光學(xué)結(jié)冰傳感器和結(jié)冰探測器在無人機(jī)上應(yīng)用

20世紀(jì)80年代的振動簧 片結(jié)冰傳感器和結(jié)冰探測器是為控制充氣橡膠靴而設(shè)計(jì)的，但如今的無人機(jī)UAV需要一種更現(xiàn)代的方法。小型無人機(jī)上結(jié)冰傳感器探頭的有限表面積會使任何金屬結(jié)冰傳感器相對于飛機(jī)敏感的無線電天線的位置和安裝復(fù)雜化。解決了這一問題，現(xiàn)代航空結(jié)冰傳感器的外探頭是由對無線電信號透明的非導(dǎo)電塑料制成，對無人機(jī)沒有無線電干擾。

現(xiàn)代光學(xué)結(jié)冰傳感器通常由一個帶氣隙的塑料探針、電路板、外殼和電纜組成。傳感器探頭是一個德爾林塑料懸臂，在機(jī)翼下方有兩個光學(xué)窗口和一個反射墻，伸入氣流中。在飛行中，光學(xué)結(jié)冰傳感器檢測液態(tài)水和固態(tài)冰之間的水相變化。飛行中的冰分子直接在傳感器的探頭的光學(xué)表面形成，產(chǎn)生產(chǎn)生*大可能的探測到冰的靈敏度

光學(xué)結(jié)冰傳感器和結(jié)冰探測器在無人機(jī)上應(yīng)用的結(jié)構(gòu)組成：接口板產(chǎn)生并接收光學(xué)結(jié)冰傳感器激勵信號。光學(xué)表面上*早形成的冰分子在分子水平上干擾結(jié)冰傳感器的激發(fā)信號。電路板將三條離散邏輯線路上的傳感器信號變化解釋為無冰（000）、冰警報(bào)（001）、更多冰（011）或飽和冰（111）。結(jié)冰傳感器的探頭的內(nèi)端與外殼內(nèi)的固體環(huán)氧樹脂中的小接口板相匹配，完全浸入水中。一根輕量的藍(lán)色電纜將設(shè)備連接到主機(jī)系統(tǒng)。

光學(xué)結(jié)冰傳感器和結(jié)冰探測器在無人機(jī)上應(yīng)用的特點(diǎn)：光學(xué)結(jié)冰傳感器體積小，重量輕，沒有兆赫時(shí)鐘，也沒有運(yùn)動部件。它們從機(jī)翼內(nèi)部安裝，向下延伸，氣隙面向前方進(jìn)入氣流。整個裝置用5/16“-24螺紋和螺母固定到位，就像普通的大氣總溫傳感器一樣安裝在通用航空飛機(jī)上。

光學(xué)結(jié)冰傳感器的高度敏感是因?yàn)樗鼈兊奶筋^是鉛筆狀的，因此對空氣中的水分子產(chǎn)生*小的沖壓空氣加熱效應(yīng)。由于這個原因，它們在機(jī)身、機(jī)翼和支柱等較胖、較暖的機(jī)身部件之前吸引固體冰分子。在無冰條件下，環(huán)境風(fēng)會從結(jié)冰傳感器光學(xué)元件中除去液態(tài)水，但冰會附著在其上并積聚起來進(jìn)行檢測。

美國宇航局格倫 Glenn的結(jié)冰研究風(fēng)洞是俄亥俄州克利夫蘭市世界上*大的此類風(fēng)洞，它根據(jù)溫度、濕度、海拔、風(fēng)速、液態(tài)水含量、細(xì)雨落直徑和氣壓的矩陣測試并記錄了光學(xué)結(jié)冰傳感器。根據(jù)要求提供測試隧道矩陣和報(bào)告。

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