niniejszego wynalazku; fig. od 6 do 8 przedstawiają pierwszy, korzystny przykład wykonania urządzenia według wynalazku, przy czym pokrywa jest pokazana w różnych pozycjach; fig. 9 przedstawia alternatywny, korzystny przykład wykonania urządzenia według wynalazku, widziany od dołu; fig. 10 przedstawia pionowy przekrój poprzeczny przez urządzenie pokazane na fig. 9, odpowiadający płaszczyźnie wskazywanej przez B-B; fig. 11 przedstawia korzystny przykład wykonania wirnika do zastosowania w związku z wynalazkiem; fig. 12 przedstawia widok z góry wirnika przedstawionego na fig. 11, zaś fig. 13 przedstawia inny korzystny przykład wykonania wirnika do zastosowania w zwią zku z wynalazkiem.
Na fig. 1 pokazano zasady konstrukcji urządzenia według wynalazku. Urządzenie to zawiera obudowę lub ramę 1, w której jest umieszczony wał lub wirnik 2, który podtrzymuje dwa, średnicowo przeciwne, elementy powierzchniowe 3, które są obracane przez układ napędowy 4 w kierunku wskazywanym przez strzałkę A. Wirnik 2 z co najmniej jednym elementem powierzchniowym 3 jest nazywany również układem wirnikowym.
Odpowiednio do normalnego stanu roboczego urządzenia, wał lub wirnik jest ukształtowany tak aby przyjmować w zasadzie pionowe położenie. Kiedy poniżej w tekście stosowane są określenia „pionowy” i „poziomy”, to odnoszą się do urządzenia ustawionego w takiej korzystnej pozycji.
Ponadto, urządzenie zawiera przyrząd ważący 5, do ważenia elementów powierzchniowych 3, wirnik 2 i układ napędowy 4, dzięki czemu można określić wzrost wagi.
Poza tym, urządzenie według wynalazku zawiera ruchomą pokrywę 6, na fig. od 1 do 4 pokazaną jako kopułowa osłona, składającą się z dwóch części w kształcie czwartej części sfery, pokazanych na fig. 1 w pierwszym położeniu, w którym osłaniają elementy powierzchniowe 3 i wirnik 2 oraz tworzą w zasadzie zamkniętą przestrzeń 7 wokół elementów powierzchniowych 3 i wirnika 2.
Ponadto, urządzenie według wynalazku zawiera dmuchawę 8, do kierowania powietrza atmosferycznego w stronę elementów powierzchniowych 3.
W etapie procesu pokazanego na fig. 1, wirnik 2 jest obracany w zamkni ę tej przestrzeni 7. W konsekwencji wytwarzania krążenia powietrza w przestrzeni 7 przez dmuchawę 8, elementy powierzchniowe 3 przyjmują temperaturę, która odpowiada w zasadzie temperaturze otoczenia.
Figura 2 przedstawia kolejny etap procesu, w którym dwie części pokrywy 6 w kształcie czwartej części sfery zostały wycofane do drugiego położenia, w którym elementy powierzchniowe 3 na wirniku 2
PL 196 987 B1 są obracane w otwartym powietrzu przy czym - jeśli przechłodzona woda jest obecna w powietrzu, to struktury lodowe będą osadzały się na elementach powierzchniowych 3. Z figury wynika, że pokrywa 3 w drugim położeniu znajduje się wewnątrz obudowy 1, która jest korzystnie ukształtowana tak, ż e wnętrze pokrywy 3 jest osłonięte przed atmosferycznymi opadami osiadającymi na obudowie 1. W pokazanym przykładzie wykonania, moż na to zrealizować tylko przez przesunię cie sferycznych części pokrywy 6 w dół do obudowy 1 przez wąski otwór między górną powierzchnią a bocznymi ściankami obudowy 1. Taka konfiguracja zapewnia, że opady atmosferyczne nie mogą ściec z wnętrza pokrywy 6 na elementy powierzchniowe 3, kiedy pokrywa 1 jest przesuwana nad nie.
Zgodnie z wynalazkiem, etap procesu pokazany na fig. 2 jest wykonywany przez określony czas, przy czym odpowiednia ilość lodu jest osadzana na elementach powierzchniowych 3 i wirnik 2 jest obracany z taką prędkością, że, z jednej strony brane jest pod uwagę, aby lód nie został zrzucony z wirnika 2, ale inne opady, jeś li są , w postaci deszczu i ś niegu, został y zrzucone w odpowiednim stopniu. Jak widać na figurze, należy oczywiście zapewnić to, aby pokrywa 6, mogła być przesuwana obok różnych struktur obudowy 1.
Korzystnie, przyrząd ważący 5 może być ukształtowany z trzema komorami ważącymi, umieszczonymi w trójkącie między układem napędowym 4 a dolną częścią obudowy 1. Dzięki temu uzyskiwane jest stabilne określanie wagi dla układu napędowego 4, wirnika 2, elementów powierzchniowych 3 i powstał ego na nich lodu.
Po etapie pokazanym na fig. 2, realizowany jest etap pokazany na fig. 3, w którym pokrywa 6 jest cofana do jej pierwszego położenia. Aby upewnić się, że elementy powierzchniowe 3 są w zasadzie wolne od opadów atmosferycznych innych niż lód, zanim jego ilość zostanie określona, elementy powierzchniowe 3 są korzystnie obracane przez określony czas po cofnięciu się pokrywy 6 do jej pierwszego położenia.
