CN105142246B - 用于迎角传感器的外壳加热器 - Google Patents
用于迎角传感器的外壳加热器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105142246B CN105142246B CN201510280523.0A CN201510280523A CN105142246B CN 105142246 B CN105142246 B CN 105142246B CN 201510280523 A CN201510280523 A CN 201510280523A CN 105142246 B CN105142246 B CN 105142246B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- temperature
- heating device
- angle
- support element
- attack sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 178
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 18
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 10
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 9
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 8
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims description 6
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 6
- 230000008014 freezing Effects 0.000 claims description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 230000004044 response Effects 0.000 description 8
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- -1 p-phenylene vinylene Chemical group 0.000 description 5
- 229920001197 polyacetylene Polymers 0.000 description 5
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 3
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 3
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 3
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 2
- 239000011491 glass wool Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 2
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- YXTPWUNVHCYOSP-UHFFFAOYSA-N bis($l^{2}-silanylidene)molybdenum Chemical compound [Si]=[Mo]=[Si] YXTPWUNVHCYOSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910021343 molybdenum disilicide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910001120 nichrome Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D15/00—De-icing or preventing icing on exterior surfaces of aircraft
- B64D15/12—De-icing or preventing icing on exterior surfaces of aircraft by electric heating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D15/00—De-icing or preventing icing on exterior surfaces of aircraft
- B64D15/12—De-icing or preventing icing on exterior surfaces of aircraft by electric heating
- B64D15/14—De-icing or preventing icing on exterior surfaces of aircraft by electric heating controlled cyclically along length of surface
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P13/00—Indicating or recording presence, absence, or direction, of movement
- G01P13/02—Indicating direction only, e.g. by weather vane
- G01P13/025—Indicating direction only, e.g. by weather vane indicating air data, i.e. flight variables of an aircraft, e.g. angle of attack, side slip, shear, yaw
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
Abstract
本文描述了用于迎角传感器的外壳加热器。加热装置包括粘合至支持元件的加热元件。支撑元件被配置为可附接至AoA传感器并且从AoA传感器可移除。加热元件可以接收电流,使加热元件的温度增加。温度增加被设计为降低冰在AoA传感器的某些位置中形成的可能性。
Description
背景技术
飞机可以使用一个或多个传感器确定飞机的迎角(AoA)。为了测量 AoA,飞机可以具有安装在飞机外部的传感器。可以使用传感器测量相对于机身水平参考平面或机翼参考平面的局部气流角。一些传感器使用固定至传感器的可旋转配件(appendage)。可旋转配件可具有使配件寻找相对于配件周围的局部气流方向为中性角或零度角的轮廓。随着局部气流方向改变,可旋转配件优选地旋转以维持相对于配件周围的局部气流的零度角。
