留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于光强反射和压电振动的混合式结冰探测系统

肖春华 王宏伟 乔宝英 谢小辉 赵丹

肖春华, 王宏伟, 乔宝英, 谢小辉, 赵丹. 基于光强反射和压电振动的混合式结冰探测系统[J]. 航空动力学报, 2022, 37(3): 449-456. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20200470
引用本文: 肖春华, 王宏伟, 乔宝英, 谢小辉, 赵丹. 基于光强反射和压电振动的混合式结冰探测系统[J]. 航空动力学报, 2022, 37(3): 449-456. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20200470
XIAO Chunhua, WANG Hongwei, QIAO Baoying, XIE Xiaohui, ZHAO Dan. Hybrid ice detection system based on light intensity reflection and piezoelectric vibration[J]. Journal of Aerospace Power, 2022, 37(3): 449-456. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20200470
Citation: XIAO Chunhua, WANG Hongwei, QIAO Baoying, XIE Xiaohui, ZHAO Dan. Hybrid ice detection system based on light intensity reflection and piezoelectric vibration[J]. Journal of Aerospace Power, 2022, 37(3): 449-456. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20200470

基于光强反射和压电振动的混合式结冰探测系统

doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20200470
基金项目: 国家自然科学基金面上项目(11572338)
详细信息
    通讯作者:

    肖春华(1976-),男,研究员,博士,从事结冰机理和防除冰应用、低速流动与传热传质等方面的研究。E-mail:xiaochunhua@cardc.cn

  • 中图分类号: V275+.1

Hybrid ice detection system based on light intensity reflection and piezoelectric vibration

  • 摘要: 为解决目前飞机结冰探测存在测点单一,测量不准确、探测位置不匹配的问题,基于光强反射方法研制了光纤结冰传感器,基于压电振动方法研制了平膜结冰传感器,将两者进行组合嵌入至NACA0012翼型,研制了一种适合飞机翼面、多点分布测量的混合式结冰探测系统,并在低温冷库、结冰风洞中进行了测试。研究表明:多点分布测量的混合式结冰探测系统不仅能发挥光纤结冰探测和平膜结冰探测各自的优势,还能实现翼表面的结冰探测,响应时间不超过0.5 s,结冰厚度测量范围可从0.2 mm到3 mm,可靠性优于单点测量的结冰探测棒,是具有发展前景的一种新型结冰探测技术。

     

  • [1] KIND R J,POTAPCZUK M G,FEO A,et al.Experimental and computational simulation of in-flight icing phenomena[J].Progress in Aerospace Sciences,1998,34(5/6):275-345.
    [2] BRAGG M B,BROEREN A P,BLUMENTHAL L A.Iced-airfoil aerodynamics[J].Progress in Aerospace Science,2005,41(5):323-362.
    [3] 肖春华,桂业伟,易贤,等.结冰翼型表面明冰的压力分布和应力计算[J].航空动力学报,2009,24(7):1457-1463.
    [4] 肖春华,于昆龙,陈辅政,等.结冰环境下结冰/除冰过程的气动参数测量实验技术[J].航空动力学报,2018,33(12):2817-2826.
    [5] US Department of Transportation Federal Aviation Administration.Aircraft ice protection[R].FAA AC20-73A,2006.
    [6] 张杰,周磊,张洪,等.飞机结冰探测技术[J].仪器仪表学报,2006,27(12):1582-1583.
    [7] 王华,王以伦,张滨华.基于磁致伸缩原理的结冰传感器设计理论[J].电工技术学报,2003,18(6):77-80.
    [8] 王华,张滨华,王以伦,等.结冰传感器的温度补偿[J].传感器技术,2002,21(10):31-33.
    [9] SAE Society of Automotive Engineers.Aircraft inflight ice detectors and icing rate measuring instruments[R].AIR 4367A:1-22,2012.
    [10] 朱程香,孙志国,付斌,等.探头式结冰探测器安装位置分析[J].航空动力学报,2011,26(12):2676-2683.
    [11] 李盼,朱家乐.FAR25第129号修正案对结冰探测系统的影响研究[J].飞机设计,2018,38(1):76-80.
    [12] 张龙浩.光纤阵列式结冰探测系统的研究[D].武汉:华中科技大学,2013.
    [13] IKIADES A A,ARMSTRONG D J,HARE G G,et al.Fiber optic sensor technology for air conformal ice detection[J].Industrial and Highway Sensors Technology,2004,5272:357-368.
    [14] IKIADES A A,ARMSTRONG D J,HOWARD G.Optical diffusion and polarization characteristics of ice accreting in dynamic conditions using a backscattering fiber optic technique[J].Sensors and Actuators,2007,140(1):43-50.
    [15] ZHAO Z Q.Modulation function of the reflective optical fiber sensor for peculiar and diffuse reflection[J].Optical Engineering,1994,33(9):2986-2991.
    [16] 李薇,侯睿,程立.基于忆阻桥效应的光纤式双光路结冰探测方法[J].传感技术学报,2017,30(2):206-210.
    [17] PIMPEC M L.Ultrasonic technology:a solution for in-flight and on-ground ice detection[R].Melbourne,Australia:21st Congress of International Council of the Aeronautical Sciences,1992.
    [18] ROY S,IZAD A,RUSSELL G D,et al.Smart ice detection systems based on resonant piezoelectric transducers[J].Sensors and Actuators A,1998,69(3):243-250.
    [19] 叶林.基于压电器件的冰传感器[J].仪表技术与传感器,2001(9):6-7.
    [20] 张洪,邢科新,张杰,等.平膜压电谐振式结冰传感器信号检测方法[J].仪表技术与传感器,2006(4):6-11.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  219
  • HTML浏览量:  17
  • PDF量:  89
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2020-11-04
  • 刊出日期:  2022-03-28

目录

    /

    返回文章
    返回