Następnie elementy powierzchniowe 3 są zatrzymywane, zaś wzrost wagi elementów powierzchniowych 3 wynikający z osadzenia się lodu na ich powierzchniach, jest rejestrowany przy pomocy przyrządu ważącego 5. Na podstawie zmierzonej wartości może zostać wygenerowany sygnał, wskazujący wartość współczynnika oblodzenia, jednakże rysunek nie pokazuje urządzenia przeznaczonego do tego celu, ponieważ jest oczywiste dla specjalisty w danej dziedzinie, jak należy zbudować takie urządzenie na podstawie niniejszego opisu.
Na fig. 4 przedstawiony jest kolejny etap procesu, w którym dwie części pokrywy 6 w kształcie czwartych części sfery zostały przesunięte nad elementami powierzchniowymi 3 i osłaniają je tak, aby utworzyć ponownie zamkniętą przestrzeń 7. W tym etapie procesu wirnik 2 jest obracany i realizowane jest szybkie grzanie zamkniętej przestrzeni 7 przy pomocy dmuchawy 8 i elementu grzejnego 9, w wyniku czego lód osadzony na elemencie powierzchniowym 3 topi się i jest odrzucany w wyniku obracania wirnika 2, przy czym połączona waga wirnika 2 i elementów powierzchniowych 3 powraca do początkowej wartości.
Można teraz wykonać etap procesu pokazany na fig. 1; urządzenie według wynalazku jest więc odpowiednie do wykonywania z dużą dokładnością kolejnych pomiarów w standaryzowanych warunkach.
W celu uzyskania moż liwie najwyż szej dokł adnoś ci pomiaru, elementy powierzchniowe 3 powinny mieć jak możliwie największą powierzchnię przywierania lodu. Fig. 5 przedstawia przykład wykonania, w którym element powierzchniowy 3 jest skonstruowany jako siatka, jak widać w jego pionowym przekroju i z którego wynika, że element powierzchniowy 3, który jest przesuwany w kierunku wskazywanym przez strzałkę B ma przód 13 i tył 14 , przy czym ścianki 11, 12 tworzą razem kanały 10, które rozciągają się od przodu 13 do tyłu 14.
W ten sposób element powierzchniowy 3 tworzy stosunkowo dużą powierzchni ę w porównaniu z lokalnym ciężarem elementu powierzchniowego 3, co oznacza, że uzyskuje się stosunkowo szybko wytworzoną odpowiednią i mierzalną ilość lodu na powierzchniach elementu powierzchniowego 3 i tak, ż e element powierzchniowy 3 moż e szybko uzyskać żądaną temperaturę w wyniku grzania, jak pokazano na fig. 4 i chłodzenia, jak pokazano na fig. 1.
Obie ścianki 11, 12 zwężają się w dół, co oznacza z jednej strony, że jest bardzo prawdopodobne, że opady atmosferyczne inne niż przechłodzona woda lub mgła zsuną się lub spadną z elementu powierzchniowego 3, ale również, że jest duże prawdopodobieństwo, że krople przechłodzonej wody lub mgły osiądą na powierzchniach elementu powierzchniowego 3, nie przechodząc przez cały element powierzchniowy 3.
Elementy powierzchniowe pokazane na fig. od 1 do 4 są, dla przejrzystości, pokazane jako bardzo małe, ale według korzystnego przykładu wykonania, mają one wymiary takie, że w zasadzie wypełniają
PL 196 987 B1 przestrzeń 7, co oznacza, że elementy powierzchniowe 3, jak pokazano na fig. od 1 do 4, łączą się, tworząc w przybliżeniu półkole. W ten sposób zapewnia się to, że urządzenie może mieć najmniejszy wymiar zewnętrzny.
Jak opisano powyżej, należy zapewnić to aby wnętrze pokrywy 6 było osłonięte przed opadami atmosferycznymi we wszystkich etapach procesu zapewniając dokładne ustalanie ilości powstałego lodu.
Na fig. od 6 do 8 pokazano przykład wykonania, w którym urządzenie zawiera obudowę 1, pokrywę 6 w postaci dwóch części w kształcie czwartych części sfery, dwa schowki 41 na dwie części pokrywy 6 i platformę 40, na której schowki 41 zostały umieszczone. Ponadto, urządzenie zawiera układ wirnika, układ napędowy i (nie pokazany) przyrząd ważący jak opisano powyżej.
W pierwszym położeniu, pokrywa 6A przykrywa układ wirnika i tworzy w zasadzie zamkniętą przestrzeń, na fig. 6 jest to pokazane liniami przerywanymi. Kiedy trzeba wykonać pomiar, elementy pokrywy 6 są, jak pokazano na fig. 6, 7 i 8, przesuwane do ich drugiego położenia, gdzie są przechowywane w celu osłonięcia, w schowkach 41. Ponieważ to właśnie wnętrze pokrywy 6 powinno być osłaniane przed opadami atmosferycznymi, można to wykonać tak, że schowki 41 są otwarte od góry, co uprości konstrukcję. Po wykonaniu pierwszej części pomiaru, pokrywa 6 wraca do jej pierwszego położenia.
