RU2530293C2 - Icing indicator - Google Patents

Icing indicator Download PDF

Info

Publication number
RU2530293C2
RU2530293C2 RU2013102614/08A RU2013102614A RU2530293C2 RU 2530293 C2 RU2530293 C2 RU 2530293C2 RU 2013102614/08 A RU2013102614/08 A RU 2013102614/08A RU 2013102614 A RU2013102614 A RU 2013102614A RU 2530293 C2 RU2530293 C2 RU 2530293C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
icing
ice
threshold
Prior art date
Application number
RU2013102614/08A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013102614A (en
Inventor
Олег Петрович Ильин
Original Assignee
Олег Петрович Ильин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Олег Петрович Ильин filed Critical Олег Петрович Ильин
Priority to RU2013102614/08A priority Critical patent/RU2530293C2/en
Publication of RU2013102614A publication Critical patent/RU2013102614A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2530293C2 publication Critical patent/RU2530293C2/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Emergency Alarm Devices (AREA)

Abstract

FIELD: physics, signalling.
SUBSTANCE: invention relates to signalling and monitoring means and can be used for remote detection of icing of different surfaces. The indicator comprises a unit for indicating presence of icing, a unit for indicating the degree of icing, a unit for indicating the exceeding of the allowable degree of icing, an emergency signalling device, first and second threshold devices, first and second logic devices, a pulse generator, a power amplifier, an optical emitter, a transmitting lens, a polariser, a control surface for depositing ice, an analyser, a receiving lens, a photodetector, an amplifier, an amplitude detector, an integrator, a force-to-voltage converter and a frequency-to-voltage converter.
EFFECT: enabling signalling of the degree and intensity of icing depending on the mass of ice on a controlled surface, and reliability of said signalling.
1 dwg

Description

Изобретение относится к средствам сигнализации и контроля и может быть использовано для дистанционного обнаружения обледенения различных поверхностей.The invention relates to means of signaling and control and can be used for remote detection of icing of various surfaces.

Известные сигнализаторы обледенения (см., например, Тенишев Р.X., Строганов Б.А., Савин В.С., Кординов В.К., Тесленко А.И., Леонтьев В.Н. Противообледенительные системы летательных аппаратов. Основы проектирования и методы испытаний. - Машиностроение, М.: 1967, с.217-222) условно можно разделить на две группы: сигнализаторы, регистрирующие условия, способствующие возникновению обледенения, и сигнализаторы, регистрирующие непосредственно наличие льда на поверхности контролируемого объекта.Known icing indicators (see, for example, Tenishev R.X., Stroganov B.A., Savin V.S., Kordinov V.K., Teslenko A.I., Leontiev V.N. De-icing systems of aircraft. Basics Design and Test Methods. - Engineering, Moscow: 1967, pp. 217-222) can be conditionally divided into two groups: signaling devices that record conditions that contribute to the occurrence of icing, and signaling devices that directly record the presence of ice on the surface of a controlled object.

Достоинством сигнализаторов обледенения первой группы является высокая чувствительность, а их недостаток - большая вероятность ложных срабатываний, поскольку они не отличают обычные капли воды от переохлажденных, обуславливающих обледенение. Сигнализаторы второй группы менее подвержены ложным срабатываниям, но уступают в быстродействии сигнализаторам первой группы, так как для образования льда требуется некоторое время.The advantage of the icing warning devices of the first group is their high sensitivity, and their disadvantage is the high probability of false alarms, since they do not distinguish ordinary drops of water from supercooled, causing icing. The signaling devices of the second group are less prone to false alarms, but are inferior in speed to the signaling devices of the first group, since it takes some time to form ice.

В относящихся ко второй группе оптоэлектронных сигнализаторах обледенения, принцип работы которых основан на регистрации интенсивности прямого или отраженного ото льда поляризованного оптического излучения, сочетаются малая вероятность ложных срабатываний и высокое быстродействие. Эти сигнализаторы являются наиболее близкими аналогами заявляемого устройства.In the second group of optoelectronic icing indicators, the principle of operation of which is based on recording the intensity of direct or reflected polarized optical radiation from ice, a low probability of false alarms and high speed are combined. These signaling devices are the closest analogues of the claimed device.

Известен оптоэлектронный сигнализатор обледенения (патент РФ №2332724 от 05. 02. 2007, опубл. в Бюл. №24, 2008, МПК G08B 19/02), состоящий из: оптического излучателя; передающего и приемного световодов; фотоприемника; блока обработки сигналов; индикатора наличия обледенения; модулятора, который подключен к оптическому излучателю, оптически сопряженному через передающий световод, поляризатор, оптически прозрачный обогреваемый обтекатель излучателя, оптически прозрачный обтекатель фотоприемника с управляемым обогревом, анализатор и приемный световод с фотоприемником, к выходу которого подключен блок обработки сигналов; устройства управления, вход которого соединен с выходом блока обработки сигналов, а выход одновременно с входом индикатора наличия обледенения, управляющим входом оптически прозрачного обтекателя с управляемым подогревом и входом устройства измерения интенсивности обледенения.Known optoelectronic icing warning device (RF patent No. 2332724 from 05. 02. 2007, published in Bul. No. 24, 2008, IPC G08B 19/02), consisting of: an optical emitter; transmitting and receiving optical fibers; photodetector; signal processing unit; indicator of icing; a modulator that is connected to an optical emitter that is optically coupled through a transmitting optical fiber, a polarizer, an optically transparent heated radiator cowl, an optically transparent cowl with controlled heating, an analyzer and a receiving fiber with a photodetector, to the output of which a signal processing unit is connected; a control device, the input of which is connected to the output of the signal processing unit, and the output is simultaneously with the input of the icing indicator, controlling the input of an optically transparent fairing with controlled heating and the input of the icing intensity measuring device.

В первом аналоге плоскость поляризации анализатора повернута на 90° относительно плоскости поляризации поляризатора, поэтому при отсутствии льда на поверхности обтекателя фотоприемника излучение на выход анализатора не проходит и оптический сигнал на вход фотоприемника не поступает. При появлении льда на обтекателе фотоприемника происходит деполяризация проходящего через лед оптического излучения, в результате чего возрастает амплитуда сигнала на выходе фотоприемника, что является основанием для формирования сигнала о наличии обледенения.In the first analogue, the analyzer’s plane of polarization is rotated 90 ° relative to the plane of polarization of the polarizer, therefore, in the absence of ice on the surface of the fairing of the photodetector, radiation does not pass to the output of the analyzer and the optical signal does not arrive at the input of the photodetector. When ice appears on the fairing of the photodetector, depolarization of the optical radiation passing through the ice occurs, as a result of which the signal amplitude at the output of the photodetector increases, which is the basis for the formation of a signal about the presence of icing.

Однако сигнал на выходе фотоприемника может отсутствовать, например, и в случае неисправности модулятора, оптического излучателя, передающего или приемного световодов, поляризатора, анализатора, подогреваемых обтекателей и фотоприемника. При появлении этих и других подобных неисправностей данный сигнализатор становится неработоспособным, но поскольку он не содержит технических средств, оповещающих о возникновении аварийной ситуации, надежность сигнализации первого аналога низкая, что является его недостатком.However, the signal at the output of the photodetector may be absent, for example, in the case of a malfunction of the modulator, optical emitter, transmitting or receiving optical fibers, polarizer, analyzer, heated fairings and photodetector. When these and other similar malfunctions occur, this signaling device becomes inoperative, but since it does not contain technical equipment that notifies of an emergency, the reliability of the first analogue alarm is low, which is its drawback.

