СИГНАЛИЗАТОР ОБЛЕДЕНЕНИЯ Российский патент 2023 года по МПК G08B19/02 

Описание патента на изобретение RU2809346C1

Изобретение относится к средствам сигнализации и контроля и может быть использовано для дистанционного обнаружения обледенения элементов конструкции различных объектов.

В настоящее время известны сигнализаторы обледенения различных типов, например, пневматические, вибрационные, радиоизотопные, электростатические, электрокондуктивные, термические, ультразвуковые и другие (см., например, 1. Тенишев P. X., Строганов Б. А., Савин В. С, Кординов В. К., Тесленко А. И., Леонтьев В. Н. Противообледенительные системы летательных аппаратов. Основы проектирования и методы испытаний. - Машиностроение, 1967, с. 218-221; 2. Вавилов В. Д., Суконкин А. Н. Обзор отечественных и зарубежных сигнализаторов обледенения. - URL: https://cyberleninka.ru/article/n/obzor-otechestvennyh-i-zarubezhnyh-signalizatorov-obledeneniya).

Известны также сигнализаторы обледенения, действие которых основано на разной поляризации оптического излучения, падающего на свободную ото льда поверхность, и оптического излучения, прошедшего через слой льда на этой поверхности или отразившегося от него (см., например, 1. Авторское свидетельство SU №1837342 от 21.02 89, опубл. в Бюл. №32, 1993, МПК G08B 19/02; 2. Патент РФ №2332724 от 05.02.2007, опубл. в Бюл. №24, 2008, МПК G08B 19/02; 3. Патент РФ №2335434 от 01.03.2007, опубл. в Бюл. №28, 2008, МПК B64D 15/22; 4. Патент РФ №2445707 от 17.11.2010, опубл. в Бюл. №8, 2012, МПК G08B 19/02; 5. Патент РФ №2446080 от 27.09.2010, опубл. в Бюл. №9, 2012, МПК B64D 15/20, G08B 19/02; 6. Патент РФ №2473972 от 17.01.2012, опубл. в Бюл. №3, 2013, МПК G08B 19/02, B64D 15/22; 7. Патент РФ №2507125 от 23.05.2012, опубл. в Бюл №5, 2014, МПК B64D 15/20; 8. Патент РФ №2530293 от 21.01.3013, опубл. в Бюл №21, 2014, МПК G08B 19/02; 9. Патент РФ №2565416 от 10.06.2014, опубл. в Бюл. №29, 2015, МПК G08B 19/00; 10. Патент РФ №2791724 от 23.11.2022, опубл. в Бюл. №8, 2023, МПК G08B 19/02, B64D 15/20; 11. Ильин О. Сигнализатор обледенения. - Радио, 2010, №8, с. 40, 41; 12. Ильин О. Сигнализатор обледенения. - Моделист-конструктор, 2011, №9, с. 23-25; 13. Ильин О. Сигнализатор обледенения лопастей роторного агрегата. - Радиолюбитель, 2022, №2, с. 6-9).

Достоинства этих сигнализаторов обледенения - возможность дистанционного обнаружения льда, высокая чувствительность, быстродействие и надежность сигнализации. Недостаток - относительная сложность конструкции, что затрудняет размещение этих аналогов на объектах с ограничениями по массогабаритным показателям.