Powyżej przedstawiono schematycznie, jak można zrealizować osłonę wnętrza pokrywy 5 przed pogodą, ale oczywiście, możliwe jest wybranie konfiguracji, kształtu i wzajemnych relacji pokrywy 6 i schowków 41 na podstawie wielu zał o ż e ń .
Figura 9 przedstawia drugi przykład wykonania, urządzenia według wynalazku, w którym urządzenie to zawiera obudowę 101 z układem napędowym, ramę 110, układ sterujący 115, pokrywę 106 i układ wirnikowy 103. Obudowa 101 jest ukształtowana jako zamknięty i w przybliż eniu półcylindryczny obiekt przycięty odpowiednio do osi cylindra. Obudowa 101 jest zamontowana w ramie 110 tak, że oś cylindra jest w zasadzie pozioma. Pokrywa 106 jest również ukształtowana jako w przybliżeniu półcylindryczne wycięcie odpowiednio do osi cylindra i otwarte odpowiednio do krawędzi przecięcia. Pokrywa 106 jest zamontowana na ramie 110 w taki sposób, że oś cylindra pokrywy 106 w zasadzie pokrywa się z osią cylindra obudowy 101. Szerokość pokrywy 106 jest większa niż szerokość obudowy 101 (odpowiednio do długości osi cylindra) i z promieniem cylindra, który jest większy niż promień obudowy 101 i jest zawiasowo zmontowana na ramie 106 tak, że oś cylindra pokrywy 106 również stanowi jej oś obrotu. Takie ustawienie pokrywy 106 i obudowy 101 pozwala na to, aby pokrywa 106, po obróceniu o 180 stopni wokół jej osi obrotu, została przesunięta od jej pierwszego położenia, jak widać na fig. 9, do drugiego położenia pod obudową 101 i tak, że obudowa 101 jest w zasadzie zamknięta w pokrywie 106. Na fig. 9 końcową powierzchnię pokrywy 106, zwróconą do obserwatora, usunięto tak, że widoczny jest układ wirnikowy 103, umieszczony nad obudową 101. Kiedy pokrywa 106 jest odsunięta, jak opisano powyżej, to układ wirnikowy 103 jest odsłonięty i można rozpocząć pomiar. Jak również opisano powyżej, urządzenie to zapewnia, że wnętrze pokrywy 106 jest osłonięte przed opadami atmosferycznymi, kiedy pokrywa jest umieszczona w drugim położeniu.
Figura 10 przedstawia przekrój przez urządzenie pokazane na fig. 9, odpowiadający płaszczyźnie wskazywanej przez linię B-B. Jak się okaże, obudowa 101 jest - przy pomocy środków w postaci dwóch mocowań 112, 113 - zamontowana w ramie, składającej się z dwóch słupków 110, 111. Jak opisano powyżej, obudowa 101 oraz pokrywa 106 są zamontowane tak, że ich odpowiednie osie cylindrów tworzą wspólną oś 102. Układ wirnikowy 103 zawiera wał wirnika 120 i układ elementów powierzchniowych 121, z których pokazano tylko górny i dolny. Ogólny cylindryczny kształt układu wirnikowego jest zaznaczony przerywanymi liniami. W przestrzeni 107 między pokrywą 106 a obudową 101, umieszczone jest korzystnie uszczelnienie, dzięki czemu utrudnione jest przedostanie się opadów atmosferycznych do przestrzeni 107 między pokrywą 106 a obudową 101, zaś opady atmosferyczne, które dostały się ewentualnie do przestrzeni 107, są usuwane z wnętrza pokrywy 106, kiedy jest ona przesuwana od drugiego do pierwszego położenia. Jak pokazano na fig. 9 i 10, górna powierzchnia obudowy 101 ma kształt stożkowy dzięki czemu na przykład stopiony lód jest, po ogrzaniu elementów powierzchniowych 12, odprowadzany z obudowy 101, a w szczególności z kanału wału wirnika 120.
Między słupkami 110, 111 jest umieszczony układ sterujący 115, służący do sterowania układem napędowym 104, przyrządem ważącym 105, dmuchawą 108 i elementem grzejnym 109 oraz do gromadzenia, przechowywania i opcjonalnie przesyłania danych pomiarowych. Takie układy są przeznaczone do działania w sposób podobny do sposobu opisanego powyżej w odniesieniu do fig. od 1 do 4. Na fig. 10 pokazane jest, że powietrze, przy pomocy dmuchawy 8, jest wdmuchiwane do wału wirnikowego 120, a stamtąd jest rozprowadzane poprzez elementy powierzchniowe 121, jak również
PL 196 987 B1 opisano powyżej. Między górną częścią obudowy 101 a wałem wirnikowym 120 można korzystnie zamontować (nie pokazany) zespół łożyskowy, służący do podtrzymywania i prowadzenia wału wirnikowego 120. Według korzystnego przykładu wykonania, urządzenie zawiera również (nie pokazane) środki do automatycznego przesuwania pokrywy 106 między położeniem pierwszym i drugim. Oczywiście, urządzenie zawiera urządzenie do mocowania pokrywy 106 w jej pierwszym położeniu; korzystnie również w jej drugim położeniu.
