The invention relates to plasma voltage sensing technology, and discloses an ice detection device based on radio frequency tip discharge plasma excitation and its application. The device comprises a tip discharge sensor installed on the surface of an aircraft's icing-prone part, a radio frequency power supply for the tip discharge sensor, and a detection device connected to the tip discharge sensor. The tip discharge sensor comprises a tip discharge sensor in turn. The upper electrodes, insulating dielectric layers and lower electrodes are overlapped. The lower electrodes are overlapped on the ice-prone parts of the aircraft. The upper electrodes and the lower electrodes are strip electrodes, and one end is triangular tip. The upper electrodes and the lower electrodes are positioned opposite to each other in the direction of triangular tip, and the two tip points are located in the same plane perpendicular to the tip discharge sensor. The plasma is generated on the sensor by RF tip discharge. When the ice layer produces the covering channel, the voltage at both ends of the tip discharge sensor will decrease with the narrowing of the channel, so as to quickly judge whether the ice is frozen or not.
【技术实现步骤摘要】
基于射频尖尖放电等离子体激励的结冰探测装置及应用
本专利技术涉及等离子体电压传感
，尤其涉及一种基于射频尖尖放电等离子体激励的结冰探测装置及应用。
技术介绍
飞行器在结冰气象条件下飞行时，空气中的过冷水滴撞击飞行器表面，易在机翼、尾桨、进气道、天线罩等部件表面结冰，这将增加飞行器的重量，并破坏飞行器的气动外形，影响其空气动力特性，严重影响飞行安全，极端条件下甚至可导致机毁人亡。因此，需要在飞行器机翼上安装结冰探测传感器，快速得知结冰与否及冰层厚度，以采取相应措施除冰，降低因结冰而造成事故发生，保证飞行安全。常用的结冰探测方法包括：放射线技术传感、热交换技术传感、谐振技术传感，及光纤式传感。放射线技术传感利用放射元素锶90的放射性工作，对环境有污染；热交换技术传感通过测定一恒定功率热源向热敏元件加温的增温速率，确定冰层厚度，其存在一定的误差率；谐振技术传感利用线圈电磁激励使传感器弹性敏感元件产生机械谐振，因此，其检测误差也较大。公开号为CN104875894A的专利技术专利公开了一种应用介质阻挡放电等离子体防结冰装置及方法，其采用多层聚酰亚胺胶带叠加粘贴作为绝...
【技术保护点】
1.基于射频尖尖放电等离子体激励的结冰探测装置，其特征在于，包括安装于飞机易结冰部位表面的用于产生等离子体的尖尖放电传感器(1)、为所述尖尖放电传感器(1)供电的射频电源(101)，以及连接于所述尖尖放电传感器(1)以探测所述尖尖放电传感器(1)两端间电压的探测装置(103)，所述尖尖放电传感器(1)包括依次层叠贴覆的上层电极(11)、绝缘介质层(12)及下层电极(13)，所述下层电极(13)背离绝缘介质层(12)的一面贴覆于飞机易结冰部位，所述上层电极(11)及所述下层电极(13)均为条形电极，且一端呈三角形尖端，所述上层电极(11)远离三角形尖端的一端接所述射频电源(1...
【技术特征摘要】
1.基于射频尖尖放电等离子体激励的结冰探测装置，其特征在于，包括安装于飞机易结冰部位表面的用于产生等离子体的尖尖放电传感器(1)、为所述尖尖放电传感器(1)供电的射频电源(101)，以及连接于所述尖尖放电传感器(1)以探测所述尖尖放电传感器(1)两端间电压的探测装置(103)，所述尖尖放电传感器(1)包括依次层叠贴覆的上层电极(11)、绝缘介质层(12)及下层电极(13)，所述下层电极(13)背离绝缘介质层(12)的一面贴覆于飞机易结冰部位，所述上层电极(11)及所述下层电极(13)均为条形电极，且一端呈三角形尖端，所述上层电极(11)远离三角形尖端的一端接所述射频电源(101)的正极，所述下层电极(13)远离三角形尖端的一端接所述射频电源(101)的负极，所述上层电极(11)与所述下层电极(13)的三角形尖端方向相对设置，且两尖端顶点位于垂直于所述尖尖放电传感器(1)的同一平面内。2.根据权利要求1所述的基于射频尖尖放电等离子体激励的结冰探测装置，其特征在于，还包括连接于所述尖尖放电传感器(1)与所述射频电源(101)之间的阻抗匹配电路(102)，所述射频电源(101)的输出端连接于所述阻抗匹配电路(102)的初级端，所述阻抗匹配电路(102)的次级端连接于所述尖尖放电传感器(1)的正端，所述尖尖放电传感器(1)的负端接地。3.根据权利要求2所述的基于射频尖尖放电等离子体激励的结冰探测装置，其特征在于，所述阻抗匹配电路(102)包括高频变压线圈(201)和电容(202)，所述射频电源(101)的正端与所述电容(202)连接后与所述高频变压线圈(201)的初级端的正端相连，所述高频变压线圈(201)初级端的负端与所述射频电源(101)的负端相连；所述高频变压线圈(201)次级端的正端与所述尖尖放电传感器(1)的正端相连，所述高频变压线圈(201)次级端的的负端接地。4.根据权利要求3所述的基于射频尖尖放电等离子体激励的结冰探测装置，其特征在于，所述高频变压线圈(201)铁芯材选自镍-锌铁氧体或锰-锌铁氧体，其磁导率为500-1500，所述高频变压线圈(201)的线圈匝数比为1:3-1:10；所述电容(202)的范围为10pF-50pF。5.根据权利要求1所述的基于射频尖尖放电等离子体激励的结...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾敏，梁华，吴云，宋慧敏，田苗，陈杰，金迪，赵光银，
申请(专利权)人：中国人民解放军空军工程大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61
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