В первом аналоге контроль интенсивности обледенения осуществляется посредством измерения мощности, которую необходимо затратить на обогрев обтекателя фотоприемника для удаления льда с его поверхности, однако вследствие инерционности процесса таяния льда и его зависимости от условий окружающей среды точность оценки интенсивности обледенения невелика, что также является недостатком этого аналога.In the first analogue, the icing intensity is controlled by measuring the power that needs to be spent on heating the fairing of the photodetector to remove ice from its surface, however, due to the inertia of the ice melting process and its dependence on environmental conditions, the accuracy of estimating the icing intensity is small, which is also a drawback of this analog .

Известен сигнализатор обледенения (Ильин О. Сигнализатор обледенения. - Радио, 2010, №8, с.40, 41), содержащий генератор импульсов, соединенный выходом с входом усилителя мощности, выход которого подключен к входу оптического излучателя, сопряженного оптически через передающий объектив, первый поляризатор, контрольную поверхность для отложения льда, второй поляризатор (анализатор) и приемный объектив с фотоприемником, к выходу которого подключен вход усилителя, соединенного выходом через последовательно включенные амплитудный детектор и интегратор с входом порогового устройства, подключенного выходом к входу узла индикации обледенения.Known icing warning device (Ilyin O. Icing warning device. - Radio, 2010, No. 8, p.40, 41), containing a pulse generator connected to the output of the input of the power amplifier, the output of which is connected to the input of an optical emitter, mated optically through a transmitting lens, a first polarizer, a control surface for ice deposition, a second polarizer (analyzer) and a receiving lens with a photodetector, the output of which is connected to the input of an amplifier connected by an output through a series-connected amplitude detector and int an actuator with an input of a threshold device connected by an output to the input of an icing indication unit.

Во втором аналоге при появлении льда на контролируемой поверхности происходит деполяризация отраженного ото льда оптического излучения, что вызывает возрастание уровня сигнала на входе фотоприемника и, как следствие, срабатывание порогового устройства, в результате чего узлом индикации формируется сигнал оповещения о наличии обледенения.In the second analogue, when ice appears on a controlled surface, optical radiation reflected from ice is depolarized, which causes an increase in the signal level at the photodetector input and, as a result, triggering of a threshold device, as a result of which an icing warning signal is generated by the display unit.

Недостатками второго аналога являются низкая информативность и надежность сигнализации, поскольку он не содержит технических средств, позволяющих производить оценку степени и интенсивности обледенения, а также оповещающих о наличии аварийной ситуации, произошедшей вследствие выхода из строя элементов сигнализатора.The disadvantages of the second analogue are the low informativeness and reliability of the alarm, since it does not contain technical means that make it possible to assess the degree and intensity of icing, as well as warning about the presence of an emergency that occurred as a result of failure of the alarm elements.

Известен сигнализатор обледенения (патент РФ №2335434 от 01. 03. 2007, опубл. в Бюл. №28, 2008, МПК B64D 15/22), предназначенный для контроля наличия льда на лопастях винта вертолета, состоящий из приемной оптической системы, фотоприемника, блока обработки сигналов, импульсного генератора, модулятора, выход которого подключен к управляющему входу импульсного генератора, а вход - к выходу синхронизатора, оптического излучателя, соединенного с выходом импульсного генератора и излучающего через передающую оптическую систему, поляризатор, оптически прозрачный обогреваемый обтекатель излучателя в направлении отражающей поверхности передней кромки лопасти винта вертолета и оптически сопряженный через оптически прозрачный обогреваемый обтекатель фотоприемника, анализатор и приемную оптическую систему с фотоприемником, соединенным с входом блока обработки сигналов, к выходу которого подключены входы индикатора наличия обледенения и устройства управления противообледенительной системой.Known icing warning device (RF patent No. 2335434 dated 01.03.03, published in Bul. No. 28, 2008, IPC B64D 15/22), designed to control the presence of ice on the rotor blades of a helicopter, consisting of a receiving optical system, a photodetector, a signal processing unit, a pulse generator, a modulator, the output of which is connected to the control input of the pulse generator, and the input to the output of a synchronizer, an optical emitter connected to the output of the pulse generator and radiating through a transmitting optical system, a polarizer, optically transparent heated radiator fairing in the direction of the reflecting surface of the leading edge of the rotor blade of the helicopter and optically coupled through an optically transparent heated fairing of the photodetector, an analyzer and a receiving optical system with a photodetector connected to the input of the signal processing unit, to the output of which the inputs of the icing indicator and anti-icing control device are connected system.

Известен также сигнализатор обледенения (Ильин О. Сигнализатор обледенения. - Моделист-конструктор, 2011, №9, с.23-25), предназначенный для контроля обледенения лопастных роторных агрегатов, содержащий передающее устройство, включающее в себя узел синхронизации, который сопряжен с лопастным ротором посредством обтюратора, закрепленного на его валу, первого оптического излучателя и первого фотоприемника, подключенного выходом к входу формирователя импульсов, соединенного выходом с первым выходом узла синхронизации, при этом первый выход узла синхронизации подключен к входу импульсного генератора, соединенного выходом с входом усилителя мощности, выход которого подключен к входу второго оптического излучателя, излучающего через передающую оптическую систему и поляризатор в направлении отражающей поверхности лопасти ротора и оптически сопряженный через поляризатор приемного устройства (анализатор), плоскость поляризации которого повернута на угол, обеспечивающий минимальный уровень проходящего через него отраженного оптического излучения, и приемную оптическую систему с фотоприемником, выход которого подключен к первому входу усилителя, вход стробирования которого соединен со вторым выходом узла синхронизации, при этом выход усилителя подключен через последовательно соединенные детектор, интегратор и узел сравнения (пороговое устройство) к входу узла индикации наличия обледенения.The icing warning device is also known (Ilyin O. Icing warning device. - Modeller-designer, 2011, No. 9, p.23-25), designed to control icing of rotor rotor assemblies, containing a transmitting device that includes a synchronization unit that is paired with a blade the rotor by means of a shutter mounted on its shaft, the first optical emitter and the first photodetector connected by an output to the input of the pulse shaper connected by the output to the first output of the synchronization node, while the first output of the node and the synchronization is connected to the input of a pulse generator connected to the input of the power amplifier, the output of which is connected to the input of the second optical emitter emitting through the transmitting optical system and the polarizer in the direction of the reflective surface of the rotor blade and optically coupled through the polarizer of the receiving device (analyzer), the plane of polarization which is rotated through an angle that provides a minimum level of reflected optical radiation passing through it, and a receiving optical system mu with a photodetector, the output of which is connected to the first input of the amplifier, the gating input of which is connected to the second output of the synchronization unit, while the output of the amplifier is connected through a series-connected detector, integrator and comparison unit (threshold device) to the input of the icing presence indication unit.