可以通过AoA传感器检测配件旋转的量。传感器、或其他合作系统使用配件的旋转来确定配件周围的局部气流的方向。局部气流的方向和飞机的水平参考平面之间的角度差是AoA。因为AoA传感器的至少一部分暴露于环境,所以传感器可能遇到由于环境影响带来的技术问题。
针对这些考虑和其他考虑,在此提出了本公开。
发明内容
应当理解,提供本发明内容以简单的形式介绍下面具体实施方式中进一步描述的概念的选择。本发明内容不旨在用于限制所要求保护主题的范围。
根据本文中公开的一个实施方式,描述了一种在AoA传感器上使用的加热装置。加热装置包括支撑元件,被配置为与AoA传感器可释放的接合;加热元件,粘合至支撑元件以形成复合结构;以及控制温度调节器,被配置为接收温度输入并且在或低于第一温度时允许电流流过加热元件且在或高于第二温度时减少流过加热元件的电流。
根据另一个实施方式,描述了一种用于飞机的AoA传感器系统。AoA 传感器包括翼形主体,固定至可旋转的底座;可旋转底座,可旋转地固定至AoA传感器;以及加热装置,可移除地固定至AoA传感器并且被配置为减少在AoA传感器上的冰形成。加热装置包括支撑元件,被配置为与 AoA传感器可释放的接合;加热元件,粘合至支撑元件以形成复合结构;以及控制温度调节器,被配置为接收温度输入并且在或低于第一温度时允许电流流过加热元件且在或高于第二温度时减少流过加热元件的电流。
根据另一实施方式,描述了一种用于加热AoA传感器的方法。该方法包括接收AoA传感器的表面的温度的输入;响应于检测到温度在第一温度设置点以下,允许电流流过加热装置的与AoA传感器热接触的加热元件,加热装置邻接AoA传感器的面板的内表面,并且电阻元件粘合至加热装置的支撑元件;以及响应于检测到温度在第一温度设置点以上,减少流过加热元件的电流。
已经讨论的特征、功能和优势可以在本公开的各种实施方式中独立地实现,或者结合在另外的实施方式中,可以参考以下描述和附图了解本公开的更多细节。
附图说明
根据具体实施方式和附图将更加全面地理解本文介绍的实施方式,其中:
图1是根据本文中公开的至少一个实施方式的其中已经固定AoA传感器的飞机的侧视图。
图2是根据本文中公开的至少一个实施方式的使用加热装置维持传感器的一部分的温度的AoA传感器的截面图。
图3是根据本文中公开的至少一个实施方式的AoA传感器的分解透视图。
图4是根据本文中公开的至少一个实施方式的加热装置的透视图。
图5是根据本文中公开的至少一个实施方式的处于敞开构造中的加热装置的底视图。
图6是根据本文中公开的至少一个实施方式的处于闭合构造中的加热装置的顶视图。
图7是根据本文中公开的至少一个实施方式的加热装置的一部分的截面图。
图8是示出了根据本文中公开的至少一个实施方式的用于操作AoA 传感器的加热装置的过程(routine)的流程图。
在本申请中介绍的多个图示出了本公开的实施方式的变体和不同方面。因此,在对每个示图的详细说明中,将描述在相应图中所确定的差异。
具体实施方式
以下详细说明涉及AoA传感器的加热装置。在一些构造中,加热装置可以可移除地固定在AoA传感器的外壳以降低在AoA传感器的某些区域中冰形成的可能性。加热装置包括粘合至支撑元件的至少一部分的传导加热元件。在一些构造中,加热元件能够由一层或多层的聚合物形成。加热装置可以进一步包括电气系统以将电力提供至加热元件。加热装置可被安装在降低AoA传感器的翼形主体及其面板之间的区域中冰形成的可能性的一个位置。
在一些构造中,翼形主体可以安装在可旋转底座(有时称为吊环)上。为了允许翼形主体的自由旋转,在AoA传感器的其他部件和可旋转底座之间的界面中可存在一个或多个轴承结构。在某些条件下,水可以存在于可旋转底座/翼形主体之间的界面和AoA传感器的其他部件,包括可旋转底座和翼形主体非常接近的面板。在某些天气条件下,存在于界面中的水可能结冰,阻碍可旋转底座的自由旋转。因为结冰的位置,所以壳体加热器和翼形加热器可能在增加接近界面的部件的温度方面是无效的。目前公开的加热装置可被安装在适于增加温度的位置。
图1是根据本文中公开的至少一个实施方式的其中已经固定AoA传感器104的飞机100的侧视图。AoA传感器104包括可旋转的翼形主体 106。翼形主体106被配置为响应于跨越翼形主体106表面运动的空气的作用而旋转。优选地,翼形主体106相对于气流方向保持零度角。
零度角意指翼形主体106平行于、或近乎平行于跨越翼形主体106运动的气流的方向。当穿过AoA传感器104的气流的方向改变时,优选地,翼形主体106将旋转以保持或实现相对于气流方向的零度角。翼形主体 106的旋转角度被测量并且用于确定飞机100的迎角。
包括翼形主体106的AoA传感器104的部分暴露于环境。在一些情况下,水可能渗入AoA传感器104的各部分。如果水能够渗入AoA传感器104中的某些区域,则在水结冰时可能妨碍翼形主体106旋转的能力。如果冰形成在某些位置,则响应于跨过其表面的气流方向的改变,翼形主体106可能以慢速旋转,并且可能根本就不旋转。因此,AoA传感器104 可能输出不正确的迎角。为了降低结冰的可能性,可以使用加热装置。
图2是根据本文中公开的至少一个实施方式的使用加热装置208维持 AoA传感器104的部分的温度的AoA传感器104的截面图。AoA传感器 104包括外壳210。外壳210被配置为包围AoA传感器104的内体积212。内体积212通过外壳210的内表面限定。在一些构造中,内体积212被用于包围并且保护AoA传感器104的各种电子和机械零件免受环境的影响。但是,AoA传感器104的一些部分暴露于环境。
如上所述,翼形主体106暴露于外部气流。翼形主体106固定至可旋转底座214。在一些构造中,可旋转底座214不设成齐平或紧靠AoA传感器104,而是在可旋转底座214和AoA传感器104之间留有空间216。使用交叉阴影图案示出了空间216的实施例。在一些构造中,水能够进入空间216并且结冰,阻碍可旋转底座214的旋转。
为了降低在空间216和其他可能位置中冰形成的可能性,可以使用加热装置208。加热装置208包括支撑元件218和加热元件220。加热元件 220可以是当施加某些量的电流时产生热量的电阻元件。加热装置208包围至少一部分外壳210。优选地,加热装置208直接接触外壳210。通过加热装置208生成的热量被配置为提高外壳210和面板222的温度。
优选地,来自外壳210的热量提高AoA传感器104的面板222的温度。优选地,面板222的温度增加降低冰将形成在面板222和可旋转底座 214之间的空间216中的可能性。冰积聚可能性的降低能够增加AoA传感器104的可靠性和准确度。在一些构造中,可以通过将加热装置208紧靠面板222的内表面223来提供热传递的增加。
可以使用加热装置208的支撑元件218提供对加热装置208结构上的支撑。在一些构造中,加热装置208牢固地固定至外壳210。为了实现可能需要的牢固水平,加热装置208可以具有能够承受牢固力的刚性水平。此外,可能必要的是,加热装置208具有能够承受在飞机100运行期间经受的力的刚性水平,特别是振动力。在构造中,支撑元件218可以是金属轴环(metal collar)。