Korzystny przykład wykonania układu wirnikowego do zastosowania w urządzeniu według wynalazku zostanie teraz opisany w odniesieniu do fig. 11, 12 i 13.
Na fig. 11, układ wirnikowy zawiera wał 20, na którym zamocowane są cztery zestawy, z których każdy składa się z pewnej liczby elementów powierzchniowych, rozmieszczonych we wzajemnej odległości jeden względem drugiego, przy czym odpowiednie górne elementy powierzchniowe 21, 22, 23, 24 są umieszczone w najwyższej płaszczyźnie. Każdy element powierzchniowy ma wolny koniec zewnętrzny i koniec wewnętrzny przymocowany do wału wirnikowego 20. Najwyższe elementy są rozmieszczone ze stałą wzajemną odległością kątową, która odpowiada kątowi 90 stopni dla czterech górnych elementów powierzchniowych 21, 22, 23, 24.
Jak widać na figurze, elementy powierzchniowe w danym zestawie są przesunięte jeden względem drugiego, przy czym zewnętrzne końce rozmieszczone są tak, że ogólnie tworzą linię śrubową. Dla każdego zestawu linia śrubowa rozciąga się przynajmniej w kącie odpowiadającym kątowi między dwoma kolejnymi zestawami. Dla przykładu wykonania z czterema zestawami, linia śrubowa rozciąga się zatem w kącie równym przynajmniej 90 stopni. W szczególnym przypadku, gdy tylko stosuje się jeden zestaw to, taki zestaw może tworzyć pełny obrót wokół wału, tj. rozciągać się w kącie 360 stopni.
Poszczególne elementy powierzchniowe są rozmieszczone tak, że, odpowiednio do ich rzutu na powierzchnię poziomą, zasłaniają elementy powierzchniowe, które sąsiadują z lub są umieszczone między, odpowiednio, poszczególnymi elementami powierzchniowymi, tak aby wyeliminować przestrzenie między poszczególnymi elementami powierzchniowymi, kiedy urządzenie jest pokazane z góry. Jest to pokazane na fig. 12, która ilustruje urządzenie według fig. 11, widziane z góry. Dzięki temu uzyskuje się to, że opady atmosferyczne, padające w zasięgu urządzenia, trafią na elementy powierzchniowe, a zatem mogą osiąść na nich w postaci lodu. Im większe jest nałożenie się elementów powierzchniowych na siebie, tym większe odchylenie od pionowo padających opadów atmosferycznych może być tolerowane przy zapewnieniu powyższego efektu.
Odpowiednio do powyższych opisów, elementy powierzchniowe w pokazanym przykładzie wykonania mogą korzystnie zostać ukształtowane i rozmieszczone tak, że poszczególne elementy powierzchniowe odpowiednio do ich rzutów na płaszczyznę pionową stykają się lub nakładają się z elementami powierzchniowymi, które sąsiadują lub otaczają, odpowiednio, dany element powierzchniowy, tak aby wyeliminować ewentualną wolną przestrzeń między poszczególnymi elementami powierzchniowymi, kiedy urządzenie jest widziane z boku. W ten sposób uzyskuje się to, że powietrze atmosferyczne przesyłane nad elementami powierzchniowymi w wyniku względnego ruchu między powietrzem atmosferycznym a elementami powierzchniowymi trafia na element powierzchniowy i dzięki temu może pozostawić zawartą w nim wodę jako lód. Jest to zgodne z powyższymi opisami w odniesieniu do fig. 5.
W przykładzie wykonania pokazanym na fig. 11 i 12, zapewnione jest również, ż e urządzenie może zostać ukształtowane tak, aby miało najmniejsze możliwie wymiary zewnętrzne. Na przykład okazał się dogodny przykład wykonania z czterema zestawami, każdy z jedenastoma elementami powierzchniowymi i średnicy 70 cm.
Jak również wynika z fig. 11, poszczególne elementy powierzchniowe są wyposażone w pewną liczbę kanałów 25, przez które może być przepuszczane, odpowiednio, powietrze, ogrzane powietrze w celu usunię cia lodu z elementów powierzchniowych i powietrze o temperaturze równej temperaturze otoczenia w celu przygotowania elementów powierzchniowych do następnego pomiaru. Według dogodnego przykładu wykonania, powietrze jest przesyłane od podstawy urządzenia do elementów powierzchniowych przez wał wirnikowy 20.
Według przykładu wykonania pokazanego na fig. 11, elementy powierzchniowe są przymocowane tylko do wału wirnikowego 20 jednym swoim końcem i dlatego poszczególne elementy powierzchniowe są wzmocnione tak, aby opierały się siłom występującym podczas przewidywanego używania urządzenia. W alternatywnym przykładzie wykonania pokazanym na fig. 13, stosowana jest duża liczba dość cienkich elementów powierzchniowych, które są przymocowane częściowo wewnętrznym końcem do wału 20, zaś częściowo są przymocowane zewnętrznym końcem do konstrukcji podtrzymującej.