В третьем и четвертом аналогах поляризованный оптический луч достигает поверхности лопасти и, отражаясь от нее, попадает на вход приемного устройства. При наличии в контролируемой зоне лопасти льда отраженное от него оптическое излучение деполяризуется. Отраженные волны, у которых плоскость поляризации совпадает с плоскостью поляризации анализатора, проходят через анализатор с минимальным ослаблением, вследствие чего амплитуда сигнала на выходе фотоприемника возрастает. Если амплитуда этого сигнала превышает пороговый уровень, то формируется сигнал оповещения о наличии обледенения.In the third and fourth analogues, a polarized optical beam reaches the surface of the blade and, reflected from it, enters the input of the receiving device. If there is an ice blade in the controlled area, the optical radiation reflected from it is depolarized. Reflected waves, in which the plane of polarization coincides with the plane of polarization of the analyzer, pass through the analyzer with minimal attenuation, as a result of which the signal amplitude at the output of the photodetector increases. If the amplitude of this signal exceeds the threshold level, an ice alert is generated.

Третий и четвертый аналоги информируют лишь о факте наличия или отсутствия обледенения, но не позволяют судить о степени и интенсивности обледенения, поэтому информативность сигнализации этих аналогов низкая, что является их недостатком. Кроме того, поскольку третий и четвертый аналоги не содержат технических средств, оповещающих о наличии аварийной ситуации, которая может произойти вследствие выхода из строя элементов сигнализатора, надежность сигнализации этих аналогов низкая.The third and fourth analogues inform only about the fact of the presence or absence of icing, but do not allow judging the degree and intensity of icing, so the information content of these analogues is low, which is their drawback. In addition, since the third and fourth analogs do not contain technical means that inform about the presence of an emergency that may occur due to failure of the alarm elements, the reliability of the alarm of these analogs is low.

Известен также сигнализатор обледенения, предназначенный для контроля наличия льда на лопастях винта вертолета (патент РФ №2446080 от 27. 09. 2010, опубл. в Бюл. №9, 2012, МПК B64D 15/20, G08 19/02), содержащий приемную оптическую систему, фотоприемник, блок обработки сигналов, импульсный генератор, модулятор, выход которого подключен к управляющему входу импульсного генератора, а вход - к выходу синхронизатора, оптический излучатель, соединенный с выходом импульсного генератора, излучающий через передающую оптическую систему, поляризатор, оптически прозрачный обогреваемый обтекатель излучателя в направлении отражающей поверхности передней кромки лопасти винта вертолета и оптически сопряженный через оптически прозрачный обогреваемый обтекатель фотоприемника, анализатор и приемную оптическую систему с фотоприемником, соединенным с первым входом блока обработки сигналов, к первому выходу которого подключен вход устройства управления противообледенительной системой, фотоприемник выполнен в виде N фоточувствительных элементов, где N - целое число больше единицы, подключенных своими выходами соответственно к N входам блока обработки сигналов, первые N выходов которого соединены соответственно с N входами индикатора наличия обледенения, включающего в себя N элементов индикации, блок пороговых напряжений и блок аварийной сигнализации, при этом первый и второй выходы блока пороговых напряжений подключены соответственно к (N+1)-му и (N+2)-му входам блока обработки сигналов, вторые N выходов блока обработки сигналов соединены соответственно с N входами блока аварийной сигнализации, выход синхронизатора соединен с входом стробирования блока обработки сигналов, а анализатор повернут относительно поляризатора на угол, обеспечивающий неортогональность их плоскостей поляризации.An icing warning device is also known for controlling the presence of ice on helicopter rotor blades (RF patent No. 2446080 dated 27.09.2010, published in Bul. No. 9, 2012, IPC B64D 15/20, G08 19/02), comprising a receiving optical system, photodetector, signal processing unit, pulse generator, modulator, the output of which is connected to the control input of the pulse generator, and the input to the synchronizer output, an optical emitter connected to the output of the pulse generator, radiating through the transmitting optical system, polarizer, optically transparent heated radiator fairing in the direction of the reflecting surface of the leading edge of the rotor blade of the helicopter and optically coupled through an optically transparent heated fairing of the photodetector, an analyzer and a receiving optical system with a photodetector connected to the first input of the signal processing unit, the input of the anti-icing control device is connected to its first output, the photodetector is made in the form of N photosensitive elements, where N is an integer greater than one connected by its outputs respectively, to the N inputs of the signal processing unit, the first N outputs of which are connected respectively to the N inputs of the icing indicator, including N display elements, the threshold voltage unit and the alarm unit, while the first and second outputs of the threshold voltage unit are connected respectively to ( N + 1) -th and (N + 2) -th inputs of the signal processing unit, the second N outputs of the signal processing unit are connected respectively to the N inputs of the alarm unit, the synchronizer output is connected to the strobe input signal processing unit, and the analyzer is rotated relative to the polarizer by an angle ensuring the nonorthogonality of their polarization planes.

В пятом аналоге поляризованный оптический луч достигает поверхности передней кромки лопасти несущего винта вертолета, отражается от нее, а затем, пройдя через оптически прозрачный обогреваемый обтекатель фотоприемника, анализатор и приемную оптическую систему, попадает на N фоточувствительных элементов фотоприемника, преобразующего принятое оптическое излучение в электрический сигнал. Если вследствие соответствующих условий окружающей среды на каких-либо участках отражающей поверхности передней кромки лопасти появляется лед, то отраженное от этих участков оптическое излучение деполяризуется. Отраженные волны, у которых плоскость поляризации совпадает с плоскостью поляризации анализатора, проходят через него с минимальным ослаблением, вследствие чего уровень сигнала на выходе фоточувствительных элементов фотоприемника, в поле зрения которых попадают участки, покрытые льдом, возрастает. Когда амплитуда какого-либо из этих сигналов превышает верхний уровень порогового напряжения, блок обработки сигналов формирует на своем соответствующем N-м выходе сигнал на включение N-го элемента индикации индикатора наличия обледенения.In the fifth analogue, the polarized optical beam reaches the surface of the leading edge of the rotor blade of the helicopter, is reflected from it, and then, passing through the optically transparent heated fairing of the photodetector, the analyzer and the receiving optical system, it enters N photosensitive elements of the photodetector that converts the received optical radiation into an electrical signal . If, due to appropriate environmental conditions, ice appears in some areas of the reflecting surface of the leading edge of the blade, the optical radiation reflected from these areas is depolarized. Reflected waves, in which the plane of polarization coincides with the plane of polarization of the analyzer, pass through it with minimal attenuation, as a result of which the signal level at the output of the photosensitive elements of the photodetector, in the field of view of which are areas covered with ice, increases. When the amplitude of any of these signals exceeds the upper level of the threshold voltage, the signal processing unit generates a signal at its corresponding Nth output to turn on the Nth icing indicator indicator element.

Пятый аналог информирует не только о факте наличия обледенения, но и о распределении льда вдоль передней кромки лопасти, а также о степени и интенсивности ее обледенения в зависимости от величины площади поверхности лопасти, покрытой льдом, что позволяет рациональным образом управлять энергетическими затратами противообледенительной системы вертолета. Кроме того, пятый аналог формирует аварийный сигнал о наличии неисправности оптического излучателя, передающей или приемной оптических систем, поляризатора, анализатора, подогреваемых обтекателей, одного или нескольких фоточувствительных элементов фотоприемника, что повышает надежность сигнализации.The fifth analogue informs not only about the fact of icing, but also about the distribution of ice along the leading edge of the blade, as well as about the degree and intensity of icing, depending on the surface area of the blade covered with ice, which makes it possible to rationally control the energy costs of the anti-icing system of the helicopter. In addition, the fifth analogue generates an alarm signal about the presence of a malfunction of the optical emitter, transmitting or receiving optical systems, polarizer, analyzer, heated fairings, one or more photosensitive elements of the photodetector, which increases the reliability of the alarm.