Известен оптоэлектронный сигнализатор обледенения планера беспилотного воздушного судна (патент РФ №2758565 от 29.03.2021, опубл. в Бюл. №31, 2021, МПК G08B 19/02, В64С 99/00), содержащий оптический излучатель, фотоприемник, генератор пачек прямоугольных импульсов и управляющих сигналов, контроллер питания оптического излучателя, оптически прозрачный элемент участка аэродинамической поверхности планера, подверженный обледенению, пиковый детектор с закрытым входом, формирователь прямоугольного импульса, логический элемент И, первый и второй счетчики импульсов, компаратор кодов, устройство формирования сигнала об обледенении, к первому выходу генератора пачек прямоугольных импульсов и управляющих сигналов одновременно подключены управляющий вход контроллера питания оптического излучателя, первый вход логического элемента И, вход первого счетчика импульсов, ко второму выходу генератора пачек прямоугольных импульсов и управляющих сигналов подключен управляющий вход компаратора кодов, к третьему выходу генератора пачек прямоугольных импульсов и управляющих сигналов одновременно подключены входы сброса в начальное состояние первого и второго счетчиков, выход контроллера питания оптического излучателя соединен с входом оптического излучателя, оптический излучатель последовательно через оптически прозрачный элемент участка аэродинамической поверхности планера, подверженный обледенению (в прямом направлении), за счет отражения и рассеяния слоем льда, через оптически прозрачный элемент участка аэродинамической поверхности, подверженный обледенению (в обратном направлении), оптически сопряжен с входом фотоприемника, выход фотоприемника соединен с входом пикового детектора с закрытым входом, выход пикового детектора с закрытым входом соединен со вторым входом логического элемента И, выход логического элемента И соединен с входом второго счетчика импульсов, входы компаратора кодов соединены с выходами первого и второго счетчиков, а выход - с входом устройства формирования сигнала об обледенении.

В этом сигнализаторе обледенения оптический излучатель и фотоприемник расположены в непосредственной близости один от другого и направлены в сторону оптически прозрачного элемента подверженного обледенению участка аэродинамической поверхности планера так, что диаграмма направленности оптического излучателя и поле зрения фотоприемника не пересекаются. Оптическое излучение, интенсивность которого модулируется управляющим сигналом, представляющим собой периодические пачки прямоугольных импульсов напряжения, излучается в пространство через оптически прозрачный элемент участка аэродинамической поверхности планера. Когда на этом элементе участка аэродинамической поверхности планера нет льда, оптическая связь между излучателем и фотоприемником отсутствует, а при появлении льда излучатель и фотоприемник становятся оптически сопряженными вследствие отражения и рассеивания слоем льда оптического излучения. Если количество излученных оптических импульсов и количество импульсов, принятых фотоприемником, одинаково, происходит срабатывание сигнализатора.

Недостаток этого аналога - низкая надежность сигнализации, что обусловлено следующими факторами: во-первых, низкой стойкостью аналога к оптическим помехам; во-вторых, аналог срабатывает не только при наличии слоя льда на оптически прозрачном элементе участка аэродинамической поверхности планера, но и в любом другом случае, когда возникает оптическая связь между излучателем и фотоприемником, в частности, при появлении на прозрачном элементе подверженного обледенению участка аэродинамической поверхности планера мелких капель воды («запотевшее стекло») или других веществ, отражающих и рассеивающих оптическое излучение; в-третьих, сложностью функционального состава, поскольку для работы аналога необходимы пиковый детектор с закрытым входом, формирователь прямоугольного импульса, логический элемент И, два счетчика импульсов, компаратор кодов.

Другой недостаток аналога заключается в низкой информативности сигнализации, поскольку его сигнал о наличии обледенения не содержит информации о степени обледенения оптически прозрачного элемента подверженного обледенению участка аэродинамической поверхности планера.