PL 196 987 B1
Konstrukcja podtrzymująca zawiera górny element podtrzymujący 30 przymocowany do wału 20 przy pomocy górnych środków łączących 31 i dolny element podtrzymujący 32 przymocowany do wału 20 przy pomocy dolnych elementów łączących 33. Między górnymi i dolnymi elementami podtrzymującymi jest umieszczona pewna liczba zewnętrznych elementów podtrzymujących 34, do których przymocowane są zewnętrzne końce elementów powierzchniowych. Odpowiednio do opisanego powyżej przykładu wykonania, cztery zestawy elementów powierzchniowych są również tutaj użyte, przy czym są one w odpowiedni sposób podtrzymywane przez cztery zewnętrzne elementy podtrzymujące 34.
Odpowiednio do przykładu wykonania pokazanego na fig. 11, elementy powierzchniowe mają równe długości, co oznacza, że każda linia śrubowa rozciąga się w taki sposób, że odpowiada powierzchni cylindra i, podobnie, ogólnie kształt układu wirnikowego jest cylindryczny. W alternatywnym przykładzie wykonania pokazanym na fig. 13, w każdym zestawie stosowane są elementy powierzchniowe, które mają malejącą długość w miarę zbliżania się do wierzchołka urządzenia. Jeśli długość maleje liniowo, to indywidualny zewnętrzny element podtrzymujący 34 ma kształt odpowiadający linii śrubowej na powierzchni stożka i podobnie - ogólny kształt układu wirnikowego jest w tym przypadku stożkowy. Jak powiedziano powyżej, ogólny kształt i wymiary układu wirnikowego oraz pokrywy korzystnie odpowiadają jeden drugiemu. Dla przykładu wykonania urządzenia pokazanego na fig. od 6 do 8, układ wirnikowy jest więc półsferyczny.
Oczywiście możliwe jest w przypadku obu opisanych przykładów wykonania zastosowanie takich elementów powierzchniowych, że opisany kształt śrubowy nie jest „idealną” geometryczną linią śrubową, a jedynie kształtem, który specjalista w danej dziedzinie opisze jako „kształt spiralny”.
Oczywiście, na podstawie powyższego wyjaśnienia zasad leżących u podstaw wynalazku, specjalista w danej dziedzinie może wskazać różne przykłady wykonania konstrukcji urządzenia, które mogą wykonywać wspomniane etapy procesu oraz wskazać parametry procesu, które są odpowiednie w danym przypadku z uwzglę dnieniem konfiguracji urzą dzenia, a takż e czas, w którym elementy powierzchniowe powinny być przesuwane w otwartym powietrzu, jak pokazano na fig. 2 i szybkość, z jaką elementy powierzchniowe 3 powinny być przesuwane w powietrzu w celu uzyskania odpowiednich wyników pomiarowych, które nie są istotnie niedokładne w przypadku, gdy opady atmosferyczne inne niż przechłodzona woda i mgła są osadzone na elementach powierzchniowych 3. Oczywiście występuje zależność między konfiguracją samego urządzenia a parametrami roboczymi, które zapewniają uzyskanie żądanych wyników pomiarów.
Claims (23)
- Zastrzeżenia patentowe1. Sposób określania współczynnika oblodzenia powierzchni w otoczeniu powietrza atmosferycznego zawierającego wodę przechłodzoną, znamienny tym, że jako element do osadzania nim lodu stosuje się element o określonym polu powierzchni wykonany z materiału odpowiedniego do zamarzania na nim przechłodzonej wody lub lodu, temperaturę elementów powierzchniowych utrzymuje się na poziomie odpowiadającym w zasadzie temperaturze powietrza atmosferycznego, wytwarza się względny ruch z określoną prędkością między powietrzem atmosferycznym a elementami powierzchniowymi, poprzez przesuwanie elementów powierzchniowych w powietrzu atmosferycznym przez określony czas, a następnie, za pomocą urządzenia pomiarowego, mierzy się grubość lub masę lodu utworzonego na elementach powierzchniowych.
- 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że po zmierzeniu masy lub grubości powstałego lodu usuwa się go z elementów powierzchniowych, po czym, korzystnie, przeprowadza się nowy pomiar.
- 3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że usuwa się powstały lód poprzez ogrzanie elementów powierzchniowych.
- 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że elementy powierzchniowe przykrywa się i osłania za pomocą pokrywy umieszczonej w pierwszym położeniu, po czym usuwa się pokrywę znad elementów powierzchniowych do drugiego położenia przynajmniej na określony czas, w którym elementy powierzchniowe przesuwa się w powietrzu atmosferycznym z określoną prędkością.
- 5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że elementy powierzchniowe przesuwa się jeszcze przez określony czas po przywróceniu pokrywy do pierwszego położenia zgodnie z procedurą pomiaru, po czym mierzy się grubość lub masę lodu powstałego na elementach powierzchniowych.PL 196 987 B1
- 6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że elementy powierzchniowe przesuwa się w powietrzu atmosferycznym z prędkością zapewniają c ą odrzucenie z elementów powierzchniowych opadu atmosferycznego, który nie zamarzł na elementach powierzchniowych.
- 7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że stosuje się przynajmniej dwa elementy powierzchniowe, które są obrotowo rozmieszczone na wale wirnika, zaś ruch obu elementów powierzchniowych jest realizowany poprzez obrót wału wirnika.
