[发明专利]流体冰防护系统流量电导率传感器

说明书

本发明的名称是流体冰防护系统流量电导率传感器。感测冰防护流体和验证流体冰防护系统(FIPS)正确地分配冰防护流体的方法和系统。

技术领域

本公开内容涉及防冰系统，和更具体地涉及包括感测冰防护流体的存在的传感器的防冰系统。

背景技术

在飞行器的空气动力学表面上的冰积累可以是有问题的。例如，冰可以积累在机翼和 /或发动机短舱的前缘上。冰还可以扰乱空气动力学表面上的预期的气流，这造成由空气动力学表面产生的升力的损失。当今翼面和当今认证要求的设计考虑的组合导致较少的冰容忍，这意味着当今的飞行器需要具有比一些常规防结冰技术可以提供的更大的防冰能力。然而，现有的防冰技术是复杂和/或昂贵的。

一般地，具有机载防冰或除冰能力的飞行器使用选自引气系统、 Tecalemit-Kilfrost-Sheepbridge(TKS)系统或凝固点抑制剂(FPD)系统和气动/机械除冰带的系统。FPD系统被认为是最能量有效的，其使用从多孔板渗出(weep)至翼面的前缘、发动机短舱和/或螺旋桨或风扇的整流罩上的基于乙二醇的流体。基于乙二醇的流体与水滴混合，降低水滴的凝固点，以致水滴不能凝固。然后基于乙二醇的流体和水滴的混合物一起流动离开飞行器。

而且，为了验证FPD系统适当地起作用，随着系统打开执行飞行前检查。启动系统并视觉上检查多孔板以确认流体在所有板和所有正确的位置上适当地流动。由于冰防护的表面和多孔板常常远离地面上的机修工并且商业飞行器很大，人视觉检查是耗时、麻烦且困难的。而且，商用航空地勤人员是忙碌的并且在飞机座舱中增加需要启动系统的视觉检查任务是不可接受的。

那么，所需要的是以更加有效的方式指示防冰系统起作用的解决方案。本公开内容满足该需要。

发明内容

本公开内容描述了用于使飞行器的易结冰表面防结冰的系统，其包括：指示飞行器的易结冰表面上冰防护流体的存在并探测其流动的传感器。

在各种实例中，易结冰表面上的防结冰系统基于来自传感器关于冰防护流体的存在的输入调整易结冰表面上冰防护流体的流动。

在各种实例中，防结冰系统是流体冰防护系统(FIPS)，其渗出冰防护流体至易结冰表面上。FIPS包括多孔板，其具有冰防护流体由其渗出至易结冰表面上以移除或防止在易结冰表面上的冰积累的渗出部分。

根据一个方面，传感器包括光探测与测距(LIDAR)系统，其放射LIDAR束。LIDAR 系统包括发射LIDAR束的一个或多个发射器和接收LIDAR束的一个或多个接收器。发射器和接收器被安装在易结冰表面上或飞行器的机身中。LIDAR系统放射LIDAR束至易结冰表面上和/或扫掠易结冰表面以测量冰防护流体的存在。

根据LIDAR实施的一个方面，冰防护流体包括悬浮的粒子，其反射具体波长的LIDAR 束返回至LIDAR系统，并且LIDAR系统中的接收器探测该具体波长指示冰防护流体的存在。

根据另一方面，传感器是金属探测器。在一个实例中，金属探测器包括磁场传感器，其感测由于金属颗粒添加至冰防护流体中造成的磁场的变化。在仍进一步实例中，磁场传感器包括印刷在多孔板的内部上的线环，该线环感测磁场的变化。

根据又另一方面，传感器是电导率传感器，其包括电接触对，该电接触对具有当冰防护流体在它们之间制造电通路时闭合的电路。在一个实例中，电接触对测量易结冰表面上两个接触点之间的阻抗和/或电压，以区分冰防护流体和在易结冰表面上流动的水。

传感器定位在飞行器上多个位置处。在一个或多个实例中，感测元件分布在易结冰表面上，使得下面中的一个或多个可被探测：(1)冰防护流体的流动中的阻塞和流动速率，(2) 冰防护流体从多孔板的不同部分渗出并至易结冰表面上，(3)冰防护流体从多孔板的不希望的泄漏，和(4)指示冰防护系统的流动的流量计的运行。在一个实例中，传感器包括集成在易结冰表面上并定位在易结冰表面上的多孔板的渗出部分的下游的感测元件。