В качестве прототипа выбран помехоустойчивый сигнализатор обледенения планера беспилотного воздушного судна (патент РФ №2782475 от 21.12.2021, опубл. в Бюл. №31, 2022, МПК G08B 19/02), содержащий генератор пачек прямоугольных импульсов и управляющих сигналов, контроллер питания оптического излучателя, оптический излучатель, первый оптически прозрачный элемент подверженного обледенению участка аэродинамической поверхности планера, первый фотоприемник, пиковый детектор с закрытым входом, формирователь прямоугольного импульса, логический элемент И, первый и второй счетчики импульсов, компаратор кодов, устройство формирования сигнала об обледенении, второй оптически прозрачный элемент подверженного обледенению участка аэродинамической поверхности планера, второй фотоприемник, компаратор, при этом к первому входу генератора пачек прямоугольных импульсов и управляющих сигналов одновременно подключены управляющий вход контроллера питания оптического излучателя, первый вход логического элемента И, вход первого счетчика импульсов, ко второму выходу генератора пачек прямоугольных импульсов и управляющих сигналов подключен управляющий вход компаратора кодов, к третьему выходу генератора пачек прямоугольных импульсов и управляющих сигналов одновременно подключены входы сброса в начальное состояние первого и второго счетчиков импульсов, выход контроллера питания оптического излучателя соединен с входом оптического излучателя, оптический излучатель последовательно через первый оптически прозрачный элемент подверженного обледенению участка аэродинамической поверхности планера (в прямом направлении), за счет отражения и рассеяния слоем льда, через первый оптически прозрачный элемент подверженного обледенению участка аэродинамической поверхности планера (в обратном направлении) оптически сопряжен с входом первого фотоприемника, оптический излучатель и первый фотоприемник размещаются в непосредственной близости друг от друга так, чтобы диаграмма направленности оптического излучателя и поле зрения первого фотоприемника не пересекались в пространстве, второй фотоприемник и второй оптически прозрачный элемент подверженного обледенению участка аэродинамической поверхности планера размещаются так, чтобы исключить возможность попадания на них излучения оптического излучателя, выход первого фотоприемника соединен с первым входом компаратора, выход второго фотоприемника соединен со вторым входом компаратора, выход компаратора соединен с входом пикового детектора с закрытым входом, выход пикового детектора с закрытым входом соединен с входом формирователя прямоугольного импульса, выход формирователя прямоугольного импульса соединен со вторым входом логического элемента И, выход логического элемента И соединен с входом второго счетчика импульсов, входы компаратора кодов соединены с выходами первого и второго счетчиков импульсов, а выход - с входом устройства формирования сигнала об обледенении.

В прототипе при отсутствии слоя льда на первом и на втором оптически прозрачных элементах подверженного обледенению участка аэродинамической поверхности планера оптическое излучение, интенсивность которого модулируется управляющим сигналом, представляющим собой периодические пачки прямоугольных импульсов напряжения, излучается в пространство через первый оптически прозрачный элемент подверженного обледенению участка аэродинамической поверхности планера, при этом оптическая связь между оптическим излучателем и первым фотоприемником отсутствует. В результате этого на вход первого и на вход второго фотоприемников воздействует только оптическое излучение пространства, поэтому электрические сигналы на выходах идентичных между собой первого и второго фотоприемников, а также на первом и на втором входах компаратора равны по амплитуде и изменяются синфазно, вследствие чего на выходе компаратора, вычитающего эти сигналы, формируется напряжение нулевого уровня, что является основанием для формирования прототипом сигнала об отсутствии обледенения.

При появлении льда на первом и на втором оптически прозрачных элементах подверженного обледенению участка аэродинамической поверхности планера оптический излучатель и первый фотоприемник становятся оптически сопряженными вследствие отражения и рассеивания оптического излучения слоем льда, образовавшемся на первом оптически прозрачном элементе подверженного обледенению участка аэродинамической поверхности планера, а поскольку на вход второго фотоприемника воздействует только оптическое излучение пространства, электрические сигналы на выходе первого и на выходе второго фотоприемников и соответственно на первом и на втором входах компаратора изменяются неодинаково, при этом на выходе компаратора формируется напряжение, изменяющееся во времени пропорционально интенсивности излучения оптического излучателя, что является основанием для формирования сигнала о наличии обледенения.

Первый недостаток прототипа, понижающий надежность сигнализации, заключается в том, что в прототипе при отсутствии слоя льда на первом и на втором оптически прозрачных элементах подверженного обледенению участка аэродинамической поверхности планера электрические сигналы, поступающие на соответствующие входы компаратора с выходов идентичных между собой первого и второго фотоприемников, должны изменяться синфазно и быть одинаковыми по амплитуде, чем достигается подавление оптических помех естественного и искусственного происхождения, но поскольку первый и второй фотоприемники разнесены пространственно, разнесены в пространстве и их поля зрения, поэтому на входы фотоприемников могут поступать оптические помехи с разных направлений, а поскольку помехи могут иметь разную интенсивность и формироваться в разные моменты времени, баланс фаз и амплитуд электрических сигналов на входах компаратора нарушается, вследствие чего прототип при воздействии оптических помех формирует ложный сигнал о наличии обледенения.