- 8. Urządzenie do określania współczynnika oblodzenia w otoczeniu powietrza atmosferycznego zawierającego wodę przechłodzoną, znamienne tym, że zawiera przynajmniej jeden element powierzchniowy (3; 21, 22, 23, 24; 121) wykonany z materiału odpowiedniego do zamarzania na nim lodu w powietrzu atmosferycznym, przy czym elementy powierzchniowe mają określone pole powierzchni, a ponadto urządzenie zawiera również układ napędowy (4, 104) do przesuwania elementów powierzchniowych (3; 21, 22, 23, 24; 121) w powietrzu atmosferycznym z określoną prędkością i przez określony czas oraz przyrząd ważący (5, 105) do pomiaru grubości lub masy lodu powstałego na elementach powierzchniowych (3; 21, 22, 23, 24; 121) po określonym czasie przesuwu elementów powierzchniowych (3; 21, 22, 23, 24; 121) w powietrzu atmosferycznym.
- 9. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że przyrząd ważący (5, 105) stanowi zespół do ważenia i rejestrowania przynajmniej ciężaru elementów powierzchniowych (3; 21, 22, 23, 24; 121) przed i po przesunięciu elementów powierzchniowych (3; 21, 22, 23, 24; 121) w powietrzu atmosferycznym.
- 10. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że zawiera elementy (8, 9; 108, 109) do ogrzewania elementów powierzchniowych (3; 21, 22, 23, 24; 121).
- 11. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że zawiera wirnik z wałem (2, 20, 120) i przynajmniej dwa elementy powierzchniowe (3; 21, 22, 23, 24; 121), które rozciągają się od wału (2, 20, 120) i wystają z niego, przy czym wał (2, 20, 120) jest obracany za pomocą układu napędowego (4, 104).
- 12. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że zawiera pokrywę (6, 106), której wnętrze jest skierowane w stronę elementów powierzchniowych (3; 21, 22 , 23, 24; 121) i która jest zamontowana ruchomo zajmując pierwsze położenie nad elementami powierzchniowymi (3; 21, 22, 23, 24; 121) przykrywając je od góry i drugie położenie, w którym pokrywa (6, 106) odsłania elementy powierzchniowe (3; 21, 22, 23, 24; 121).
- 13. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że pokrywa (6, 106) tworzy, w pierwszym położeniu, zamkniętą przestrzeń (7) wokół elementów powierzchniowych (3; 21, 22, 23, 24; 121).
- 14. Urządzenie według zastrz. 13, znamienne tym, że pod pokrywą (6, 106) są umieszczone elementy (8, 9) do ogrzewania zamkniętej przestrzeni (7, 107).
- 15. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że elementy powierzchniowe (3; 21, 22, 23,24; 121) są obracane przez określony czas po tym, jak pokrywa (6, 106) zgodnie z procedurą pomiaru jest cofana do pierwszego położenia, po czym jest określana grubość lub masa powstałego lodu.
- 16. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że w drugim położeniu pokrywy (6, 106) jej wnętrze jest osłonięte przed opadami atmosferycznymi i pozostaje suche.
- 17. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że każdy element powierzchniowy (3) składa się z płytki mającej przód (13) i tył (14) przy czym przód (13) płytki jest zwrócony w kierunku przesuwu odpowiedniego elementu powierzchniowego (3) w powietrzu atmosferycznym, a ponadto w płytce są umieszczone liczne kanały (10) usytuowane od przodu (13) płytki ku jej tyłowi (14), do przepływu powietrza atmosferycznego przez nie w kierunku od przodu (13) płytki do tyłu (14) płytki.
- 18. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że elementy powierzchniowe (21, 22, 23, 24) tworzą układ elementów powierzchniowych zamontowanych na obrotowym wale (20) ustawionym pionowo przy czym poszczególne elementy powierzchniowe (21, 22, 23, 24) w rzucie na płaszczyznę prostopadłą do obrotowego wału (20) stykają się lub nakładają się na inne elementy powierzchniowe (21, 22, 23, 24), przez co nie ma wolnego miejsca między poszczególnymi elementami powierzchniowymi (21, 22, 23, 24), w widoku z góry.
- 19. Urządzenie według zastrz. 18, znamienne tym, że elementy powierzchniowe (21, 22, 23, 24) w rzucie na płaszczyznę równoległą do obrotowego wału (20), stykają się z lub nakładają się na inne elementy powierzchniowe (21, 22, 23, 24), przez co nie ma wolnego miejsca między poszczególnymi elementami powierzchniowymi (21, 22, 23, 24), w widoku z boku.
- 20. Urządzenie według zastrz. 18 albo 19, znamienne tym, że elementy powierzchniowe (21,22, 23, 24) mają kanały (25), zaś urządzenie zawiera takie środki, że powietrze może być przepuszczane przez kanały (25).PL 196 987 B1
- 21. Urządzenie według zastrz. 20, znamienne tym, że zawiera elementy do dostarczania powietrza w postaci albo ogrzanego powietrza, albo powietrza o temperaturze w zasadzie równej temperaturze otoczenia.
- 22. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że jest ustawione na poziomie gruntu na lotnisku i zawiera zespoły do rejestrowania wyników pomiaru grubości lub masy lodu osadzonego na elementach powierzchniowych (3; 21, 22, 23, 24, 121) i zespoły do wizualnego lub akustycznego emitowania sygnału odpowiadającego wynikowi pomiaru do personelu kontrolującego.