此外,支撑元件218可以提供固定加热元件220的基板。在一些构造中,加热元件220由一个或多个聚合物组分制造。例如,加热元件220可以由一个或多个“聚合物黑颜料(polymer blacks)”形成,例如,聚乙炔、聚吡咯、聚苯胺、对-亚苯基亚乙烯基、以及他们的共聚物。在一些构造中,加热元件220是具有加入到聚合物材料的适宜量的导电物质,诸如碳黑的聚合物材料,以实现希望水平的导电性。在其他构造中,加热元件220 可以是金属类加热元件,该金属类加热元件使用诸如铜、银、金、或铝的金属导电元素用作加热元件220中的导体。
在一些构造中,加热元件220使用粘合剂224直接固定或粘合至支撑元件218以形成被配置为用作电加热元件的复合结构。粘合剂224可以是用于将加热元件220粘合至支撑元件218的任何适宜材料。例如,粘合剂 224可以是聚酰亚胺粘结剂。使用包括使用高压灭菌器的各种处理,粘合剂224可以被活化并且使加热元件220粘合至支撑元件218。虽然目前公开的主题不限于任何具体益处,但是在一种构造中,聚酰亚胺粘结剂由于聚酰亚胺粘结剂的总体特性而可能是有益的。一些特性包括相对良好的热稳定性、低介电常量、以及相对高水平的化学抗腐蚀性。
加热装置208也可以包括隔热体226。隔热体226可以被配置为降低从加热装置208丢失至环境的热量,并且增加传递至诸如面板222的AoA 传感器104各种位置的热量。隔热体226可以由合适的、热绝缘材料形成。例如,并且不通过限制的方式,隔热体226可以由热反射金属、陶瓷、玻璃纤维片/垫、氧化硅、云母、玻璃棉、石棉、丝毛(silk wool)、以及热绝缘聚合物形成。
图3是根据本文中公开的至少一个实施方式的AoA传感器104的分解透视图。AoA传感器104包括固定至可旋转底座214的翼形主体106。可旋转底座214可旋转地固定至面板222。面板222可移除地、配合地固定至飞机100的传感器接收区域302。在一种构造中,面板222尺寸被设计为适配在传感器接收区域302内以为AoA传感器104提供齐平底座。面板222可使用诸如螺杆304的螺杆被固定至传感器接收区域。面板可以使用分度销306A和306B与传感器接收区域302对齐。可以通过电子连接器308提供至AoA传感器104的各种部件的电力和数据以及来自AoA 传感器104各种部件的电力和数据。
图4是根据本文中公开的至少一个实施方式的加热装置208的透视图。加热装置208包括支撑元件218和加热元件220。加热元件220围绕至少一部分支撑元件218布置。支撑元件218与加热元件220一起可以可移除地安装在AoA传感器104上。
加热元件220可以是电阻、或焦耳加热元件。当电流通过电阻加热元件时,电阻加热元件产生热量。电阻加热元件的电阻导致要产生的热量。除了以上论述的材料之外,加热元件220也可以由诸如镍铬合金、电阻丝或编织物、蚀刻箔、诸如二硅化钼的陶瓷、以及复合加热元素构成。但是,应当理解,其他材料可以使用并且视为在本公开的范围内。此外,应当理解,本公开不限于电阻加热元件,可以使用当其他类型的加热元件并且视为在本公开的范围内。
加热元件220可以通过电线400和402接收电力。电线400和402可以提供来自电源的电路径以将电流提供至加热元件220。可以各种方法控制电流以增加或降低加热元件220的温度。例如,可以使用控制温度调节器404。控制温度调节器404可以被配置为检测加热元件220的温度。
在第一温度设置点处或以下,控制温度调节器404可以闭合控制温度调节器404内部的提前打开的开关(未示出)。闭合开关可能引起封闭回路的形成,允许电流流过电线400和402。在第二温度设置点处或以上,控制温度调节器404打开开关,禁止或减少电流流过电线400和402。因此,可以通过控制温度调节器404控制加热元件220的温度。在一些构造中,第一温度可以是减少冰形成的温度。在其他构造中,第二温度可以是防止对AoA传感器104损坏的温度。
在一些构造中,控制温度调节器404可操作为一种类型的比例-积分- 微分(PID)控制器。PID控制器将“误差”值计算为测量的过程变量和期望的设置点之间的差值。控制器试图通过调整过程控制输入来使输出的误差最小化。因此,如果控制温度调节器404是PID控制器,而不具有“关或开”功能,则控制温度调节器可以逐步增加或逐步降低流动至加热元件 220的电流以维持温度。
控制温度调节器404可以接收从温度检测器408A-408N(在下文中统称为“温度检测器408”)输入的温度。温度检测器408可以是在AoA传感器104或加热装置208、或两者中的位置处感测温度的一个或多个设备。温度检测器408进一步被配置为提供至控制温度调节器404的温度输出。控制温度调节器404被配置为接收温度输出。温度检测器408可以位于各种位置以将各种各样的温度输入提供至控制温度调节器404。在一些构造中,控制温度调节器404可以具有内部温度检测器408。在其他构造中,温度检测器408可以在控制温度调节器404外部并且放置在各种位置。
加热装置208可以通过电引线410接收电力。电引线410可以将各种类型的电力引进加热装置208。在一些构造中,加热装置208以与AoA传感器104独立的方式提供电力。例如,加热装置208可以是飞机的大气数据热量系统的部件。大气数据热量系统也可以与加热装置208独立的方式控制并且给AoA传感器104供电。电力可以手动地或自动地提供至加热装置208。例如,加热装置208可以通过每个检查单的机组人员启动、或通过其他飞机设备自动地启动(独立地手动激活或去激活),诸如当机组人员启动发动机的燃油开关时。可以使用在图5中的进一步详细示出的铰链406围绕AoA传感器104固定加热装置208。通过图4的平面T截取的图7中的截面图中示出了加热装置208的额外构造。
图5是根据本文中公开的至少一个实施方式的处于敞开构造的加热装置208的底视图。使用铰链406打开加热装置208的支撑元件218。铰链 406提供支撑元件218的第一端502和支撑元件的第二端504对其旋转的点。可以使用通过分离提供的空间以将加热装置208放置在AoA传感器 104的外壳210上。第一端502可以通过使用在图6中的进一步详细示出的紧固件可松开地固定至第二端504。
图6是根据本文中公开的至少一个实施方式的处于闭合构造的加热装置208的顶视图。在图6中示出的闭合构造中,第一端502使用紧固件600 可松开地固定至第二端504。紧固件600可以适于将第一端502固定至第二端504的任何方式构造。应当理解,目前公开的主题的其他构造可能放弃使用紧固件600。例如,铰链406可以是设计成能在加热装置208的支撑元件218上施加闭合力的弹簧加载的铰链。
在一些构造中,可能期望或需要提供设备表示加热装置208已经牢固地固定至AoA传感器104的外壳210。当将加热装置208固定至AoA传感器104时,技术员可以使用紧固件600。在一些构造中,为了帮助安装,当安装时,加热装置208具有通过在第一端502和第二端504之间的区域限定的空隙602。空隙602可以用作加热装置208完全安装在AoA传感器 104上的指示器。没有空隙602可以表示加热装置208的内径对于AoA传感器104太大,并且因此,可从AoA传感器104解脱。没有空隙602也可以表示加热装置208过紧,可能表示对外壳210的损坏。
