一种用于中大型运输机的结冰探测系统技术方案

本发明专利技术属于防除冰技术领域，一种用于中大型运输机的结冰探测系统。由结冰传感器、融冰传感器、温度传感器、融冰效果解算器和结冰探测控制器组成。结冰传感器通过伸出机外的振动器组件感应主机身冰层厚度；融冰传感器通过嵌入式平模结构的振动器组件感应机翼外表面冰层厚度；温度传感器起到辅助判断结冰环境的作用；融冰效果解算器通过解算频率信号，判断融冰传感器表面是否有冰堆积；结冰探测控制器通过解算频率信号和温度信号，判断结冰传感器是否处于结冰环境下，同时向上位机传递融冰信息和系统工作状态信息。能够探测机头及主机身结冰情况，更能有效探测外翼及水平尾翼的结冰情况。该系统中只有结冰探测控制器与上位机传递结冰信息。结冰信息。结冰信息。

【技术实现步骤摘要】
一种用于中大型运输机的结冰探测系统


[0001]本专利技术属于防除冰
，涉及一种用于中大型运输机的结冰探测系统。

技术介绍

[0002]飞机在结冰气象条件下飞行时，其表面会产生结冰现象，该现象会严重威胁飞机的飞行安全。近年来，飞机结冰问题越来越受到关注，为了减小其对于飞机飞行安全和性能的影响，针对结冰情况的探测是非常有必要的。通过对飞机表面的结冰情况进行探测，可以向飞行机组人员及时发出结冰告警信号，以便采取措施对冰层进行处理，使结冰情况对飞机的影响降到最小。
[0003]结冰探测装置是飞机在结冰气象条件下飞行时，用于探测飞机表面是否存在结冰的专用探测与告警设备。目前常用的结冰探测装置是由结冰传感器和结冰探测控制器组成，其仅能探测机头处的结冰情况，对于中大型运输飞机，该型结冰探测装置的探测能力与探测范围有限，存在一定缺陷，无法有效地探测机翼结冰情况。
[0004]为了降低飞机结冰造成飞行事故发生的可能性，保证飞机在结冰气候条件下安全飞行，并且满足中大型运输机的结冰探测要求，本专利技术在传统的结冰探测装置上，进行优化设计，弥补了之前探测范围狭隘的不足，结合中大型运输机的结构，设计和开发了一种用于中大型运输机的结冰探测系统。该系统由两个结冰传感器、四个融冰传感器、一个温度传感器、一个融冰效果解算器、一个结冰探测控制器组成，可以有效地探测运输机机头、中外翼及水平尾翼的结冰情况。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是：针对中大型运输机的结构，设计和开发了一种用于中大型运输机的结冰探测系统，不仅能够探测机头结冰情况，更能有效探测运输机中外翼及水平尾翼的结冰情况，在较大范围内都能进行结冰探测。同时该结冰探测系统中只有结冰探测控制器与上位机传递结冰信息，信息传递明确。
[0006]本专利技术的技术方案是：
[0007]一种用于中大型运输机的结冰探测系统，其特征在于：包含两个结冰传感器、四个融冰传感器、一个温度传感器、一个融冰效果解算器、一个结冰探测控制器；结冰传感器与结冰探测控制器通过插座电缆实现电气连接，传递频率信号、电源及加热信号；温度传感器与结冰探测控制器通过插座电缆实现电气连接，传递电源信号和温度信号；融冰传感器与融冰效果解算器通过插座电缆实现电气连接，传递融冰传感器激励信号及反馈信号；融冰效果解算器通过插座电缆与融冰传感器、结冰探测控制器实现电气连接，融冰效果解算器传递融冰传感器激励信号及反馈信号，并通过429信号将融冰信息传递给结冰探测控制器；结冰探测控制器与结冰传感器、温度传感器、融冰效果解算器通过插座电缆实现电气连接；并通过429信号向上位机传递系统工作状态及结冰、融冰信息。
[0008]所述的结冰传感器包括振动器组件、驱动电路组件、加热器、连接器、底座、后盖。
所述的振动器组件和加热器安装于底座上，所述的驱动电路组件和连接器安装于后盖上，所述的驱动电路组件与连接器、振动器组件均有电气连接关系。
[0009]所述的融冰传感器包括振动头组件、调节器组件、密封焊接插座。所述的振动头组件与密封焊接插座通过焊接的方式与调节器组件连接，形成一体化密封的融冰传感器。
[0010]所述的温度传感器包括敏感元件、连接器、基座、外罩。所述的敏感元件安装于基座上，外面使用外罩对其进行保护，所述的敏感元件与连接器连接。
[0011]所述的融冰效果解算器包括电源电路组件、交放电路组件、单片机电路组件、底座、外罩、连接器。所述的电源电路组件、交放电路组件、单片机电路组件通过支柱安装在底座上，外面使用外罩对内部电路进行保护，所述的电源电路组件、交放电路组件、单片机电路组件与连接器连接。
[0012]所述的结冰探测控制器包括电源驱动电路组件、信号处理电路组件、底座、后盖、连接器。所述的电源驱动电路组件、信号处理电路组件通过支柱安装在底座上，外面使用后盖对内部电路进行保护，所述的电源驱动电路组件、信号处理电路组件与连接器连接。