Недостатком пятого аналога является то, что он не сигнализирует непосредственным образом о степени и интенсивности обледенения в зависимости от величины массы льда на контролируемой поверхности.The disadvantage of the fifth analogue is that it does not directly signal the degree and intensity of icing, depending on the size of the mass of ice on a controlled surface.

В качестве прототипа выбран сигнализатор обледенения (патент РФ №2445707 от 17.11. 2010, опубл. в Бюл. №8, 2012, МПК G08 19/02), содержащий узел индикации превышения допустимой степени обледенения, подключенный входом к выходу первого порогового устройства, генератор импульсов, соединенный выходом с входом усилителя мощности, выход которого подключен к входу оптического излучателя, сопряженного оптически через передающий объектив, поляризатор, контрольную поверхность для осаждения льда, анализатор и приемный объектив с фотоприемником, к выходу которого подключен вход усилителя, соединенного выходом с последовательно включенными детектором и интегратором, сопряженное с формирователем импульсов устройство вращения плоскости поляризации анализатора, имеющее с ним кинематическую связь, устройство измерения коэффициента амплитудной модуляции, узел индикации степени обледенения, второе пороговое устройство, логическое устройство и устройство аварийной сигнализации, при этом выход формирователя импульсов подключен к первому входу логического устройства, второй вход которого соединен с выходом второго порогового устройства, вход которого соединен с выходом интегратора, выход логического устройства подключен к входу устройства аварийной сигнализации, вход устройства измерения коэффициента амплитудной модуляции подключен к выходу усилителя, а выход - к входу узла индикации степени обледенения и входу первого порогового устройства.An icing signaling device was selected as a prototype (RF patent No. 2445707 dated November 17, 2010, published in Bul. No. 8, 2012, IPC G08 19/02), which contains an indication unit for exceeding the permissible degree of icing, connected by an input to the output of the first threshold device, a generator pulses connected by the output to the input of the power amplifier, the output of which is connected to the input of an optical emitter, coupled optically through a transmitting lens, a polarizer, a control surface for ice deposition, an analyzer and a receiving lens with a photodetector, to the output of which о the input of the amplifier is connected, connected by the output to the detector and the integrator connected in series, the analyzer’s plane of rotation of the plane of polarization, coupled to the pulse shaper, having kinematic connection with it, an amplitude modulation coefficient measuring device, an icing degree indication unit, a second threshold device, a logic device and an emergency device alarm, while the output of the pulse shaper is connected to the first input of the logical device, the second input of which is connected is connected with the output of the second threshold device, the input of which is connected to the integrator output, the output of the logic device is connected to the input of the alarm device, the input of the amplitude modulation coefficient measuring device is connected to the amplifier output, and the output is connected to the input of the icing degree indication unit and the input of the first threshold device.

В прототипе поляризованный оптический луч достигает контрольной поверхности для осаждения льда и, отражаясь от нее, проходит через вращающийся анализатор, а затем попадает на вход фотоприемника. Благодаря вращению плоскости поляризации анализатора происходит амплитудная модуляция выходного сигнала фотоприемника. Коэффициент амплитудной модуляции содержит информацию о степени обледенения рабочей зоны поверхности для осаждения льда. Эта информация поступает на вход узла индикации степени обледенения. Если степень обледенения превышает допустимый уровень, то приводится в действие узел индикации превышения допустимой степени обледенения, а при выходе из строя элементов сигнализатора формируется сигнал на включение устройства аварийной сигнализации.In the prototype, a polarized optical beam reaches a reference surface for ice deposition and, reflected from it, passes through a rotating analyzer, and then enters the photodetector input. Due to the rotation of the plane of polarization of the analyzer, the amplitude modulation of the output signal of the photodetector occurs. The amplitude modulation coefficient contains information about the degree of icing of the working area of the surface for ice deposition. This information is fed to the input of the icing degree indication unit. If the degree of icing exceeds the permissible level, then the display unit for exceeding the permissible degree of icing is activated, and when the alarm elements fail, a signal is generated to turn on the alarm device.

В прототипе критерием оценки степени обледенения является отношение площади рабочей зоны контрольной поверхности, покрытой льдом, ко всей ее площади, поэтому этот сигнализатор эффективен для контроля обледенения таких объектов, для нормального функционирования которых важно располагать информацией о площади обледенения, например площади обледенения остекления кабины экипажа летательного аппарата. Однако в ряде случаев опасными факторами обледенения являются не площадь осажденной на контролируемой поверхности тонкой пленки льда и интенсивность увеличения площади пленки льда, а величина и интенсивность нарастания массы льда, так как чрезмерное усилие от воздействия отложившейся массы льда может привести к неработоспособности или разрушению элементов конструкции контролируемого объекта. Поэтому недостатком прототипа является то, что он не сигнализирует непосредственным образом о степени и интенсивности обледенения в зависимости от величины массы льда на контролируемой поверхности.In the prototype, the criterion for assessing the degree of icing is the ratio of the area of the working area of the control surface covered with ice to its entire area, therefore this signaling device is effective for controlling the icing of such objects, for the normal functioning of which it is important to have information about the icing area, for example, the icing area of the glazing of the flight deck apparatus. However, in some cases, the icing hazard is not the area of the thin ice film deposited on the controlled surface and the intensity of the increase in the area of the ice film, but the magnitude and intensity of the increase in the mass of ice, since excessive force from exposure to the deposited ice mass can lead to inoperability or destruction of the structural elements of the controlled object. Therefore, the disadvantage of the prototype is that it does not directly signal the degree and intensity of icing, depending on the size of the mass of ice on a controlled surface.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является обеспечение возможности сигнализации о степени и интенсивности обледенения в зависимости от величины массы льда на контролируемой поверхности, а также обеспечение надежности этой сигнализации.The problem to which the invention is directed is to enable signaling of the degree and intensity of icing depending on the amount of ice mass on the surface to be monitored, as well as to ensure the reliability of this alarm.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в сигнализаторе обледенения, содержащем узел индикации превышения допустимой степени обледенения, узел индикации степени обледенения, первый вход которого соединен с входом первого порогового устройства, второе пороговое устройство, первый выход которого подключен ко второму входу первого логического устройства, соединенного выходом с первым входом устройства аварийной сигнализации, генератор импульсов, соединенный выходом с входом усилителя мощности, выход которого подключен к входу оптического излучателя, сопряженного оптически через передающий объектив, поляризатор, контрольную поверхность для отложения льда, анализатор, повернутый относительно поляризатора на угол, обеспечивающий неортогональность их плоскостей поляризации, и приемный объектив с фотоприемником, к выходу которого подключен вход усилителя, соединенного выходом через последовательно включенные амплитудный детектор и интегратор с входом второго порогового устройства, предусмотрены следующие отличия: введено устройство преобразования усилия в напряжение, вход которого кинематически сопряжен с контрольной поверхностью для отложения льда, преобразователь частоты в напряжение, узел индикации наличия обледенения и второе логическое устройство, при этом выход устройства преобразования усилия в напряжение подключен к управляющему входу генератора импульсов, вход преобразователя частоты в напряжение соединен с выходом амплитудного детектора, выход преобразователя частоты в напряжение соединен с входом первого порогового устройства, первый выход первого порогового устройства соединен с первым входом первого логического устройства и с первым входом второго логического устройства, подключенного выходом к входу узла индикации превышения допустимой степени обледенения, первый выход второго порогового устройства соединен с входом узла индикации наличия обледенения, со вторым входом узла индикации степени обледенения и со вторым входом второго логического устройства, второй выход первого и второй выход второго пороговых устройств соединены соответственно со вторым и с третьим входами устройства аварийной сигнализации.The problem is solved due to the fact that in the icing device, comprising a node indicating the excess of the permissible degree of icing, a node indicating the degree of icing, the first input of which is connected to the input of the first threshold device, the second threshold device, the first output of which is connected to the second input of the first logical device connected output with the first input of the alarm device, a pulse generator connected to the output of the input of the power amplifier, the output of which is connected to the input an optical emitter coupled optically through a transmitting lens, a polarizer, a control surface for ice deposition, an analyzer rotated by an angle relative to the polarizer, ensuring non-orthogonality of their polarization planes, and a receiving lens with a photodetector, the output of which is connected to an amplifier connected to the output through series-connected the amplitude detector and integrator with the input of the second threshold device, the following differences are provided: a force conversion device is introduced a voltage, the input of which is kinematically coupled to a control surface for ice deposition, a frequency to voltage converter, an icing indicating unit and a second logic device, while the output of the force-to-voltage conversion device is connected to the control input of the pulse generator, the input of the frequency converter to voltage is connected to the output of the amplitude detector, the output of the frequency to voltage converter is connected to the input of the first threshold device, the first output of the first threshold device VA is connected to the first input of the first logical device and to the first input of the second logical device, connected by an output to the input of the display unit for exceeding the permissible degree of icing, the first output of the second threshold device is connected to the input of the display unit for the presence of icing, with the second input of the display unit of the degree of icing and with the second the input of the second logical device, the second output of the first and second output of the second threshold devices are connected respectively to the second and third inputs of the emergency device alarm.

