结冰情况探测系统技术方案

本发明专利技术的名称是结冰情况探测系统。探测结冰情况的方法和装置。所述装置包括压电材料(304)和振动探测器(308)。压电材料(304)具有贴近载体表面的表面。压电材料(304)配置用于振动。振动探测器(308)配置用于探测压电材料(304)中的振动的变化，该变化指示压电材料(304)表面上存在结冰情况。

【技术实现步骤摘要】
结冰情况探测系统
本公开内容一般而言涉及飞行器，并且具体而言，涉及探测飞行器的结冰情况。更具体而言，本公开内容涉及在飞行器表面上探测冰的方法和装置。
技术介绍
在飞行中，大气中的结冰情况可能导致在飞行器的表面上形成冰。而且，这种冰还可在发动机内出现。在飞行器表面上、在发动机入口以及其它位置形成的冰对于操作飞行器是不期望的并且潜在地不安全。当过冷液态水的液滴存在时，结冰情况可能发生。在这些例证性实例中，当水在水的规定凝固点以下被冷却但仍处于液体形式时，水被认为是过冷的。结冰情况的特征可在于液滴的尺寸、液态水含量、空气温度和其它合适的参数。这些参数可影响冰在飞行器上形成的速度和程度。当结冰发生时，飞行器不能如期望的运行。例如，飞行器机翼上的冰将造成飞行器在较低的冲角下失速并且具有增长的阻力水平。飞行器可具有用于防止结冰、去除冰或其一些组合的机构，以便处理这些结冰情况。例如，飞行器可包括结冰探测、预防和去除系统。可以使用防冻液、红外线加热以及其它合适的机构将冰去除。关于在飞行器表面上探测冰，目前可用的冰探测系统可能不能如期望的精确地探测冰在飞行器表面上的形成。通过目前所用的冰探测系统，可能出现冰的错误指示。例如，一种冰探测系统探测水分和温度。如果飞行器周围环境中存在水分并且如果温度足够低，则冰探测系统指示飞行器表面上存在冰。然而，在某些情况下，所述飞行器的表面上可能实际上不存在冰。取决于环境中的条件，水分可能不形成冰，直至出现低于被用作指示存在冰的临界温度的温度。因此，可能出现存在冰的不准确的指示。而且，小过冷液滴和大过冷液滴都可能积聚在飞行器的表面上。每种类型的过冷液滴的积聚可能需要不同的安全措施。例如，当大过冷液滴积聚在飞行器上时，那些液滴对于飞行器的安全飞行而言可能成为安全隐患。在小过冷液滴的情况下，那些液滴可能积聚在飞行器的前边沿上，对于飞行器的飞行不会成为同样多的安全隐患。目前的冰探测系统可能不能区分小过冷液滴和大过冷液滴。因此，可能出现关于冰的类型和严重程度的不准确的信息。因此，期望具有考虑了上面讨论的至少一些问题以及其它可能问题的方法和设备。
技术实现思路
在一个例证性实施方式中，装置包括压电材料和振动探测器。压电材料具有贴近载体表面的表面。压电材料配置用于振动。振动探测器配置用于探测压电材料中振动的变化，该变化指示在压电材料表面上存在结冰情况。在另一个例证性实施方式中，提供了探测是否存在结冰情况的方法。振动是在与载体表面相联的压电材料中发生的。从振动中就压电材料表面上是否存在结冰情况进行测定。在附图和文本中，在一个方面，公开了一种装置，该装置包括压电材料(304)，其具有贴近载体(202)的表面(210)的表面(318)并且配置用于振动；以及振动探测器(308)，其配置用于探测压电材料(304)中振动(202)的变化，该变化指示在压电材料(304)的表面(318)上存在结冰情况。可选地，所述装置包括其中压电材料(304)和振动探测器(308)形成压电传感器(300)。可选地，所述装置进一步包括振动发生器(306)，其配置用于引起压电材料(304)振动。可选地，所述装置包括其中压电材料(304)配置用于以剪切模式(220)振动。可选地，所述装置包括其中压电材料(304)和振动探测器(308)与安装在载体(202)中的罩(302)相联，使得压电材料(304)的表面(318)与载体(202)的表面(210)基本上齐平。可选地，所述装置包括其中其配置用于探测压电材料(304)中振动(212)的变化，该变化指示压电材料(304)的表面(318)上存在的结冰情况，振动探测器(308)配置用于基于振动(212)的变化探测在压电材料(304)的表面上的许多结冰情况。可选地，所述装置包括其中结冰情况为在载体(202)的表面(210)上的冰(224)，并且进一步包括：防结冰系统(203)，其配置用于从载体(202)的表面(210)去除冰(224)。可选地，所述装置包括其中防结冰系统(230)选自红外线加热器、电阻加热器和防冰套中的一种。可选地，所述装置进一步包括：防结冰系统(230)，其配置用于从压电材料(304)的表面(318)去除冰(224)。可选地，所述装置包括其中压电材料(304)是第一压电材料(304)，并且进一步包括：第二压电材料(305)，其具有贴近载体(202)的表面(210)的第二表面并且配置用于振动，其中第二压电材料(305)与第一压电材料(304)基本上相同。可选地，所述装置包括其中结冰情况选自以下中至少一种：在载体(202)的表面(210)上的冰(224)和在造成水滴形成冰(224)的情况中载体(202)的表面(210)上的水滴(232)。在一个方面，公开了探测结冰情况的方法，所述方法包括：在与载体(202)的表面(210)相联的压电材料中引起振动(212)；并且从振动中确定压电材料(304)的表面(318)上是否存在结冰情况。可选地，所述方法包括其中从振动(212)中确定压电材料(304)的表面(318)上是否存在结冰情况包括监测压电材料(304)中的振动(212)，并且确定振动(212)中的变化是否足够大以指示压电材料(304)的表面(318)上存在结冰情况。可选地，所述方法进一步包括当确定压电材料的表面(318)上存在结冰情况时进行操作(228)。可选地，所述方法包括其中当确定压电材料(304)的表面(318)上存在结冰情况时执行操作(228)包括当确定压电材料(304)的表面(318)上存在结冰情况时指示存在许多结冰情况。可选地，所述方法包括其中当确定压电材料(304)的表面(318)上存在结冰情况时执行操作(228)包括当确定在压电材料(304)的表面(318)上存在结冰情况时启动防结冰系统(230)的操作(228)。可选地，所述方法包括，其中当确定在压电材料(304)的表面(318)上存在结冰情况时启动防结冰系统(230)的操作(228)包括当确定在压电材料(304)的表面(318)上存在结冰情况时启动防结冰系统(230)的操作(228)，其中防结冰系统(230)选自红外线加热器、电阻加热器和防冰套中的至少一种。可选地，所述方法包括其中在与载体(202)的表面(210)相联的压电材料(304)中引起振动(212)包括在与载体(202)的表面(210)相联的压电材料中引起振动(212)，其中压电材料(304)选自压电晶体、压电陶瓷、石英和磷酸镓中的一种。可选地，所述方法包括其中在与载体(202)的表面(210)相联的压电材料(304)中引起振动(212)包括在与载体(202)的表面(210)相联的压电材料(304)中以剪切模式(220)引起振动(212)。可选地，所述方法包括其中在与载体(202)的表面(210)相联的压电材料(304)中引起振动(212)包括在与载体(202)的表面(210)相联的压电材料(304)中引起振动(212)，其中压电材料(304)和振动探测器(308)与安装在载体中的罩(302)相联，使得压电材料(304)的表面(318)与载体(202)的表面(210)基本上齐平。所述特征和功能可以在本公开内容的各实施方式中独立地实现，或者可以在其它实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，其包括：压电材料(304)，其具有贴近载体(202)的表面(210)的表面(318)并且配置用于振动；以及振动探测器(308)，其配置用于探测所述压电材料(304)中振动(202)的变化，该变化指示在所述压电材料(304)的所述表面(318)上存在结冰情况。

【技术特征摘要】
2012.06.12 US 13/494,5501.一种防冻装置，其包括：第一压电材料(304)，其具有贴近载体(202)的表面(210)的第一表面(318)并且配置用于以剪切模式振动，其中所述第一压电材料(304)在与所述第一压电材料(304)产生的波传播的方向垂直的方向上振动；第二压电材料(305)，其具有贴近所述载体的所述表面的第二表面并且配置用于以剪切模式振动；振动探测器(308)，其配置用于探测所述第一压电材料(304)中的振动(212)的频率相比于所述第二压电材料(305)中的振动的频率的差，以探测在所述第一压电材料(304)的所述第一表面(318)上存在结冰情况；以及电阻加热器，其配置用于从所述载体的所述表面去除冰。2.权利要求1所述的防冻装置，其中所述第一压电材料(304)和所述振动探测器(308)形成压电传感器(300)。3.权利要求1或2中任意一项所述的防冻装置，进一步包括：振动发生器(306)，其配置用于引起所述第一压电材料(304)振动。4.权利要求1或2中任意一项所述的防冻装置，其中所述第一压电材料(304)和所述振动探测器(308)与安装在所述载体(202)中的罩(302)相联，使得所述第一压电材料(304)的所述第一表面(318)与所述载体(202)的所述表面(210)齐平。5.权利要求1或2中任意一项所述的防冻装置，其中其配置用于探测所述第一压电材料(304)中的所述振动(212)的所述频率的差，该差指示所述第一压电材料(304)的所述第一表面(318)上存在结冰情况，所述振动探测器(308)配置用于基于所述振动(212)的变化探测在所述第一压电材料(304)的所述第一表面上的许多结冰情况。6.权利要求1或2中任意一项所述的防冻装置，其中所述第二压电材料(305)与所述第一压电材料(304)相同。7.权利要求1或2中任意一项所述的防冻装置，其中所述结冰情况选自以下的至少一种：在所述载体(202)的所述表面(210)上的冰(224)和在引起...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·J·小克莱门，J·L·沃特，G·A·佩里，S·H·加德纳，E·M·浪浩菲尔，C·S·梅兹，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：