图6还示出了熔断器604。在一些构造中,熔断器604可以在各种情况下出故障或断开。例如,熔断器604可以在过电流或温度过高状态下断开。在一个实施例中,熔断器604可以在控制温度调节器404发生故障闭合的情况下断开。如果控制温度调节器404发生故障闭合,则可能没有办法将加热器关闭。在这个实施例中,因此,熔断器604可以提供防止温度过高状态的方式。
图7是根据本文中公开的至少一个实施方式的通过在图4中示出的平面T截取的加热装置208的部分的截面图。加热装置208包括支撑元件 218、接近于加热装置208的外表面布置的加热元件220以及围绕至少一部分加热装置安装的隔热体226。在一些实施例中,可以使用诸如粘合剂 224的粘合剂将加热元件220固定至支撑元件218。至少一部分支撑元件218抵接外壳210的一部分。在一些实施例中,接触外壳的支撑元件218 的表面可以具有光滑或半光滑的光洁度以提供更好的热量传递界面。
可能优选的是增加某些位置的热量密度。例如,通过加热元件220生成的热量可以传递至支撑元件218并且可以沿两个总方向流动:径向沿方向X→A和横向沿方向X→B。如果通过加热元件220生成的全部热量主要沿方向X→A流动,则AoA传感器104的内体积212的温度受到影响,而空间216(针对可能冰形成的位置)的温度可能受到与降低冰形成的可能性不相称的量的影响。以不同的方式,如果通过加热元件220生成的全部热量主要沿方向X→B流动,则可能以适宜的量影响空间216的温度,因此降低冰形成的可能性。
为了增加热量朝向空间216流动,支撑元件218可包括具有径向部分 702和横向部分704的凸缘700。凸缘700可以邻接如以上在图2中示出的面板222的内表面223。横向部分704结合凸缘700的径向部分702可以比另外呈现的没有凸缘700的横向部分704呈现更大的热传递表面区域,用于将热量传递至空间216。更大的热量传递表面区域可以增加通过加热元件220生成的沿朝向面板222的内表面的横向方向X→B的热量流动。增加的热量流动可以“聚集”通过加热元件220生成的热量朝向关注的区域,诸如空间216,而不是较不关注的区域,诸如AoA传感器104 的内体积212。在一些构造中,为了进一步增加流动至凸缘700的热量,加热元件220的部分可以布置在凸缘700上。
图8示出了根据本文中公开的至少一个实施方式的用于操作AoA传感器加热装置的例程800的一种配置。除非另有指示,否则,可执行更多或者更少操作而非附图和本文中所描述的这些操作。此外,除非另有指示,否则还可以以与本文中所描述的顺序不同的顺序进行这些操作。
例程800在操作802处开始,在此,接收AoA传感器的表面的温度输入。在一些构造中,可以经由直接热接触通过控制温度调节器404直接接收温度。在其他构造中,可以通过外部温度检测器408接收温度。表面可以是在AoA传感器104中监控的若干表面之一。在一些构造中,基于能够在一个或多个表面上检测的有益于冰形成的条件的可能性选择一个或多个表面。在一些构造中,温度可以是AoA传感器104的一个或多个部件周围空间的温度。可以使用温度检测器408检测温度。检测的温度可以输出至控制温度调节器404,该控制温度调节器可接收温度输出作为输入。
例程800继续至操作804,在此,响应于检测到温度在第一温度设置点或以下,允许电流流过加热装置的电阻元件,电阻元件粘合至支撑元件。在一些构造中,电阻元件可以是AoA传感器104的加热元件220。在其他构造中,支撑元件可以是AoA传感器104的支撑元件218。第一温度可以是降低冰形成的温度。
例程800继续至操作806,在此,响应于检测到温度在第二温度设置点或以上,减少流过AoA传感器104的电阻元件的电流。第二温度可以是防止损坏AoA传感器104的温度。之后,例程结束。
在项A1-D25中描述了根据本公开的发明主题的示例性、非排他性实施例,以下:
A1.一种在AoA传感器104上使用的加热装置208,包括:
支撑元件218,被配置为与AoA传感器104可释放地接合;
加热元件220,粘合至支撑元件218以形成复合结构;以及
控制温度调节器404,被配置为接收温度输入并且在第一温度以下允许电流流过加热元件220,以及在第二温度以上减少流过加热元件220的电流。
A2.根据项A1的加热装置,其中,支撑元件218包括金属轴环。
A3.根据项A1-A2任一项的加热装置,其中,支撑元件218包括凸缘700,该凸缘被配置为增加流向区域的热量。
A4.根据项A3的加热装置,其中,加热元件220的以部分布置在凸缘700的一部分上。
A5.根据项A1-A4任一项的加热装置,其中,支撑元件218包括铰链406以允许支撑元件的第一端502从支撑元件的第二端504旋转。
A6.根据项A5的加热装置,其中,支撑元件218的尺寸被设为允许在支撑元件的第一端502和支撑元件的第二端504之间的空间602表示支撑元件的适当安装。
A7.根据项A5-A6任一项的加热装置,进一步包括紧固件600,用于将支撑元件218的第一端502可释放地固定至支撑元件218的第二端 504。
A8.根据项A1-A7任一项的加热装置,进一步包括在支撑元件218 和加热元件220之间的聚酰亚胺粘合剂224以将支撑元件直接粘合至加热元件。
A9.根据项A1-A8任一项的加热装置,其中,加热元件220由选自聚乙炔、聚吡咯、聚苯胺和对-亚苯基亚乙烯基,以及聚乙炔、聚吡咯、聚苯胺、对-亚苯基亚乙烯基的共聚物组成的组的材料形成。
A10.根据项A1-A8任一项的加热装置,其中,加热元件220包括金属。
B11.一种用于飞机的AoA传感器系统,包括:
AoA传感器104,包括
翼形主体106,固定至可旋转底座214;
可旋转底座214,可旋转地固定至AoA传感器104;以及
加热装置208,可移除地固定至AoA传感器104并且被配置为减少在 AoA传感器104上的冰形成,加热装置包括:
支撑元件218,被配置为与AoA传感器104可释放地接合,
加热元件220,粘合至支撑元件218以形成复合结构,以及
控制温度调节器404,被配置为接收温度输入并且在第一温度以下允许电流流过加热元件以及在第二温度以上减少流过加热元件的电流。
B12.根据项B11的AoA传感器系统,其中,支撑元件218包括金属轴环。
B13.根据项B11-B12任一项的AoA传感器,其中,支撑元件218包括铰链406以允许支撑元件的第一端502从支撑元件的第二端504旋转。
B14.根据项B13的AoA传感器系统,进一步包括紧固件600,用于将支撑元件218的第一端502可释放地固定至支撑元件的第二端504。
B15.根据项B11-B14任一项的AoA传感器系统,进一步包括支撑元件218和加热元件220之间的聚酰亚胺粘合剂224以将支撑元件直接粘合至加热元件。
B16.根据项B11-B15任一项的AoA传感器系统,其中,加热元件 220由选自聚乙炔、聚吡咯、聚苯胺、对-亚苯基亚乙烯基,以及聚乙炔、聚吡咯、聚苯胺、对-亚苯基亚乙烯基的共聚物组成的组的材料形成。
B17.根据项B11-B17任一项的AoA传感器系统,其中,控制温度调节器404与加热装置220热接触。