[0013]电源驱动电路组件为加热器提供加热电压，为驱动电路组件提供电源信号，驱动电路组件为振动器组件提供激励信号，并将接收来的反馈信号转换为信号处理电路组件可接收的频率信号。交放电路组件为振动头组件提供电压激励信号，振动头组件接收到激励信号后，经调节器组件和拾振器处理后，给交放电路组件提供反馈信号，交放电路组件将反馈信号处理后转变成单片机电路组件可接收的频率信号。单片机电路组件解算四个融冰传感器频率信号后，将融冰信息、融冰效果解算器和融冰传感器的工作状态通过429信号传输给信号处理电路组件。电源驱动电路组件给温度传感器提供电压信号，温度传感器给信号处理电路组件提供温度信号。信号处理电路组件接收融融冰信号，频率信号和温度信号，向上位机提供融冰告警信号，结冰告警信号和系统工作状态信号。
[0014]所述的结冰传感器结构为外漏杆式结构。
[0015]所述的融冰传感器结构为嵌入式平模结构。
[0016]所述的温度传感器结构为嵌入式平模结构，其敏感元件通过外罩进行保护，外漏最大部分与安装平面存在不大于5mm的凸出。
[0017]本专利技术的具有的优点和有益效果是：
[0018]结冰探测系统针对中大型运输机的结构，不仅能够探测机头结冰情况，更能有效探测运输机中外翼及水平尾翼的结冰情况。
[0019]融冰传感器结构为嵌入式平模结构，其振动头组件和冰层直接接触。能安装于机翼外表面的任何位置，在不同的攻角都能进行结冰探测，提高了结冰探测系统对不同机型的适应性。
[0020]结冰探测系统由结冰传感器、融冰传感器、温度传感器、融冰效果解算器和结冰探测控制器组成，但结冰探测系统中只有结冰探测控制器与上位机传递结冰信息与系统工作状态，信息传递明确。
[0021]可根据实际使用情况决定采用结冰传感器与融冰传感器的数量，使用分线电缆进行电气连接，采用余度设计，能够有效的提升可靠性和安全性。结冰探测系统还具有自检功能，能够有效地检测出故障。
[0022]结冰传感器结构较为简单，仅存在驱动电路组件，融冰传感器中不含电子元器件，
满足新一代飞机对传感器体积和重量和要求。
附图说明
[0023]图1为结冰传感器的结构示意图；
[0024]图2为融冰传感器的结构示意图；
[0025]图3为温度传感器的结构示意图；
[0026]图4为融冰效果解算器的结构示意图；
[0027]图5为结冰探测控制器的结构示意图；
[0028]图6为结冰探测系统的工作原理框图；
[0029]图7为结冰传感器的工作原理框图；
[0030]图8为融冰传感器的工作原理框图；
[0031]图9为温度传感器的工作原理框图；
[0032]图10为融冰效果解算器的工作原理框图；
[0033]图11为结冰探测控制器的工作原理框图。
[0034]其中：1
‑
结冰传感器、1
‑
1振动器组件、1
‑
2驱动电路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于中大型运输机的结冰探测系统，其特征在于：包含两个结冰传感器、四个融冰传感器、一个温度传感器、一个融冰效果解算器、一个结冰探测控制器；结冰传感器与结冰探测控制器通过插座电缆实现电气连接，传递频率信号、电源及加热信号；温度传感器与结冰探测控制器通过插座电缆实现电气连接，传递电源信号和温度信号；融冰传感器与融冰效果解算器通过插座电缆实现电气连接，传递融冰传感器激励信号及反馈信号；融冰效果解算器通过插座电缆与融冰传感器、结冰探测控制器实现电气连接，融冰效果解算器传递融冰传感器激励信号及反馈信号，并通过429信号将融冰信息传递给结冰探测控制器；结冰探测控制器与结冰传感器、温度传感器、融冰效果解算器通过插座电缆实现电气连接；并通过429信号向上位机传递系统工作状态及结冰、融冰信息。2.根据权利要求1所述的一种用于中大型运输机的结冰探测系统，其特征在于：所述的结冰传感器包括振动器组件、驱动电路组件、加热器、连接器、底座、后盖；所述的振动器组件和加热器安装于底座上，所述的驱动电路组件和连接器安装于后盖上，所述的驱动电路组件与连接器、振动器组件均有电气连接关系。3.根据权利要求1所述的一种用于中大型运输机的结冰探测系统，其特征在于：所述的融冰传感器包括振动头组件、调节器组件、密封焊接插座；所述的振动头组件与密封焊接插座通过焊接的方式与调节器组件连接，形成一体化密封的融冰传感器。4.根据权利要求1所述的一种用于中大型运输机的结冰探测系统，其特征在于：所述的温度传感器包括敏感元件、连接器、基座、外罩；所述的敏感元件安装于基座上，外面使用外罩对其进行保护，所述的敏感元件与连接器连接。5.根据权利要求1所述的一种用于中大型运输机的结冰探测系统，其特征在于：所述的融冰效果解算器包括电源电路组件、交放电路组件、单片机电路组件、底座、外罩、连接器；所述的电源电路组件、交放电路组件、单片机电路组...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜富强，杨乐，徐华驰，徐俊，
申请(专利权)人：武汉航空仪表有限责任公司，
类型：发明
国别省市：