[发明专利]图像式结冰探测器及结冰探测方法

说明书

一种结冰探测器包括第一和第二结冰探测元件，第一和第二结冰探测元件中分别设置有第一和第二温度传感器，并分别包括第一和第二探测表面。第二探测表面与第二探测表面之间形成不等于180°的角度。该结冰探测器还包括至少一个图像获取组件，该图像获取组件被设置成，对准第一结冰探测元件和第二结冰探测元件，用于采集所述第一结冰探测元件的所述第一探测表面上的第一图像和所述第二结冰探测元件的所述第二探测表面上的第二图像。还公开了用该结冰探测器进行的结冰探测方法。该结冰探测器及其探测方法能够提高对结冰情况探测的灵敏度和精度。

技术领域

本发明涉及一种图像式结冰探测器，该结冰探测器安装在结冰表面上，并通过捕捉结冰图像来发出结冰信号。本发明还涉及一种结冰探测方法。

背景技术

结冰探测具有广泛的应用领域。例如，在北方冬季，需要对公路路面、风力发电机的叶片等部位、输电线路等需要进行结冰探测，以避免结冰对这些设施产生不利影响。此外，结冰探测对于飞机的飞行也有着十分重要的作用。在飞机飞行过程中，需要对诸如飞机机翼、尾翼、发动机气道等多个部位进行结冰探测，以防止这些部位结冰对飞行过程产生不利影响甚至导致安全事故。

目前，尤其是在飞机领域，已经开发出了多种用于结冰探测的装置，以帮助飞行员或飞机上的其他工作人员及时采取措施来避免结冰对飞机飞行产生的危害。

就结冰探测而言，目前主要采取以下的几种方式：

一种是所谓的“结冰探测”，即，将物体暴露在结冰条件中，当物体结冰时，设置在物体上的传感器可感测到该结冰情况，并且根据物体上的结冰情况间接地判断出气流中存在结冰条件。执行此种方式的探测器被称为“结冰探测器”。

还有一种是所谓的“结冰条件探测”，其中将物体暴露在具有结冰条件的环境中，例如暴露在具备结冰条件的气流中，设置在物体上的传感器感测该气流本身的参数，比如温度、含湿量等，这些参数可反映气流的结冰条件，因而可根据这些参数来直接判断气流中是否存在结冰条件。执行此种方式的探测器被称为“结冰条件探测器”。

常用的结冰探测器中包括基于磁致伸缩材料的振动原理的探测器、光电结冰探测器、超声波结冰探测器等。

此外，还有一种图像式结冰探测器，其能够捕捉飞机机翼等结冰表面上的结冰情况图像，并基于所捕捉到的图像来发出结冰信号。

在结冰探测领域，目前仍存在对结冰探测器进行改进的需求，以使该结冰探测器能够应用于更广泛的领域，并能够进一步提高探测精度。

发明内容

本发明是为解决以上现有技术所存在的问题而做出的，其目的是提供一种改进的图像式结冰探测器，其能够提高对结冰情况探测的精度，并降低误报警率。

本发明的结冰探测器包括第一和第二结冰探测元件，第一和第二结冰探测元件中分别设置有第一和第二温度传感器，并分别包括第一和第二探测表面。第二探测表面与第二探测表面之间形成不等于180°的角度。该结冰探测器还包括至少一个图像获取组件，该图像获取组件被设置成，对准第一结冰探测元件和第二结冰探测元件，用于采集所述第一结冰探测元件的所述第一探测表面上的第一图像和所述第二结冰探测元件的所述第二探测表面上的第二图像。

在上述结冰探测器的结构中，两个结冰探测元件各自的探测表面成不等于180°的角度，使得这两个探测表面相对于气流采取不同的位置和朝向，从而当遭遇结冰条件时，两个探测表面上的图像之间的差异更加显著。这能够提高对结冰条件探测的灵敏度和精度。

在一种具体实施例中，第一探测表面和第二探测表面之间的夹角小于180°。较佳地，第一探测表面和第二探测表面之间的夹角为钝角，例如可为135°。

在另一种具体实施例中，第一探测表面和第二探测表面之间的夹角大于180°。较佳地，第一探测表面和第二探测表面之间的夹角大于270°，例如可为315°。