一种高精度的光纤结冰传感器、系统和方法技术方案

本发明专利技术适用于风洞试验技术领域，提供了一种高精度的光纤结冰传感器、系统和方法，光纤结冰传感器包括相互连接的感应部和非感应部，所述非感应部上设置有测温区，所述测温区设置于所述非感应部的迎风面上，所述测温区用于获取非感应部表面的温度信息。本发明专利技术提供的光纤结冰传感器、系统和方法具有测量精确度高的特点。点。点。

【技术实现步骤摘要】
一种高精度的光纤结冰传感器、系统和方法


[0001]本专利技术涉及风洞试验
，尤其是涉及一种高精度的光纤结冰传感器、系统和方法。

技术介绍

[0002]当飞机飞行于高空云雾环境中，机外迎风部件与过冷水滴撞击，部件表面结冰破坏了气动外形，导致气动性能下降，轻则影响飞行状态，重则引发飞行事故，另外相关研究表明结冰发生在不同部件有着很大的差异，关键部件有小量结冰的危害程度与大结冰量部件是等同的，因此结冰是飞行安全的危险源之一。为深入探究结冰问题和进一步优化防除冰手段，进行精确的结冰测量是非常有必要的，达到结冰定量、定性测量的要求，为相关研究提供可靠的依据。
[0003]结冰测量主要依靠结冰传感器来实现，目前机载常用的结冰传感器仅能输出有/无结冰信号，检测较为局限，而且其他区域防护方式较为单一，甚至未做防护考虑。光纤结冰传感器作为新兴结冰传感器之一，具有冰厚、冰型、覆冰区域测量等功能，但在结冰环境中应用光纤结冰传感器时，会出现测量不准确的现象，其测量结果难以应用于仿真试验中，因此限制了光纤结冰传感器在结冰环境中的应用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种能够解决上述技术问题的高精度的光纤结冰传感器、系统和方法。
[0005]本专利技术一方面提供了一种高精度的光纤结冰传感器，包括相互连接的感应部和非感应部，所述非感应部上设置有测温区，所述测温区设置于所述非感应部的迎风面上，所述测温区用于获取非感应部表面的温度信息。
[0006]进一步的，所述感应部迎风面的截面与所述非感应部迎风面的截面相同进一步的，所述感应部迎风面的截面与所述非感应部迎风面的截面不同。
[0007]进一步的，所述测温区包括多个测温点，所述测温点沿所述非感应部的周向设置。
[0008]本专利技术另一方面提供了一种防冰温度控制系统，包括测温系统、控制系统和防冰系统，所述控制系统连接所述测温系统和所述防冰系统，所述测温系统包括所述的光纤结冰传感器。
[0009]进一步的，所述控制系统连接测温区。
[0010]进一步的，所述防冰系统包括多个加热区域，所述加热区域沿所述非感应部的周向设置，所述加热区域的数量不超过所述测温点的数量。
[0011]本专利技术还提供了一种防冰温度控制方法，包括如下步骤：步骤S10：开启所述的防冰温度控制系统；步骤S20：当测温区温度小于预设温度值时，增大防冰功率，直至所述测温区温度满足预设温度值，所述测温区温度为所有测温点温度值的均值；
步骤S30：进入结冰环境。
[0012]进一步的，步骤S30中还包括：当测温点的时域温度变化量大于预设温度变化量时，增大防冰功率，直至时域温度变化量小于预设温度变化量，保持防冰功率；所述时域温度变化量为测温点在预设时间内的温度变化量。
[0013]进一步的，与所述非感应部的前缘距离越近的加热区域的防冰功率越大。
[0014]综上所述，本专利技术至少具有如下技术效果：1. 本专利技术通过在所述非感应部上设置测温区，使得能够实时反馈非感应部表面的温度，为实现非感应部的有效防除冰提供了可能，同时也通过测温区温度的反馈为提高感应部的测量准确度提供了必要条件；2. 本专利技术通过将测温区设置于非感应部的迎风面上，测温区用于获取非感应部表面的温度信息，实现了非感应部迎风面上温度的测量，使得在结冰环境中测温区能够真实反应非感应部迎风面的温度信息，从而为迎风面除冰功率的变化提供真实准确的数据参考；3. 本专利技术通过设置多个测温点，并将测温点沿非感应部的周向布置，使得测温点能够反馈非感应部迎风面不同周向位置上的温度值和/或温度变化，进而根据不同测温点的温度值判断结冰区域的大小，从而反馈给防冰系统，实现非感应部的精确防冰除冰；4. 本专利技术通过控制系统与测温系统和防冰系统连接，使得测温系统得到的温度值和/或温度变化能够及时通过控制系统得以反馈和调控，并通过测温系统控制防冰系统对光纤结冰传感器表面进行有效且精准的除冰；5. 本专利技术通过控制测温区的温度满足预设温度值，从而避免了非感应部结冰对感应部结冰的气流场的影响，保障非感应部不结冰，避免由于非感应部结冰造成的感应部测量准确度的降低，提高了光纤结冰传感器的测量精确度；6. 本专利技术通过当测温点的时域温度变化量大于预设温度变化量时，增大防冰功率，实现了对结冰区域的准确判断，并对得到的结冰区域进行精确的防冰除冰。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1是本专利技术中光纤结冰传感器的示意图一；图2是本专利技术中光纤结冰传感器的示意图二；图3是本专利技术中光纤结冰传感器的立体示意图；图4是本专利技术中测温点和加热区域的示意图；图5是本专利技术中防冰温度控制系统的示意图；图6是本专利技术中防冰温度控制方法的流程示意图。
[0017]其中，100
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光纤结冰传感器，110
‑
非感应部，111
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测温区，1111
‑
测温点，112
‑
非感应部迎风面，120
‑
感应部，210
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加热区域，211
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第一加热区域，212
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第二加热区域，213
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第三加热区域，214
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第四加热区域，215
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第五加热区域。
具体实施方式
[0018]以下的说明提供了许多不同的实施例、或是例子，用来实施本专利技术的不同特征。以下特定例子所描述的元件和排列方式，仅用来精简的表达本专利技术，其仅作为例子，而并非用以限制本专利技术。
[0019]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"垂直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本专利技术的描述中，"多个"的含义是多个或多个以上，除非另有明确具体的限定。
[0020]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相连"、"连接"应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接：可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是多个元件内部的连通或多个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高精度的光纤结冰传感器，其特征在于，包括相互连接的感应部和非感应部，所述非感应部上设置有测温区，所述测温区设置于所述非感应部的迎风面上，所述测温区用于获取非感应部表面的温度信息。2.如权利要求1所述的一种高精度的光纤结冰传感器，其特征在于，所述感应部迎风面的截面与所述非感应部迎风面的截面相同。3.如权利要求1所述的一种高精度的光纤结冰传感器，其特征在于，所述感应部迎风面的截面与所述非感应部迎风面的截面不同。4.如权利要求1
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3之一所述的一种高精度的光纤结冰传感器，其特征在于，所述测温区包括多个测温点，所述测温点沿所述非感应部的周向设置。5.一种防冰温度控制系统，其特征在于，包括测温系统、控制系统和防冰系统，所述控制系统连接所述测温系统和所述防冰系统，所述测温系统包括如权利要求1
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4之一所述的光纤结冰传感器。6.如权利要求5所述一种防冰温度控制系统，其特征在于，所述控制系统连接测...

【专利技术属性】
技术研发人员：易贤，冉林，熊建军，赵照，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所，
类型：发明
国别省市：