Между совокупностью существенных признаков заявляемого объекта и достигаемым техническим результатом существует причинно-следственная связь, а именно: по сравнению с прототипом обеспечивается возможность сигнализации о степени и интенсивности обледенения в зависимости от величины массы льда на контролируемой поверхности, а также обеспечивается надежность этой сигнализации.Between the totality of the essential features of the claimed object and the achieved technical result, there is a causal relationship, namely: in comparison with the prototype, it is possible to signal the degree and intensity of icing depending on the amount of ice mass on the controlled surface, and the reliability of this alarm is also ensured.

Изобретение поясняется чертежом.The invention is illustrated in the drawing.

На чертеже изображены: узел индикации превышения допустимой степени обледенения 1; узел индикации степени обледенения 2; устройство аварийной сигнализации 3; первое пороговое устройство 4; второе пороговое устройство 5; первое логическое устройство 6; генератор импульсов 7; усилитель мощности 8; оптический излучатель 9; передающий объектив 10; поляризатор 11; контрольная поверхность для отложения льда 12; анализатор 13; приемный объектив 14; фотоприемник 15; усилитель 16; амплитудный детектор 17; интегратор 18; устройство преобразования усилия в напряжение 19; преобразователь частоты в напряжение 20; узел индикации наличия обледенения 21; второе логическое устройство 22.The drawing shows: node indicating the excess of the permissible degree of icing 1; node indicating the degree of icing 2; alarm device 3; the first threshold device 4; second threshold device 5; the first logical device 6; pulse generator 7; power amplifier 8; optical emitter 9; transmitting lens 10; polarizer 11; control surface for the deposition of ice 12; analyzer 13; receiving lens 14; photodetector 15; amplifier 16; amplitude detector 17; integrator 18; a device for converting force to voltage 19; frequency to voltage converter 20; node indicating the presence of icing 21; second logical device 22.

Вход устройства преобразования усилия в напряжение 19 кинематически сопряжен с контрольной поверхностью для отложения льда 12. Выход устройства преобразования усилия в напряжения 19 подключен к управляющему входу генератора импульсов 7. Генератор импульсов 7 соединен выходом с входом усилителя мощности 8. Выход усилителя мощности 8 подключен к входу оптического излучателя 9. Оптический излучатель 9 сопряжен оптически через передающий объектив 10, поляризатор 11, контрольную поверхность для отложения льда 12, анализатор 13 и приемный объектив 14 с фотоприемником 15. Анализатор 13 повернут относительно поляризатора 11 на угол, обеспечивающий неортогональность их плоскостей поляризации. К выходу фотоприемника 15 подключен вход усилителя 16. Усилитель 16 соединен выходом через последовательно включенные амплитудный детектор 17 и интегратор 18 с входом второго порогового устройства 5. Первый выход второго порогового устройства 5 соединен с входом узла индикации наличия обледенения 21, со вторым входом узла индикации степени обледенения 2, со вторым входом первого 6 и со вторым входом второго 22 логических устройств. Вход преобразователя частоты в напряжение 20 соединен с выходом амплитудного детектора 17. Выход преобразователя частоты в напряжение 20 соединен с входом первого порогового устройства 4 и с первым входом узла индикации степени обледенения 2. Первый выход первого порогового устройства 4 соединен с первым входом первого 6 и первым входом второго 22 логических устройств. Выход второго логического устройства 22 подключен к входу узла индикации допустимой степени обледенения 1. Второй выход первого 4 и второй выход второго 5 пороговых устройств соединены соответственно со вторым и с третьим входами устройства аварийной сигнализации 3. Первое логическое устройство 6 представляет собой R-триггер, входами S и R которого являются соответственно первый и второй входы этого логического устройства. Прямым выходом R-триггера является выход первого логического устройства 6. Второе логическое устройство 22 выполняет логическую операцию «И».The input of the force-to-voltage conversion device 19 is kinematically coupled to a control surface for ice deposition 12. The output of the voltage-to-voltage conversion device 19 is connected to the control input of the pulse generator 7. The pulse generator 7 is connected to the output of the input of the power amplifier 8. The output of the power amplifier 8 is connected to the input optical emitter 9. Optical emitter 9 is connected optically through a transmitting lens 10, a polarizer 11, a control surface for depositing ice 12, an analyzer 13 and a receiving lens 14 with a photodetector 15. The analyzer 13 is rotated relative to the polarizer 11 by an angle ensuring the non-orthogonality of their polarization planes. The input of the amplifier 16 is connected to the output of the photodetector 15. The amplifier 16 is connected via an output through a series-connected amplitude detector 17 and an integrator 18 to the input of the second threshold device 5. The first output of the second threshold device 5 is connected to the input of the icing unit 21, with the second input of the degree indication unit icing 2, with the second input of the first 6 and with the second input of the second 22 logical devices. The input of the frequency converter to voltage 20 is connected to the output of the amplitude detector 17. The output of the frequency converter to voltage 20 is connected to the input of the first threshold device 4 and to the first input of the icing unit 2. The first output of the first threshold device 4 is connected to the first input of the first 6 and the first the input of the second 22 logical devices. The output of the second logical device 22 is connected to the input of the node indicating the permissible degree of icing 1. The second output of the first 4 and second output of the second 5 threshold devices are connected respectively to the second and third inputs of the alarm device 3. The first logical device 6 is an R-trigger, inputs S and R of which are respectively the first and second inputs of this logic device. The direct output of the R-trigger is the output of the first logical device 6. The second logical device 22 performs the logical operation "AND".