B18.根据项B11-B17任一项的AoA传感器系统,进一步包括隔热体 226以降低从加热装置208丢失至环境的热量,其中,隔热体由选自热反射金属、陶瓷、玻璃纤维片/垫、氧化硅、云母、玻璃棉、石棉、丝毛、以及热绝缘聚合物的材料形成。
B19.根据项B11-B18任一项的AoA传感器系统,其中,第一温度是降低冰形成的温度,并且第二温度是防止损坏AoA传感器104的温度。
C20.一种用于加热AoA传感器104的方法,方法包括:
接收AoA传感器104的表面的温度的输入;
响应于检测到温度在第一温度设置点以下,允许电流流过加热装置 208的与AoA传感器104热接触的加热元件220,加热装置邻接AoA传感器104的面板222的内表面,并且电阻元件220粘合至加热装置220的支撑元件218;以及
响应于检测到温度在第二温度设置点以上,减少流过加热元件220的电流。
D21.一种用于保护在结冰条件下操作AoA传感器104的方法,其中,固定至可旋转的底座214的翼形主体106布置在面板222的外表面,其中, AoA传感器104包含在安装在面板222内表面的壳体210内,并且其中,在可旋转的底座214和面板222之间限定间隙216,该间隙易受水进入且随后结冰以阻碍可旋转的底座214相对于面板222的旋转的影响,包括:
将加热装置208附接至壳体210外部;以及
控制加热装置208,从而维持足以防止间隙216中的水结冰并且不足以损坏AoA传感器104的温度。
D22.根据项D21的方法,其中,加热装置208被成形为围绕壳体210。
D23.根据项D21-D22任一项的方法,其中,加热装置208包括铰链406 ,从而可释放地附接至壳体210。
D24.根据项D21-D23任一项的方法,其中,加热装置208与面板222 的内表面直接接触。
D25.根据项D21-D24任一项的方法,其中,通过安装在加热装置208 的温度调节器404控制加热装置208的温度。
以上所述主题仅通过例证方式提供并且不应被解释为限制性的。可以在不遵循所示出和所描述的示例性实施方式和应用,并且不背离所附权利要求书中所阐述的本公开的实质精神和范围的情况下,对本文中所描述的主题进行各种修改和改变。
Claims (10)
1.一种用于飞机的迎角传感器系统,包括:
迎角传感器(104),包括
翼形主体(106),固定至可旋转底座(214);
所述可旋转底座(214),可旋转地固定至所述迎角传感器(104);以及
加热装置(208),可移除地固定至所述迎角传感器(104)并且被配置为减少在所述迎角传感器(104)上的冰形成,所述加热装置包括:
支撑元件(218),被配置为与所述迎角传感器(104)可释放的接合,
加热元件(220),粘合至所述支撑元件(218)以形成复合结构,以及
控制温度调节器(404),被配置为接收温度输入,并且在第一温度以下时允许电流流过所述加热元件并在第二温度以上时降低流过所述加热元件的电流。
2.根据权利要求1所述的迎角传感器系统,其中,所述支撑元件(218)包括金属轴环。
3.根据权利要求1所述的迎角传感器系统,其中,所述支撑元件(218)包括铰链(406)以允许所述支撑元件的第一端(502)从所述支撑元件的第二端(504)旋转。
4.根据权利要求1所述的迎角传感器系统,进一步包括所述支撑元件(218)与所述加热元件(220)之间的聚酰亚胺粘合剂(224)以将所述支撑元件直接粘合至所述加热元件。
5.根据权利要求1所述的迎角传感器系统,其中,所述第一温度是减少冰形成的温度,并且所述第二温度是防止所述迎角传感器(104)损坏的温度。
6.一种用于保护迎角传感器(104)在结冰条件下的操作的方法,其中,固定至可旋转底座(214)的翼形主体(106)被布置在面板(222)的外表面,其中,所述迎角传感器(104)包含于安装在所述面板(222)内表面上的壳体(210)内,并且其中,在所述可旋转底座(214)与所述面板(222)之间限定出间隙(216),此间隙易受水的侵入并且随后结冰以阻碍所述可旋转底座(214)相对于所述面板(222)的旋转,所述方法包括:
将加热装置(208)附接至所述壳体(210)的外部,所述加热装置包括支撑元件(218)、粘合至所述支撑元件(218)以形成复合结构的加热元件(220)以及控制温度调节器(404);以及
通过以下方式控制所述加热装置(208)以维持足以防止水在所述间隙(216)中结冰但不足以损坏所述迎角传感器(104)的温度:
利用所述控制温度调节器(404)接收温度输入,并且在第一温度以下时允许电流流过所述加热元件(220),并且
利用所述控制温度调节器(404)在第二温度以上时降低流过所述加热元件的电流。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,所述加热装置(208)被成形为围绕所述壳体(210)。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,所述加热装置(208)包括铰链(406 )以可释放地附接至所述壳体(210)。
9.根据权利要求6所述的方法,其中,所述加热装置(208)与所述面板(222)的内表面直接接触。
10.根据权利要求6所述的方法,其中,所述加热装置(208)的温度通过安装到所述加热装置(208)的温度调节器(404)来控制。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US14/288,891 US9884685B2 (en) | 2014-05-28 | 2014-05-28 | External case heater for an angle of attack sensor |
| US14/288,891 | 2014-05-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105142246A CN105142246A (zh) | 2015-12-09 |
| CN105142246B true CN105142246B (zh) | 2020-03-10 |
Family
ID=53016527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510280523.0A Active CN105142246B (zh) | 2014-05-28 | 2015-05-27 | 用于迎角传感器的外壳加热器 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9884685B2 (zh) |
| EP (1) | EP2950106B1 (zh) |
| JP (1) | JP6556471B2 (zh) |
| CN (1) | CN105142246B (zh) |
| BR (1) | BR102015009906B1 (zh) |
| RU (1) | RU2673331C2 (zh) |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105966635A (zh) * | 2016-05-25 | 2016-09-28 | 江西洪都航空工业集团有限责任公司 | 一种可兼容多型传感器安装的防水支架 |
