LISA-U130电气接头电子元件,振荡式结冰探测器(左侧示出右侧相同)固定支撑座传感元件振荡式结冰探测器.

振荡式结冰探测器的中心部件是超声波轴向振荡探头,该探头在结冰之后,其振荡频率将发生变化,利用这一原理就可以探测到结冰状态的存在。振荡式结冰探测器电路原理如图4.2-3所示。

振荡式结冰探测器的探头是一个镍合金管,一半安装在支撑座里,另一半(25.4 mm)和支撑座一起暴露在机外气流中。支撑座里有磁偏置磁铁、驱动线圈、反馈线圈和加热器。驱动线圈环绕在镍合金管的下半部。电子控制电路包括磁致伸缩振荡器(MSo)电路、放大器和微处理器等。

振荡式结冰探测器是一个数字式电气装置,其工作电源为115V/400 Hz交流电。振荡式结冰探测器的探头具有磁致伸缩的特性,它在可变磁场的作用下不断伸出和收缩。可变磁场由磁偏置磁铁和驱动线圈一起产生。在驱动线圈的作用下,镍合金管以超声波轴向振荡,在反馈线圈里感应出电流,并送到放大器,放大器根据反馈线圈的信号不断调整发送到驱动线圈的振荡电压的频率。电路的振荡频率取决于探头的自然共振频率,该频率约为40 kHz。

当外界出现结冰条件时,传感元件开始结冰,根据力学的相关定律,附着在探头上的冰层所增加的质量导致了探头振荡频率的降低,0.5 mm厚的冰层就可以使探头的振荡频率降低约133 Hz。当频率下降至39,867 Hz时,开始给除冰加热器加热。一次加温的持续时间通常为5s~7s,由微处理器计算加热器加温和关断的循环次数,当出现2次或以上加热时,微处理器发出1级结冰信号,给发动机进气道防冰。如果在短时间之内结冰信号频繁产生(≥10次),则微处理器发出2级结冰信号,给机翼防冰系统。2级结冰信号的发出说明飞机上的冰层已经很厚。如果一次加温持续时间达到25s,说明探测器有故障,则加热器电源被切断,并发出故障信息。

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