Сигнализатор обледенения работает следующим образом. При отсутствии льда на контрольной поверхности для отложения льда 12 устройство преобразования усилия в напряжение 19 формирует на своем выходе постоянное напряжение, величина которого пропорциональна усилию, с которым контрольная поверхность для отложения льда 12 воздействует своей массой на вход устройства преобразования усилия в напряжение 19. Это напряжение поступает на управляющий вход генератора импульсов 7, который вырабатывает на своем выходе последовательность электрических импульсов, следующих с частотой f0. Электрические импульсы с выхода генератора 7, усиленные по мощности усилителем 8, поступают на вход оптического излучателя 9. Оптические импульсы, пройдя через передающий объектив 10 и поляризатор 11, достигают контрольной поверхности для отложения льда 12. Отраженный от нее луч проходит через анализатор 13, повернутый относительно поляризатора 11 на угол, обеспечивающий пропускание через анализатор 13 некоторого минимального уровня оптического излучения, и приемный объектив 14, а затем поступает на вход фотоприемника 15.The icing warning device operates as follows. In the absence of ice on the control surface for depositing ice 12, the force-to-voltage conversion device 19 generates a constant voltage at its output, the magnitude of which is proportional to the force with which the control surface for ice deposition 12 acts as its mass on the input of the force-to-voltage conversion device 19. This voltage arrives at the control input of the pulse generator 7, which generates at its output a sequence of electrical pulses following with a frequency f 0 . The electrical pulses from the output of the generator 7, amplified by the power of the amplifier 8, are fed to the input of the optical emitter 9. The optical pulses, passing through the transmitting lens 10 and the polarizer 11, reach the reference surface for ice deposition 12. The beam reflected from it passes through the analyzer 13, turned relative to the polarizer 11 at an angle that allows passing through the analyzer 13 a certain minimum level of optical radiation, and a receiving lens 14, and then fed to the input of the photodetector 15.

Оптический сигнал преобразуется фотоприемником 15 в электрический сигнал, который усиливается по амплитуде усилителем 16, выпрямляется амплитудным детектором 17 и преобразуется интегратором 18 в постоянное напряжение, величина которого пропорциональна амплитуде сигнала на выходе фотоприемника 15. Преобразователь частоты в напряжение 20 формирует на своем выходе постоянное напряжение, величина которого пропорциональна частоте сигнала на выходе генератора импульсов 7.The optical signal is converted by the photodetector 15 into an electric signal, which is amplified by the amplitude of the amplifier 16, rectified by the amplitude detector 17 and converted by the integrator 18 into a constant voltage, the value of which is proportional to the amplitude of the signal at the output of the photodetector 15. The frequency converter to voltage 20 generates a constant voltage at its output, the value of which is proportional to the frequency of the signal at the output of the pulse generator 7.

При отсутствии льда на контрольной поверхности для отложения льда 12 выходное напряжение интегратора 18 и выходное напряжение преобразователя частоты в напряжение 20 принимают значения, находящиеся между верхним и нижним уровнями напряжений срабатывания второго 5 и первого 4 пороговых устройств соответственно. В результате на первом и втором выходах первого порогового устройства 4, на первом и втором выходах второго порогового устройства 5, на выходе первого логического устройства 6 и на выходе второго логического устройства 22 формируется напряжение низкого уровня, вследствие чего блокируется работа узла индикации превышения допустимой степени обледенения 1, узла индикации степени обледенения 2, устройства аварийной сигнализации 3 и узла индикации наличия обледенения 21.In the absence of ice on the reference surface for ice deposition 12, the output voltage of the integrator 18 and the output voltage of the frequency converter to voltage 20 take values between the upper and lower levels of the response voltages of the second 5 and first 4 threshold devices, respectively. As a result, low voltage is generated at the first and second outputs of the first threshold device 4, at the first and second outputs of the second threshold device 5, at the output of the first logic device 6 and at the output of the second logical device 22, as a result of which the operation of the indication unit for exceeding the permissible degree of icing is blocked 1, the node indicating the degree of icing 2, the alarm device 3 and the node indicating the presence of icing 21.

Если на контрольной поверхности для отложения льда 12 появляется лед, то отраженный ото льда луч деполяризуется и проходит через анализатор 13 с меньшим ослаблением, в результате чего уровень оптического сигнала на входе фотоприемника 15 и уровень электрического сигнала на выходе фотоприемника 15 возрастают. Следствием этого становится возрастание величины постоянного напряжения на выходе интегратора 18. При превышении выходным напряжением интегратора 18 верхнего уровня напряжения срабатывания второго порогового устройства 5 на первом выходе второго порогового устройства 5 формируется напряжение высокого уровня, которое приводит в действие узел индикации наличия обледенения 21, а также разблокирует узел индикации степени обледенения 2. При этом на первый и второй входы первого логического устройства 6 подаются соответственно низкий и высокий уровни напряжения, в результате на его выходе формируется низкий уровень напряжения, вследствие чего устройство аварийной сигнализации 3 блокировано. В таком состоянии индикатор узла индикации степени обледенения 2 отображает в условных единицах величину степени обледенения контрольной поверхности для отложения льда 12. Под степенью обледенения понимается величина, равная отношению массы льда на контрольной поверхности для отложения льда 12 к величине предельно допустимой массы льда на этой поверхности.If ice appears on the reference surface for depositing ice 12, the beam reflected from the ice is depolarized and passes through the analyzer 13 with less attenuation, as a result of which the level of the optical signal at the input of the photodetector 15 and the level of the electric signal at the output of the photodetector 15 increase. The consequence of this is an increase in the constant voltage at the output of the integrator 18. When the output voltage of the integrator 18 exceeds the upper level of the operating voltage of the second threshold device 5, a high level voltage is generated at the first output of the second threshold device 5, which drives the icing unit 21, and unlocks the node indicating the degree of icing 2. In this case, the first and second inputs of the first logical device 6 are fed respectively low and high voltage levels, as a result, a low voltage level is formed at its output, as a result of which the alarm device 3 is blocked. In this state, the indicator of the icing degree indicator unit 2 displays, in arbitrary units, the degree of icing of the control surface for ice 12 formation. The degree of icing is the value equal to the ratio of the mass of ice on the control surface for ice 12 and the maximum permissible mass of ice on this surface.

По мере нарастания массы льда на контрольной поверхности для отложения льда 12 увеличивается усилие, действующее на вход устройства преобразования усилия в напряжение 19, вследствие чего увеличивается величина постоянного напряжения на его выходе. В результате этого увеличивается частота выходного сигнала генератора импульсов 7 и, как следствие, увеличивается уровень постоянного напряжения на выходе преобразователя частоты в напряжение 20, приближаясь к значению верхнего уровня напряжения срабатывания первого порогового устройства 4. По скорости увеличения показаний индикатора узла индикации степени обледенения 2 можно судить об интенсивности процесса нарастания массы льда на контрольной поверхности для отложения льда 12.As the mass of ice on the control surface increases for the deposition of ice 12, the force acting on the input of the device converting the force to voltage 19 increases, as a result of which the magnitude of the constant voltage at its output increases. As a result of this, the frequency of the output signal of the pulse generator 7 increases and, as a result, the DC voltage level at the output of the frequency converter to voltage 20 increases, approaching the value of the upper level of the operating voltage of the first threshold device 4. According to the speed of increasing the readings of the indicator of the icing unit 2, it is possible to to judge the intensity of the process of increasing the mass of ice on the control surface for ice deposition 12.