| US10100240B2 (en) * | 2016-08-30 | 2018-10-16 | The Boeing Company | Electrostatic dissipative compositions and methods thereof |
| US10457412B2 (en) * | 2016-09-16 | 2019-10-29 | Rosemount Aerospace Inc. | Electrical isolation of angle of attack vane bearings |
| US10197588B2 (en) | 2016-11-09 | 2019-02-05 | Honeywell International Inc. | Thin film heating systems for air data probes |
| US10730637B2 (en) * | 2017-09-29 | 2020-08-04 | Rosemount Aerospace Inc. | Integral vane base angle of attack sensor |
| US10393766B2 (en) | 2017-08-17 | 2019-08-27 | Rosemount Aerospace Inc. | Water management system for angle of attack sensors |
| US11181545B2 (en) * | 2017-08-17 | 2021-11-23 | Rosemount Aerospace Inc. | Angle of attack sensor with thermal enhancement |
| EP4001119B1 (en) | 2018-01-05 | 2024-06-05 | Rosemount Aerospace Inc. | Features to prevent ice accumulation on heated faceplate |
| US10716171B2 (en) | 2018-03-23 | 2020-07-14 | Rosemount Aerospace Inc. | Power efficient heater control of air data sensor |
| US10877062B2 (en) * | 2018-05-09 | 2020-12-29 | Rosemount Aerospace Inc. | Aft-located heated ramp for ice and water management of angle of attack sensors |
| US10928416B2 (en) | 2018-05-09 | 2021-02-23 | Rosemount Aerospace Inc. | Dual heated ramp for ice and water management in angle of attack sensors |
| US11162970B2 (en) | 2019-06-17 | 2021-11-02 | Rosemount Aerospace Inc. | Angle of attack sensor |
| KR102051098B1 (ko) * | 2019-07-05 | 2019-12-02 | 국방과학연구소 | Fads의 방빙을 위한 능동히터 장치 |
| US11585826B2 (en) | 2019-07-19 | 2023-02-21 | Rosemount Aerospace Inc. | Thin film heater on a sleeve outer surface in a strut portion and/or a probe head of an air data probe |
| US11814181B2 (en) * | 2019-12-11 | 2023-11-14 | Rosemount Aerospace Inc. | Conformal thin film heaters for angle of attack sensors |
| US11649057B2 (en) * | 2019-12-13 | 2023-05-16 | Rosemount Aerospace Inc. | Static plate heating arrangement |
| US12360134B2 (en) | 2020-02-25 | 2025-07-15 | Rosemount Aerospace Inc. | Angle of attack sensor with sloped faceplate |
| US11745879B2 (en) | 2020-03-20 | 2023-09-05 | Rosemount Aerospace Inc. | Thin film heater configuration for air data probe |
| US11150262B1 (en) * | 2020-04-24 | 2021-10-19 | Christohper Williams | System and method for angle of attack sensor |
| US12037131B2 (en) | 2021-01-12 | 2024-07-16 | The Boeing Company | Charged air mass measurement for air data computation |
| FR3123448B1 (fr) | 2021-05-27 | 2023-07-14 | Thales Sa | Sonde de mesure aérodynamique |
| FR3125129B1 (fr) * | 2021-07-07 | 2023-07-14 | Thales Sa | Sonde d'incidence notamment pour un aéronef |
| US11912420B2 (en) * | 2022-04-11 | 2024-02-27 | The Boeing Company | Deicing systems and methods for an aircraft |
| US20260036604A1 (en) * | 2024-08-01 | 2026-02-05 | The Boeing Company | Systems and methods for estimating a speed of a vehicle |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2918817A (en) * | 1955-10-03 | 1959-12-29 | G M Giannini & Co Inc | Fluid stream direction indicator with mechanical filter |