- 23. Urządzenie według zastrz. 22, znamienne tym, że zawiera zespół (5, 105) do przetwarzania zmierzonych wartości grubości lub masy na wartość, która wskazuje zagrożenie oblodzenia.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DK199900323A DK199900323A (da) | 1999-03-08 | 1999-03-08 | Fremgangsmåde til måling af overisning |
| PCT/DK2000/000094 WO2000054078A1 (en) | 1999-03-08 | 2000-03-07 | A method and an apparatus for measuring icing |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL351164A1 PL351164A1 (en) | 2003-03-24 |
| PL196987B1 true PL196987B1 (pl) | 2008-02-29 |
Family
ID=8092256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL351164A PL196987B1 (pl) | 1999-03-08 | 2000-03-07 | Sposób i urządzenie do określania współczynnika oblodzenia powierzchni w otoczeniu powietrza atmosferycznego zawierającego wodę przechłodzoną |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6758091B1 (pl) |
| EP (1) | EP1185889B1 (pl) |
| JP (1) | JP2002539435A (pl) |
| CN (1) | CN1155838C (pl) |
| AT (1) | ATE240537T1 (pl) |
| AU (1) | AU3147000A (pl) |
| CA (1) | CA2365712C (pl) |
| DE (1) | DE60002717T2 (pl) |
| DK (2) | DK199900323A (pl) |
| EA (1) | EA004175B1 (pl) |
| NO (1) | NO20014348L (pl) |
| PL (1) | PL196987B1 (pl) |
| WO (1) | WO2000054078A1 (pl) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7418347B2 (en) * | 2002-08-26 | 2008-08-26 | Dalsgaard Nielsen Aps | Method of determining the risk of ice deposition due to precipitation and apparatus for exercising the method |
| DE102004060449A1 (de) * | 2004-12-14 | 2006-06-29 | Aloys Wobben | Rotorblatt für eine Windenergieanlage |
| WO2008138846A2 (en) * | 2007-05-09 | 2008-11-20 | Dalsgaard Nielsen Aps | A method for warning of engine icing conditions and application of runup procedures for a jet engine |
| FR2931454B1 (fr) * | 2008-05-20 | 2010-12-03 | Airbus France | Element de structure d'un aeronef ayant une partie creuse et indicateur de formation de glace dans une telle partie creuse |
| FR2966234B1 (fr) * | 2010-10-14 | 2012-10-05 | Aer | Procede et dispositif de detection anticipee de givre sur une piste |
| KR101486785B1 (ko) | 2014-01-27 | 2015-02-04 | 부경대학교 산학협력단 | 강수형태와 얼음상황의 진단을 위한 강수온도 감지기 |
| CN105416593A (zh) * | 2015-12-11 | 2016-03-23 | 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 | 一种飞行器除冰系统 |
| CN105403588A (zh) * | 2015-12-28 | 2016-03-16 | 国电联合动力技术有限公司 | 一种评估风电叶片涂料抗冰冻性能的测试系统及方法 |
| CN105716560A (zh) * | 2016-02-26 | 2016-06-29 | 东南大学 | 一种检测道路冰雪厚度的装置 |
| FR3074145B1 (fr) * | 2017-11-28 | 2022-04-29 | Zodiac Aerotechnics | Procede de detection de la presence de cristaux de glace dans un environnement |
| CN109556551B (zh) * | 2019-01-10 | 2020-05-22 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于界面温度的覆冰厚度监测方法 |
| US11802756B2 (en) | 2020-08-18 | 2023-10-31 | Steven R. Weeres | Ice thickness transducer |
| CN114132512B (zh) * | 2022-02-07 | 2022-04-29 | 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所 | 一种光纤结冰传感器探头及调节方法 |
| CN118604913B (zh) * | 2024-08-08 | 2024-11-05 | 杭州路格科技有限公司 | 一种船用气象监测装置 |
| CN119689607B (zh) * | 2024-12-10 | 2025-11-07 | 贵州电网有限责任公司 | 基于环流指数的覆冰信号分析方法及系统 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3940622A (en) * | 1972-10-23 | 1976-02-24 | Canadian Patents & Development Limited | Icing detector |
| US4210021A (en) * | 1978-07-06 | 1980-07-01 | Bantsekin Viktor I | Method and device for detecting icing of objects found in air flow |
| US4730485A (en) | 1986-04-22 | 1988-03-15 | Franklin Charles H | Detector apparatus for detecting wind velocity and direction and ice accumulation |
| US4697254A (en) * | 1986-06-02 | 1987-09-29 | Raytheon Company | System and method for measuring ice thickness |
| US5003295A (en) * | 1987-06-10 | 1991-03-26 | Rosemount Inc. | Ice detector probe |
| FR2681310B1 (fr) | 1991-09-18 | 1993-12-17 | Sextant Avionique | Dispositif pour la detection du givrage des pales d'un rotor d'aeronef. |
| JPH06337255A (ja) * | 1993-05-28 | 1994-12-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 着氷検出装置 |
| FI95751C (fi) * | 1993-12-09 | 1996-03-11 | Labko Ab Oy | Menetelmä veden eri faasien tunnistamiseksi ja menetelmässä käytettäväanturijärjestely |
| US5744711A (en) * | 1996-11-01 | 1998-04-28 | University Corporation For Atmospheric Research | Winter precipitation measuring system |
| CA2209116A1 (en) * | 1997-06-27 | 1998-12-27 | Tecnovir International Inc. | Precipitation measuring system |
| US6044699A (en) * | 1997-12-17 | 2000-04-04 | Belfort Instrument Company | Gauge for accurately measuring precipitation |