Если масса льда на контрольной поверхности для отложения льда 12 превышает некоторую допустимую величину и вследствие этого усилие на входе устройства преобразования усилия в напряжение 19 возрастает выше порогового уровня, то значение частоты выходного сигнала генератора импульсов 7 становится существенно больше F0, при этом выходное напряжение преобразователя напряжения в частоту 20 превышает верхний уровень напряжения срабатывания первого порогового устройства 4. В результате на первом выходе первого порогового устройства 4 формируется напряжение высокого уровня, которое посредством второго логического устройства 22 приводит в действие узел индикации превышения допустимой степени обледенения 1, при этом на первый и второй входы первого логического устройства 6 подается напряжение высокого уровня, в результате на его выходе формируется напряжение низкого уровня, вследствие чего устройство аварийной сигнализации 3 блокировано. После устранения обледенения контрольной поверхности для отложения льда 12 сигнализатор возвращается в исходное состояние.If the mass of ice on the control surface for depositing ice 12 exceeds a certain allowable value and, as a result, the force at the input of the force-to-voltage conversion device 19 increases above a threshold level, then the frequency value of the output signal of the pulse generator 7 becomes significantly greater than F 0 , while the output voltage of the converter voltage to the frequency 20 exceeds the upper level of the response voltage of the first threshold device 4. As a result, at the first output of the first threshold device 4 form there is a high level voltage, which, by means of the second logic device 22, activates an indication unit for exceeding the permissible degree of icing 1, while a high voltage is applied to the first and second inputs of the first logical device 6, as a result a low level voltage is generated at its output, as a result of which alarm device 3 is blocked. After eliminating the icing of the control surface for the deposition of ice 12, the detector returns to its original state.

Если на контрольной поверхности для отложения льда 12 лед отсутствует, а к входу устройства преобразования усилия в напряжение 19 приложено усилие выше порогового, обусловленное аварийным увеличением массы контрольной поверхности для отложения льда 12 (например, из-за наличия на ней какого-либо постороннего предмета), то узел индикации наличия обледенения 21, узел индикации степени обледенения 2 и узел индикации превышения допустимой степени обледенения 1 блокируются напряжением низкого уровня, поступающим на соответствующий вход этих узлов с первого выхода второго порогового устройства 5 и с выхода второго логического устройства 22. При этом на первый и на второй входы первого логического устройства 6 подается напряжение низкого и высокого уровней соответственно, в результате чего с выхода первого логического устройства 6 на первый вход устройства аварийной сигнализации 3 поступает напряжение высокого уровня, которое приводит устройство аварийной сигнализации 3 в действие. После устранения причины аварийного увеличения массы контрольной поверхности для отложения льда 12 и повторного включения сигнализатор вновь готов к работе.If there is no ice on the control surface for depositing ice 12, and a force higher than the threshold is applied to the input of the force-to-voltage conversion device 19 due to an emergency increase in the mass of the control surface for ice deposition 12 (for example, due to the presence of some foreign object on it) , then the node indicating the presence of icing 21, the node indicating the degree of icing 2 and the node indicating the excess of the permissible degree of icing 1 are blocked by the low voltage supplied to the corresponding input of these nodes in from the first output of the second threshold device 5 and the output of the second logical device 22. In this case, the first and second inputs of the first logical device 6 are supplied with low and high levels of voltage, respectively, resulting in the output of the first logical device 6 to the first input of the emergency device alarm 3 receives a high level voltage, which powers the alarm device 3. After eliminating the cause of the emergency increase in the mass of the control surface for ice 12 and re-enable, the alarm is ready for use again.

Если в силу тех или иных причин происходит аварийная ситуация, при которой выходят из строя какие-либо элементы сигнализатора, например оптический излучатель 9, передающий объектив 10, поляризатор 11, контрольная поверхность для отложения льда 12, анализатор 13, приемный объектив 14, фотоприемник 15 и др., то величина напряжения на входе первого 4 и на входе второго 5 пороговых устройств становится меньше соответствующего нижнего уровня их напряжения срабатывания, в результате на втором выходе соответствующего порогового устройства формируется напряжение высокого уровня, которое приводит в действие устройство аварийной сигнализации 3, при этом узел индикации превышения допустимой степени обледенения 1, узел индикации степени обледенения 2 и узел индикации наличия обледенения 21 блокируются соответствующим напряжением низкого уровня, сформированным на выходе второго логического устройства 22, первом выходе первого 4 и первом выходе второго 5 пороговых устройств. После устранения причины возникновения аварийной ситуации устройство аварийной сигнализации 3 блокируется и сигнализатор вновь готов к работе.If, for one reason or another, an emergency occurs in which any signaling device elements fail, for example, an optical emitter 9, a transmitting lens 10, a polarizer 11, a control surface for depositing ice 12, an analyzer 13, a receiving lens 14, a photodetector 15 etc., the voltage value at the input of the first 4 and at the input of the second 5 threshold devices becomes less than the corresponding lower level of their response voltage, as a result, the second output of the corresponding threshold device is formed the high level voltage that drives the alarm device 3, while the node indicating the excess of the permissible degree of icing 1, the node indicating the degree of icing 2 and the node indicating the presence of icing 21 are blocked by the corresponding low level voltage generated at the output of the second logic device 22, the first output the first 4 and the first output of the second 5 threshold devices. After eliminating the cause of the emergency situation, the alarm device 3 is blocked and the warning device is again ready for operation.

Таким образом, в отличие от прототипа в предлагаемом сигнализаторе обеспечивается возможность сигнализации о степени и интенсивности обледенения в зависимости от величины массы льда на контролируемой поверхности, при этом сигнализатор формирует аварийный сигнал в случае выхода из строя его элементов, а также аварийного увеличения массы контрольной поверхности для отложения льда 12, чем обеспечивается надежность этой сигнализации.Thus, unlike the prototype, the proposed signaling device provides the possibility of signaling about the degree and intensity of icing depending on the amount of ice mass on the controlled surface, while the signaling device generates an alarm signal in case of failure of its elements, as well as an emergency increase in the mass of the control surface for ice deposits 12, which ensures the reliability of this alarm.

Применение вышеописанного сигнализатора в различных системах обнаружения и устранения обледенения позволит повысить эффективность и надежность их работы за счет более точного определения параметров обледенения.The use of the above signaling device in various systems for detecting and eliminating icing will increase the efficiency and reliability of their operation due to a more accurate determination of icing parameters.