| GB2051530A (en) * | 1979-05-14 | 1981-01-14 | Emerson Electric Co | Split-band electric heater and method of making same |
| US5438865A (en) * | 1993-12-16 | 1995-08-08 | Safe Flight Instrument Corporation | Angle of attack sensor |
| WO1997024261A1 (fr) * | 1996-10-17 | 1997-07-10 | Yalestown Corporation N.V. | Systeme d'alimentation electrique d'elements de degivrage sur l'helice d'un avion |
| JP2001221809A (ja) * | 2000-02-10 | 2001-08-17 | Windo Service:Kk | 機器の雪害防止装置 |
| EP1319863A1 (en) * | 2001-12-13 | 2003-06-18 | Rosemount Aerospace Inc. | Variable viscosity damper for vane type angle of attack sensor |
| CN101267982A (zh) * | 2005-09-23 | 2008-09-17 | 空中客车法国公司 | 飞行器表面的除霜和/或除雾系统、控制该系统的方法以及装备该系统的飞行器 |
| CN103538723A (zh) * | 2012-07-13 | 2014-01-29 | Mra系统有限公司 | 包含电加热元件的系统和用于安装及使用该系统的方法 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4875644A (en) * | 1988-10-14 | 1989-10-24 | The B. F. Goodrich Company | Electro-repulsive separation system for deicing |
| US4912303A (en) * | 1989-02-17 | 1990-03-27 | Beavers Allan E | Electric heating belt for liquid propane bottles |
| US5062869A (en) * | 1989-03-08 | 1991-11-05 | Rosemount Inc. | Water separator for air data sensor |
| FR2646966B1 (fr) * | 1989-05-10 | 1996-02-02 | Elf Aquitaine | Procede de chauffage rapide et uniforme d'un ensemble multicouche comportant au moins une couche mince a base d'un materiau macromoleculaire a conduction ionique intercalee entre deux structures a conduction electronique elevee |
| US5025661A (en) * | 1989-12-11 | 1991-06-25 | Allied-Signal Inc. | Combination air data probe |
| US5586896A (en) * | 1995-01-11 | 1996-12-24 | The Whitaker Corporation | Heater ring connector assembly |
| US5959828A (en) * | 1996-07-16 | 1999-09-28 | Hydraflow | Coupling with insulated flanges |
| US6211494B1 (en) * | 1999-08-25 | 2001-04-03 | The B. F. Goodrich Company | Drainmast with integral electronic temperature control |
| US6414282B1 (en) * | 2000-11-01 | 2002-07-02 | Rosemount Aerospace Inc. | Active heater control circuit and method used for aerospace probes |
| FR2830620B1 (fr) * | 2001-10-05 | 2004-01-16 | Thales Sa | Dispositif de securisation du deplacement d'un organe mobile |
| US6941805B2 (en) * | 2003-06-26 | 2005-09-13 | Rosemount Aerospace Inc. | Multi-function air data sensing probe having an angle of attack vane |
| FR2924498B1 (fr) * | 2007-11-30 | 2009-12-11 | Thales Sa | Girouette de mesure de l'orientation du vent a rechauffeur integre |
-
2014
- 2014-05-28 US US14/288,891 patent/US9884685B2/en active Active
-
2015
- 2015-03-04 RU RU2015107535A patent/RU2673331C2/ru active
- 2015-03-10 JP JP2015046889A patent/JP6556471B2/ja active Active
- 2015-04-29 EP EP15165557.8A patent/EP2950106B1/en active Active
- 2015-04-30 BR BR102015009906-1A patent/BR102015009906B1/pt active IP Right Grant
- 2015-05-27 CN CN201510280523.0A patent/CN105142246B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2918817A (en) * | 1955-10-03 | 1959-12-29 | G M Giannini & Co Inc | Fluid stream direction indicator with mechanical filter |