| US6377207B1 (en) * | 2000-09-27 | 2002-04-23 | Fredrick S. Solheim | Passive polarimetric microwave radiometer for detecting aircraft icing conditions |
-
1999
- 1999-03-08 DK DK199900323A patent/DK199900323A/da not_active Application Discontinuation
-
2000
- 2000-03-07 AU AU31470/00A patent/AU3147000A/en not_active Abandoned
- 2000-03-07 JP JP2000604247A patent/JP2002539435A/ja active Pending
- 2000-03-07 PL PL351164A patent/PL196987B1/pl not_active IP Right Cessation
- 2000-03-07 DK DK00909060T patent/DK1185889T3/da active
- 2000-03-07 EA EA200100938A patent/EA004175B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2000-03-07 AT AT00909060T patent/ATE240537T1/de active
- 2000-03-07 US US09/914,327 patent/US6758091B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-03-07 CA CA002365712A patent/CA2365712C/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-03-07 DE DE60002717T patent/DE60002717T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-03-07 EP EP00909060A patent/EP1185889B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-03-07 WO PCT/DK2000/000094 patent/WO2000054078A1/en not_active Ceased
- 2000-03-07 CN CNB008047405A patent/CN1155838C/zh not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-09-06 NO NO20014348A patent/NO20014348L/no not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1185889B1 (en) | 2003-05-14 |
| DK1185889T3 (da) | 2003-09-15 |
| US6758091B1 (en) | 2004-07-06 |
| PL351164A1 (en) | 2003-03-24 |
| CA2365712C (en) | 2009-09-08 |
| CN1343313A (zh) | 2002-04-03 |
| DE60002717D1 (de) | 2003-06-18 |
| CN1155838C (zh) | 2004-06-30 |
| ATE240537T1 (de) | 2003-05-15 |
| WO2000054078A1 (en) | 2000-09-14 |
| EA004175B1 (ru) | 2004-02-26 |
| AU3147000A (en) | 2000-09-28 |
| JP2002539435A (ja) | 2002-11-19 |
| NO20014348L (no) | 2001-10-24 |
| DE60002717T2 (de) | 2004-03-11 |
| NO20014348D0 (no) | 2001-09-06 |
| DK199900323A (da) | 2000-09-09 |
| EA200100938A1 (ru) | 2002-04-25 |
| CA2365712A1 (en) | 2000-09-14 |
| EP1185889A1 (en) | 2002-03-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| PL196987B1 (pl) | Sposób i urządzenie do określania współczynnika oblodzenia powierzchni w otoczeniu powietrza atmosferycznego zawierającego wodę przechłodzoną | |
| Fikke et al. | COST 727: atmospheric icing on structures: measurements and data collection on icing: state of the art | |
| Korolev et al. | Modification and tests of particle probe tips to mitigate effects of ice shattering | |
| US9696459B1 (en) | Multipurpose weather measurement instrument sensor system | |
| Cober et al. | Assessing the Rosemount Icing Detector with in situ measurements | |
| Stith et al. | Microphysical characteristics of tropical updrafts in clean conditions | |
| Makkonen et al. | Anemometry in icing conditions | |
| US20160176530A1 (en) | Active frost forecasting, detection and warning system and method | |
| CN112116132B (zh) | 一种复杂山地环境下导线覆冰厚度的预测方法 | |
| US11919649B2 (en) | Device for measuring the thickness of an accretion of ice on a surface and aircraft provided with such a device | |
| CA2496188C (en) | A method of determining the risk of ice deposition due to precipitation and apparatus for exercising the method | |
| Siebert et al. | A new tethered balloon-borne payload for fine-scale observations in the cloudy boundary layer | |
| Fernández-González et al. | Observation of a freezing drizzle episode: A case study | |
| Rydblom et al. | Field study of LWC and MVD using the droplet imaging instrument | |
| WO2008138846A2 (en) | A method for warning of engine icing conditions and application of runup procedures for a jet engine | |
| Isaac et al. | First results from the Alliance Icing Research Study II | |
| US4499761A (en) | Snow scale/rate meter | |
| Austin et al. | Precipitation measurements over the ocean | |
| United States. National Oceanic et al. | Automated Surface Observing System: ASOS User's Guide | |
| JP2018140768A (ja) | 航空機の外板に取り付けられた電子機器への湿気進入を制御するためのシステム及び方法 | |
| CZ2011226A3 (cs) | Zpusob zjištování energetických toku v prízemní vrstve atmosféry a systém k provádení tohoto zpusobu | |
| Nguyen et al. | Comparison of satellite and aircraft measurements of cloud microphysical properties in icing conditions during ATREC/AIRS-II | |
| Vogel | Icing Considerations for HALE (High Altitude, Long Endurance) Aircraft | |
| Kaikkonen et al. | In-Situ Cloud Particle Measurements on an UAV | |
| Fuleki et al. | New NRC Snow Test Environment Part 1 System Capabilities and Characteristics |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Decisions on the lapse of the protection rights |
Effective date: 20130307 |