Claims (1)

Сигнализатор обледенения, содержащий узел индикации превышения допустимой степени обледенения, узел индикации степени обледенения, первый вход которого соединен с входом первого порогового устройства, второе пороговое устройство, первый выход которого подключен ко второму входу первого логического устройства, соединенного выходом с первым входом устройства аварийной сигнализации, генератор импульсов, соединенный выходом с входом усилителя мощности, выход которого подключен к входу оптического излучателя, сопряженного оптически через передающий объектив, поляризатор, контрольную поверхность для отложения льда, анализатор, повернутый относительно поляризатора на угол, обеспечивающий неортогональность их плоскостей поляризации, и приемный объектив с фотоприемником, к выходу которого подключен вход усилителя, соединенного выходом через последовательно включенные амплитудный детектор и интегратор с входом второго порогового устройства, отличающийся тем, что в него введено устройство преобразования усилия в напряжение, вход которого кинематически сопряжен с контрольной поверхностью для отложения льда, преобразователь частоты в напряжение, узел индикации наличия обледенения и второе логическое устройство, при этом выход устройства преобразования усилия в напряжение подключен к управляющему входу генератора импульсов, вход преобразователя частоты в напряжение соединен с выходом амплитудного детектора, выход преобразователя частоты в напряжение соединен с входом первого порогового устройства, первый выход первого порогового устройства соединен с первым входом первого логического устройства и с первым входом второго логического устройства, подключенного выходом к входу узла индикации превышения допустимой степени обледенения, первый выход второго порогового устройства соединен с входом узла индикации наличия обледенения, со вторым входом узла индикации степени обледенения и со вторым входом второго логического устройства, второй выход первого и второй выход второго пороговых устройств соединены соответственно со вторым и с третьим входами устройства аварийной сигнализации. An icing device comprising an icing indicating excess unit, an icing indicating unit, the first input of which is connected to the input of the first threshold device, a second threshold device, the first output of which is connected to the second input of the first logic device, connected by the output to the first input of the alarm device, a pulse generator connected by the output to the input of the power amplifier, the output of which is connected to the input of an optical emitter, paired optically cut a transmitting lens, a polarizer, a control surface for ice deposition, an analyzer rotated by an angle relative to the polarizer, ensuring the non-orthogonality of their polarization planes, and a receiving lens with a photodetector, to the output of which an amplifier input is connected, connected to the output through an amplitude detector and integrator connected in series with the input a second threshold device, characterized in that a force-to-voltage conversion device is inserted into it, the input of which is kinematically coupled to a surface for ice deposition, a frequency-to-voltage converter, an icing indication unit and a second logic device, wherein the output of the force-to-voltage conversion device is connected to the control input of the pulse generator, the input of the frequency-to-voltage converter is connected to the output of the amplitude detector, the output of the frequency converter to the voltage is connected to the input of the first threshold device, the first output of the first threshold device is connected to the first input of the first logic device and with the first input of the second logical device connected to the input of the display unit of the excess of the permissible degree of icing, the first output of the second threshold device is connected to the input of the display unit of the presence of icing, with the second input of the display unit of the degree of icing and with the second input of the second logical device, the second output the first and second output of the second threshold devices are connected respectively to the second and third inputs of the alarm device.
RU2013102614/08A 2013-01-21 2013-01-21 Icing indicator RU2530293C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013102614/08A RU2530293C2 (en) 2013-01-21 2013-01-21 Icing indicator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013102614/08A RU2530293C2 (en) 2013-01-21 2013-01-21 Icing indicator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013102614A RU2013102614A (en) 2014-07-27
RU2530293C2 true RU2530293C2 (en) 2014-10-10

Family

ID=51264628

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013102614/08A RU2530293C2 (en) 2013-01-21 2013-01-21 Icing indicator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2530293C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2782475C1 (en) * 2021-12-21 2022-10-28 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт современных телекоммуникационных технологий" (АО "НИИ СТТ") Noise-resistant optoelectronic icing detector of an unmanned aircraft airframe

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5243185A (en) * 1992-07-31 1993-09-07 Loral Aerospace Corp. Apparatus and method for ice detection
US5596320A (en) * 1995-04-28 1997-01-21 Optical Sensor Consultants Inc. System for detection of ice, water, glycol solution, and other chemical species
EP1577654A1 (en) * 2004-03-17 2005-09-21 Narita International Airport Corporation Road-ice detecting sensor, method for installing same, and road-ice detecting method
RU2335434C1 (en) * 2007-03-01 2008-10-10 Закрытое Акционерное Общество "Научно-Производственное Предприятие "Мифотекс" Icing indicator of helicopter propeller blades
RU2445707C1 (en) * 2010-11-17 2012-03-20 Олег Петрович Ильин Icing indicator
RU2446080C1 (en) * 2010-09-27 2012-03-27 Олег Петрович Ильин Helicopter rotor blade icing warning indicator

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5243185A (en) * 1992-07-31 1993-09-07 Loral Aerospace Corp. Apparatus and method for ice detection
US5596320A (en) * 1995-04-28 1997-01-21 Optical Sensor Consultants Inc. System for detection of ice, water, glycol solution, and other chemical species
EP1577654A1 (en) * 2004-03-17 2005-09-21 Narita International Airport Corporation Road-ice detecting sensor, method for installing same, and road-ice detecting method
RU2335434C1 (en) * 2007-03-01 2008-10-10 Закрытое Акционерное Общество "Научно-Производственное Предприятие "Мифотекс" Icing indicator of helicopter propeller blades
RU2446080C1 (en) * 2010-09-27 2012-03-27 Олег Петрович Ильин Helicopter rotor blade icing warning indicator
RU2445707C1 (en) * 2010-11-17 2012-03-20 Олег Петрович Ильин Icing indicator

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2782475C1 (en) * 2021-12-21 2022-10-28 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт современных телекоммуникационных технологий" (АО "НИИ СТТ") Noise-resistant optoelectronic icing detector of an unmanned aircraft airframe
RU2809346C1 (en) * 2023-05-24 2023-12-11 Олег Петрович Ильин Ice detector

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013102614A (en) 2014-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7986408B2 (en) Apparatus and method for in-flight detection of airborne water droplets and ice crystals
CA2775292C (en) Apparatus and method for detecting aircraft icing conditions
US6819265B2 (en) Advanced warning ice detection system for aircraft
US9222873B2 (en) Optical particle detector
US10207810B2 (en) Optically detecting cloud metrics using sampled analog measurements of light reflection
US7370525B1 (en) Inflight ice detection system
EP2846148B1 (en) Apparatus and method for in-flight detection of airborne volcanic ash
US11053011B2 (en) Ice detection systems for aircraft and related methods
WO2014132073A1 (en) Ice detection
RU2335434C1 (en) Icing indicator of helicopter propeller blades
CA2884524C (en) Window contamination sensor for optical detection systems
WO1999016034A1 (en) Substance detection system and method
JPH04503195A (en) Method for generating a warning of the presence of low-level wind shear and airborne equipment for carrying out this method
RU2446080C1 (en) Helicopter rotor blade icing warning indicator
RU2530293C2 (en) Icing indicator
RU2445707C1 (en) Icing indicator
RU2507125C2 (en) Helicopter rotor blade icing warning indicator
RU2791724C1 (en) Ice detector
RU2565416C1 (en) Icing indicator
RU2809346C1 (en) Ice detector
RU2758565C1 (en) Optoelectronic ice signaling system for an unmanned aircraft
RU2332724C1 (en) Optoelectronic icing indicator
McGann Flight test results from a low-power Doppler optical air data sensor