| GB2051530A (en) * | 1979-05-14 | 1981-01-14 | Emerson Electric Co | Split-band electric heater and method of making same |
| US5438865A (en) * | 1993-12-16 | 1995-08-08 | Safe Flight Instrument Corporation | Angle of attack sensor |
| WO1997024261A1 (fr) * | 1996-10-17 | 1997-07-10 | Yalestown Corporation N.V. | Systeme d'alimentation electrique d'elements de degivrage sur l'helice d'un avion |
| JP2001221809A (ja) * | 2000-02-10 | 2001-08-17 | Windo Service:Kk | 機器の雪害防止装置 |
| EP1319863A1 (en) * | 2001-12-13 | 2003-06-18 | Rosemount Aerospace Inc. | Variable viscosity damper for vane type angle of attack sensor |
| CN101267982A (zh) * | 2005-09-23 | 2008-09-17 | 空中客车法国公司 | 飞行器表面的除霜和/或除雾系统、控制该系统的方法以及装备该系统的飞行器 |
| CN103538723A (zh) * | 2012-07-13 | 2014-01-29 | Mra系统有限公司 | 包含电加热元件的系统和用于安装及使用该系统的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR102015009906B1 (pt) | 2022-06-28 |
| JP6556471B2 (ja) | 2019-08-07 |
| JP2015224021A (ja) | 2015-12-14 |
| CN105142246A (zh) | 2015-12-09 |
| US9884685B2 (en) | 2018-02-06 |
| RU2015107535A (ru) | 2016-09-27 |
| EP2950106B1 (en) | 2016-12-28 |
| RU2015107535A3 (zh) | 2018-09-13 |
| US20150344137A1 (en) | 2015-12-03 |
| RU2673331C2 (ru) | 2018-11-23 |
| BR102015009906A2 (pt) | 2015-12-29 |
| EP2950106A1 (en) | 2015-12-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105142246B (zh) | 用于迎角传感器的外壳加热器 | |
| US8280674B2 (en) | Apparatus for measuring surface temperature using embedded components | |
| AU2019338643A1 (en) | Electricity meter thermal performance monitoring | |
| US20120193086A1 (en) | Thermal probe | |
| JP2013531248A (ja) | 赤外線温度測定、及び、その安定化 | |
| CN102407942A (zh) | 结冰条件探测器 | |
| CN102438903A (zh) | 结冰传感器系统及方法 | |
| CN116326202A (zh) | 除冰系统和控制 | |
| KR20110091007A (ko) | 전기시스템에서의 화재보호 장치 | |
| CA2894014A1 (en) | Thermal sensor | |
| US20260036945A1 (en) | Systems and methods for controlling digital circuit breakers | |
| US7230205B2 (en) | Compressor airfoil surface wetting and icing detection system | |
| US10101216B2 (en) | Conduit for the reomovable positioning of temperature sensors in a water heater and method | |
| EP2957878B1 (en) | Thermal sensor and method of manufacturing thereof | |
| US4882574A (en) | Two-resistor ice detector | |
| EP3478025B1 (en) | Self-regulating heater compensation | |
| CN111052856A (zh) | 与被控制的物品的热损失特性匹配的用于防结冰的温度控制元件 | |
| US20250137686A1 (en) | System and method for heating element failure detection | |
| EP3803302B1 (en) | Temperature sensing tape | |
| CN102213726A (zh) | 一种全方向风速传感器敏感头 | |
| CN221409147U (zh) | 加热器 | |
| RU145885U1 (ru) | Взрывозащищенный гибкий защитный модуль "арктех" | |
| US20230187152A1 (en) | Temperature-sensing tape based upon bimetal switch, and method of temperature control | |
| BR102022011578A2 (pt) | Dispositivo de sensor de temperatura com alojamento isolante | |
| BR112021004438B1 (pt) | Método de monitoramento de um estado funcional de um medidor de eletricidade, portadora de dados legível por computador, sinal da portadora de dados, medidor de eletricidade e sistema de medição de eletricidade |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |