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原文传递一种冰晶探测器

专利名称：	一种冰晶探测器
摘要：	本发明涉及一种冰晶探测器。冰晶探测器具有冰晶收集探头、设置在冰晶收集探头的内壁上的感测装置和控制装置。冰晶收集探头由进口直管段、出口直管段以及二者之间的渐缩段。冰晶收集探头结构简单且能够有效收集冰晶结冰和过冷水滴结冰。借助于压力传感器和/或光电传感器，冰晶收集探测器能够方便地获取结冰条件。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	中国商用飞机有限责任公司
发明人：	史献林;张絮涵;胡祥龙;刘毓迪;闵智勇;曹祎
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-20T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-19T00:00:00+0800
申请号：	CN201910768703.1
公开号：	CN110466779A
代理机构：	北京市金杜律师事务所
代理人：	易咏梅;蔡勇
分类号：	B64D15/20(2006.01);B;B64;B64D;B64D15
申请人地址：	200126 上海市浦东新区世博大道1919号
主权项：	1.一种冰晶探测器，其布置于飞行器的气动表面，其特征在于，所述冰晶探测器包括：冰晶收集探头，所述冰晶收集探头包括进口直管段、出口直管段以及连接所述进口直管段和所述出口直管段且横截面逐渐缩小的渐缩段，所述进口直管段的直径大于所述出口直管段的直径；和设置在所述冰晶收集探头的内壁上的感测装置，所述感测装置为压力传感器，其能够检测冰晶收集探头的进口和/或出口的压力变化，并发送检测的压力信号；控制装置，接收来自所述感测装置的检测信号，在压力变化率大于预定阈值时发出冰晶结冰信号。 2.根据权利要求1所述的冰晶探测器，其特征在于，所述感测装置为第一光电传感器，其设置于渐缩段的临近所述出口直管段的一端，所述第一光电传感器形成第一光路，当所述第一光路被切断时，所述控制装置发出冰晶结冰信号。 3.根据权利要求1所述的冰晶探测器，其特征在于，所述压力传感器至少设置于所述进口直管段以及所述出口直管段。 4.根据权利要求2或3所述的冰晶探测器，其特征在于，所述冰晶探测器还包括第一结冰杆，所述第一结冰杆的轴线与所述冰晶收集探头的轴线大致平行，且所述第一结冰杆的第一端位于所述进口直管段，与所述第一端相对的第二端至少延伸至所述渐缩段。 5.根据权利要求4所述的冰晶探测器，其特征在于，所述第一结冰杆大致为圆锥体或圆柱体，且当所述第一结冰杆大致为圆锥体时，所述圆锥体的底面位于所述渐缩段；当所述第一结冰杆大致为圆柱体时，所述圆柱体位于所述进口直管段的前端部为球形端，且所述球形端的直径大于所述圆柱体的主体部分的直径。 6.根据权利要求5所述的冰晶探测器，其特征在于，所述第一结冰杆还包括至少一组第二光电传感器，所述第二光电传感器形成的第二光路与所述第一结冰杆的所述第一端之间的距离D1为：0.3mm≤D1≤0.5mm，其中，当所述第二光路的光通量减少或者被切断时，所述控制装置发出过冷水滴结冰信号。 7.根据权利要求5或6所述的冰晶探测器，其特征在于，所述第一结冰杆的第一端与所述进口直管段的进口端之间的距离D2为：2R≤D2≤4R，其中，R为所述圆锥体的底面直径或所述球形端的直径。 8.根据权利要求5或6所述的冰晶探测器，其特征在于，所述第一结冰杆位于所述进口直管段的一端设有大致垂直于所述轴线的第一通孔，所述冰晶探测器还包括至少一组第三光电传感器，且所述第三光电传感器形成的第三光路能够穿过所述第一通孔，其中，当所述第三光路的光通量减少或者被切断时，所述控制装置发出过冷水滴结冰信号。 9.根据权利要求8所述的冰晶探测器，其特征在于，当所述第一结冰杆为圆柱体时，所述第一通孔与所述球形端错位设置。 10.根据权利要求2或3所述的冰晶探测器，其特征在于，所述冰晶探测器还包括第二结冰杆，所述第二结冰杆固定于所述进口直管段的外周壁上，且所述第二结冰杆的轴向相对的两个端部具有用于降低紊流且为透明件的整流元件，所述整流元件内部具有能够在所述第二结冰杆的表面形成第四光路的第四光电传感器，其中，当所述第四光路的光通量减少或者被切断时，所述控制装置发出过冷水滴结冰信号。 11.根据权利要求10所述的冰晶探测器，其特征在于，所述第二结冰杆的主体部分为圆柱体。 12.根据权利要求1所述的冰晶探测器，其特征在于，所述出口直管段、进口直管段或渐缩段设有加热元件。 13.根据权利要求2或3所述的冰晶探测器，其特征在于，所述冰晶探测器还包括位于所述进口直管段内的第三结冰杆和第五光电传感器，所述第三结冰杆的轴线与所述进口直管段的轴线大致垂直，且所述第五光电传感器形成的第五光路位于所述第三结冰杆的前部，其中，当所述第五光路的光通量减少或者第五光路被切断时，所述控制装置发出过冷水滴结冰信号。 14.根据权利要求2或3所述的冰晶探测器，其特征在于，所述渐缩段的锥角θ为：60°≤θ≤120°。 15.根据权利要求14所述的冰晶探测器，其特征在于，所述锥角θ为90°。 16.根据权利要求2或3所述的冰晶探测器，其特征在于，所述渐缩段的进口处的直径和出口处的直径的比值r为：1/3≤r≤2/3。 17.根据权利要求16所述的冰晶探测器，其特征在于，所述比值r为1/2。 18.根据权利要求1所述的冰晶探测器，其特征在于，所述压力变化率为冰晶收集探头的进口和出口之间的压差变化率，或者冰晶收集探头的进口处的压力变化率，在所述压差变化率大于第一预定阈值时或者所述冰晶收集探头的进口处的所述压力变化率大于第二预定阈值时，所述冰晶探测器发出冰晶结冰信号。 19.根据权利要求18所述的冰晶探测器，其特征在于，所述压力变化控制装置包括数据库，所述数据库存储各飞行速度下的第一预定阈值和第二预定阈值。 20.根据权利要求18所述的冰晶探测器，其特征在于，控制装置包括数据库，所述数据库存储第一预定阈值和第二预定阈值，所述第一预定阈值和所述第二预定阈值均与飞机攻角、侧滑角和温度、飞行速度成函数关系。 21.根据权利要求1或2所述的冰晶探测器，其特征在于，所述冰晶收集探头的横截面是圆形、椭圆形或长圆形。
所属类别：	发明专利