Второй недостаток прототипа, понижающий надежность сигнализации, заключается в том, что прототип срабатывает не только при наличии слоя льда на оптически прозрачных элементах участка аэродинамической поверхности планера, но и в любом другом случае, когда возникает оптическая связь между оптическим излучателем и первым фотоприемником, в частности, при появлении на первом оптически прозрачном элементе подверженного обледенению участка аэродинамической поверхности планера мелких капель воды («запотевшее стекло») или других веществ, отражающих и рассеивающих оптическое излучение.

Третий недостаток прототипа, понижающий надежность сигнализации, - сложность функционального состава, поскольку для работы прототипа необходимы пиковый детектор с закрытым входом, формирователь прямоугольного импульса, логический элемент И, два счетчика импульсов, компаратор кодов.

Четвертый недостаток прототипа заключается в низкой информативности сигнализации, поскольку его сигнал о наличии обледенения не содержит информации о степени обледенения оптически прозрачных элементов подверженного обледенению участка аэродинамической поверхности планера.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение надежности и информативности сигнализации.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в сигнализаторе обледенения, содержащем первый оптический излучатель, первый и второй фотоприемники, сопряженные оптически с контрольной прозрачной поверхностью для осаждения льда, устройство питания первого оптического излучателя, первый генератор электрических колебаний, устройство сравнения сигналов, соединенное выходом с входом блока обработки сигналов, выход которого подключен к входу устройства формирования сигналов о наличии обледенения, выход первого генератора электрических колебаний соединен с входом устройства питания первого оптического излучателя, подключенного выходом к входу первого оптического излучателя, предусмотрены следующие отличия: в него введены сопряженный оптически с контрольной прозрачной поверхностью для осаждения льда второй оптический излучатель, устройство питания второго оптического излучателя, второй генератор электрических колебаний, первый и второй селективные усилители, при этом выход второго генератора электрических колебаний соединен с входом устройства питания второго оптического излучателя, подключенного выходом к входу второго оптического излучателя, вход первого и вход второго селективных усилителей подключены соответственно к выходу первого и к выходу второго фотоприемников, выход первого и выход второго селективных усилителей соединены соответственно с первым и со вторым входами устройства сравнения сигналов.

Кроме того, предложенный сигнализатор обледенения отличается тем, что первый и второй оптические излучатели, расположенные в непосредственной близости соответственно от первого и второго фотоприемников, сопряжены оптически с контрольной прозрачной поверхностью для осаждения льда соответственно через первый и второй поляризаторы, а первый и второй фотоприемники, расположенные на удалении один от другого так, что их поля зрения не пересекаются, -соответственно через первый и второй анализаторы, при этом плоскость поляризации первого и плоскость поляризации второго поляризаторов ортогональны соответственно плоскости поляризации первого и плоскости поляризации второго анализаторов.

Между совокупностью существенных признаков заявляемого объекта и достигаемым техническим результатом существует причинно-следственная связь, а именно: по сравнению с прототипом повышается надежность и информативность сигнализации.

Изобретение поясняется чертежом.

На чертеже изображены: первый оптический излучатель 1; первый фотоприемник 2; второй фотоприемник 3; контрольная прозрачная поверхность для осаждения льда 4; устройство питания первого оптического излучателя 5; первый генератор электрических колебаний 6; устройство сравнения сигналов 7; блок обработки сигналов 8; устройство формирования сигналов о наличии обледенения 9; второй оптический излучатель 10; устройство питания второго оптического излучателя 11; второй генератор электрических колебаний 12; первый селективный усилитель 13; второй селективный усилитель 14; первый поляризатор 15; второй поляризатор 16; первый анализатор 17; второй анализатор 18.

Выход первого генератора электрических колебаний 6 соединен с входом устройства питания первого оптического излучателя 5. Выход устройства питания первого оптического излучателя 5 подключен к входу первого оптического излучателя 1. Выход второго генератора электрических колебаний 12 соединен с входом устройства питания второго оптического излучателя 11. Выход устройства питания второго оптического излучателя 11 подключен к входу второго оптического излучателя 10. Вход первого 13 и вход второго 14 селективных усилителей подключены соответственно к выходу первого 2 и к выходу второго 3 фотоприемников. Выход первого 13 и выход второго 14 селективных усилителей соединены соответственно с первым и со вторым входами устройства сравнения сигналов 7. Выход устройства сравнения сигналов 7 соединен с входом блока обработки сигналов 8. Выход блока обработки сигналов 8 подключен к входу устройства формирования сигналов о наличии обледенения 9. Первый 1 и второй 10 оптические излучатели расположены в непосредственной близости соответственно от первого 2 и второго 3 фотоприемников. Первый 2 и второй 3 фотоприемники расположены на удалении один от другого так, что их поля зрения не пересекаются. Первый 1 и второй 10 оптические излучатели сопряжены оптически с контрольной прозрачной поверхностью для осаждения льда 4 соответственно через первый 15 и второй 16 поляризаторы, а первый 2 и второй 3 фотоприемники - соответственно через первый 17 и второй 18 анализаторы. Плоскость поляризации первого 15 и плоскость поляризации второго 16 поляризаторов ортогональны соответственно плоскости поляризации первого 17 и плоскости поляризации второго 18 анализаторов.

Сигнализатор обледенения работает следующим образом. Первый 6 и второй 12 генераторы электрических колебаний формируют на своих выходах сигналы частотой F1 и F2 соответственно. С выхода первого генератора электрических колебаний 6 сигнал частотой F1 поступает на вход устройства питания первого оптического излучателя 5, а с выхода второго генератора электрических колебаний 12 сигнал частотой F2 поступает на вход устройства питания второго оптического излучателя 11. Устройство питания первого оптического излучателя 5 модулирует с частотой Ft интенсивность излучения первого оптического излучателя 1, а устройство питания второго оптического излучателя 11 модулирует с частотой F2 интенсивность излучения второго оптического излучателя 10. Модулированное по интенсивности излучение первого 1 и второго 10 оптических излучателей, пройдя через первый 15 и второй 16 поляризаторы, которые пропускают только те волны оптического излучения, плоскость поляризации которых совпадает с их плоскостью поляризации, достигает контрольной прозрачной поверхности для осаждения льда 4 и при отсутствии на ней льда уходит в пространство.

При отсутствии слоя льда на контрольной прозрачной поверхности 4 на вход первого 2 и на вход второго 3 фотоприемников поступает только проходящее через эту поверхность и соответственно через первый 17 и второй 18 анализаторы оптическое излучение пространства, состоящее из естественного фонового излучения и оптических помех, например, искусственного происхождения.

Электрические сигналы на выходе первого 2 и на выходе второго 3 фотоприемников, обусловленные изменениями интенсивности естественного фонового оптического излучения пространства, происходящими, например, при смене времени суток или вследствие изменения метеорологических условий, имеют относительно низкие частоты, которые не попадают в полосу пропускания первого 13 и второго 14 селективных усилителей, имеющих резонансные амплитудно-частотные характеристики с максимумом на частотах F1 и F2 соответственно, поэтому эти сигналы не оказывают влияния на работу сигнализатора обледенения.

Электрические сигналы на выходе первого 2 и на выходе второго 3 фотоприемников, обусловленные действием оптических помех, например, искусственного происхождения, интенсивность которых изменяется с более высокими частотами, чем частоты изменения интенсивности естественного фонового оптического излучения пространства, но отличающиеся от частот F1 и F2, также отфильтровываются селективными усилителями 13, 14 и не оказывают влияния на работу сигнализатора обледенения.

Электрические сигналы на выходе первого 2 и на выходе второго 3 фотоприемников, обусловленные действием оптических помех, интенсивность которых изменяется с частотами F1 и F2, попадающими в полосу пропускания соответственно первого 13 и второго 14 селективных усилителей, могут вызвать ложное срабатывание сигнализатора обледенения в тех случаях, если помеха с частотой изменения интенсивности оптического излучения F1 поступает из пространства с такого направления, что попадает в поле зрения первого фотоприемника 2, а помеха с частотой изменения интенсивности оптического излучения F2 поступает из пространства с такого направления, что попадает в поле зрения второго фотоприемника 3, но для непреднамеренных оптических помех вероятность этого мала, поскольку первый 1 и второй 10 оптические излучатели расположены в непосредственной близости соответственно от первого 2 и второго 3 фотоприемников, вследствие чего поля зрения этих фотоприемников могут быть сделаны относительно узкими, чем обеспечивается пространственная селекция оптических помех.

Таким образом, при отсутствии слоя льда на контрольной прозрачной поверхности 4 сигналы частотой F1 и F2 с выхода первого 13 и с выхода второго 14 селективных усилителей соответственно на первый и на второй входы устройства сравнения сигналов 7 не поступают, при этом на выходе этого устройства формируется напряжение низкого логического уровня, которое, воздействуя на вход устройства формирования сигналов о наличии обледенения 9, блокирует его работу.

При обледенении контрольной поверхности для осаждения льда 4 излучение первого 1 и второго 10 оптических излучателей, прошедшее соответственно через первый 15 и второй 16 поляризаторы, отражается, рассеивается и деполяризуется льдом. Вследствие этого на вход первого 2 и на вход второго 3 фотоприемников через прозрачные для деполяризованного оптического излучения первый 17 и второй 18 анализаторы поступает соответственно часть излучения первого 1 и часть излучения второго 10 оптических излучателей, а часть излучения первого 1 и часть излучения второго 10 оптических излучателей соответственно на вход второго 3 и на вход первого 2 фотоприемников через прозрачные для деполяризованного оптического излучения второй 18 и первый 17 анализаторы не поступает, так как первый 2 и второй 3 фотоприемники удалены один от другого на расстояние, на которое не распространяется в слое льда излучение первого 1 и второго 10 оптических излучателей. В результате этого на выходе первого 2 и на выходе второго 3 фотоприемников формируются электрические сигналы частотой F1 и F2 соответственно, поступающие на вход первого 13 и на вход второго 14 селективных усилителей, которые усиливают эти сигналы по амплитуде. С выхода первого 13 и с выхода второго 14 селективных усилителей на первый и на второй входы устройства сравнения сигналов 7 одновременно поступают сигналы частотой F1 и F2, при этом на выходе устройства сравнения сигналов 7, представляющего собой, например, дифференциальный усилитель, формируются биения, амплитуда которых изменяется с частотой F0, равной разности частот F1 и F2.

С выхода устройства сравнения сигналов 7 биения поступают на вход блока обработки сигналов 8. Наличие на его входе биений, амплитуда которых изменяется с частотой F0, классифицируется как появление слоя льда на контрольной поверхности 4, при этом на выходе блока обработки сигналов 8 формируется соответствующий сигнал, активизирующий устройство формирования сигналов о наличии обледенения 9.

При частичном обледенении контрольной поверхности для осаждения льда 4, например, при обледенении только одного из участков, расположенных в непосредственной близости от первого оптического излучателя 1 и первого фотоприемника 2 или в непосредственной близости от второго оптического излучателя 10 и второго фотоприемника 3, на вход первого 2 или на вход второго 3 фотоприемников через прозрачные для деполяризованного оптического излучения первый 17 или второй 18 анализаторы поступает соответственно часть излучения первого 1 или часть излучения второго 10 оптических излучателей, которое преобразуется соответствующими фотоприемниками 2, 3 в электрические сигналы частотой F] или F2, поступающие соответственно на вход первого 13 или на вход второго 14 селективных усилителей.

В зависимости от места расположения покрытого льдом участка контрольной поверхности 4 с выхода первого 13 или с выхода второго 14 селективных усилителей соответственно на первый или на второй входы устройства сравнения сигналов 7 поступают сигналы частотой F1 или F2, которые, пройдя через устройство сравнения сигналов 7, подаются на вход блока обработки сигналов 8. Наличие на его входе сигналов частотой F1 или F2 классифицируется как появление слоя льда соответственно на участке контрольной поверхности 4, расположенном в непосредственной близости от первого оптического излучателя 1 и первого фотоприемника 2, или на участке контрольной поверхности 4, расположенном в непосредственной близости от второго оптического излучателя 10 и второго фотоприемника 3, при этом на выходе блока обработки сигналов 8 формируются соответствующие сигналы, активизирующие устройство формирования сигналов о наличии обледенения 9.

После прекращения обледенения контрольной поверхности для осаждения льда 4 сигнализатор возвращается в исходное состояние.

Таким образом, предлагаемый сигнализатор обледенения выгодно отличается от прототипа более высокой надежностью сигнализации, поскольку он более стоек к оптическим помехам, не формирует ложного сигнала о наличии обледенения при появлении на контрольной поверхности каких-либо веществ, кроме льда, отражающих и рассеивающих оптическое излучение, и проще прототипа по функциональному составу, так как в отличие от прототипа для работы предлагаемого сигнализатора обледенения не требуются пиковый детектор с закрытым входом, формирователь прямоугольного импульса, логический элемент И, два счетчика импульсов, компаратор кодов, при этом в наиболее простом исполнении блок обработки сигналов 8 предлагаемого сигнализатора обледенения может представлять собой, например, усилитель мощности низкой частоты, усиливающий поступающие на его вход сигналы частотой F1, F2 и биения этих сигналов, амплитуда которых изменяется с частотой F0, а устройство формирования сигналов о наличии обледенения 9 - звукоизлучающую динамическую головку.

Кроме того, предлагаемый сигнализатор обледенения выгодно отличается от прототипа и более высокой информативностью сигнализации, так как сигналы оповещения, например, акустические колебания частотой F0, F1 и F2, воспроизводимые формирователем сигналов о наличии обледенения 9 - звукоизлучающей динамической головкой, содержат информацию как о наличии льда на контрольной поверхности 4, так и о месте его осаждения, а следовательно, о степени обледенения контрольной поверхности 4.

Применение предлагаемого сигнализатора обледенения в системах дистанционного обнаружения льда на элементах конструкции различных объектов повысит надежность функционирования этих систем и безопасность эксплуатации контролируемых объектов.

Похожие патенты RU2809346C1

название год авторы номер документа
СИГНАЛИЗАТОР ОБЛЕДЕНЕНИЯ 2022
  • Ильин Олег Петрович
RU2791724C1
ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ СИГНАЛИЗАТОР ОБЛЕДЕНЕНИЯ ПЛАНЕРА БЕСПИЛОТНОГО ВОЗДУШНОГО СУДНА 2021
  • Астахов Сергей Петрович
  • Строев Николай Николаевич
  • Сулимский Евгений Сергеевич
  • Власенкова Алина Александровна
  • Тимофеева Наталия Сергеевна
RU2758565C1
СИГНАЛИЗАТОР ОБЛЕДЕНЕНИЯ 2014
  • Ильин Олег Петрович
RU2565416C1
Помехоустойчивый оптоэлектронный сигнализатор обледенения планера беспилотного воздушного судна 2021
  • Астахов Сергей Петрович
  • Строев Николай Николаевич
  • Сулимский Евгений Сергеевич
  • Козенова Александра Олеговна
  • Власенкова Алина Александровна
RU2782475C1
СИГНАЛИЗАТОР ОБЛЕДЕНЕНИЯ 2010
  • Ильин Олег Петрович
RU2445707C1
СИГНАЛИЗАТОР ОБЛЕДЕНЕНИЯ 2013
  • Ильин Олег Петрович
RU2530293C2
СИГНАЛИЗАТОР ОБЛЕДЕНЕНИЯ ЛОПАСТЕЙ ВИНТА ВЕРТОЛЕТА 2010
  • Ильин Олег Петрович
RU2446080C1
СИГНАЛИЗАТОР ОБЛЕДЕНЕНИЯ ЛОПАСТЕЙ НЕСУЩЕГО ВИНТА ВЕРТОЛЕТА 2012
  • Ильин Олег Петрович
RU2507125C2
СИГНАЛИЗАТОР ОБЛЕДЕНЕНИЯ ЛОПАСТЕЙ РОТОРНОГО АГРЕГАТА 2012
  • Ильин Олег Петрович
RU2473972C1
ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ СИГНАЛИЗАТОР ОБЛЕДЕНЕНИЯ 2007
  • Коннов Владимир Петрович
  • Фомкин Аркадий Сергеевич
RU2332724C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 809 346 C1

Реферат патента 2023 года СИГНАЛИЗАТОР ОБЛЕДЕНЕНИЯ

Изобретение относится к средствам сигнализации и контроля и может быть использовано для дистанционного обнаружения обледенения элементов конструкции различных объектов. Технический результат заключается в обеспечении достоверности сигнализации. Сигнализатор обледенения содержит первый и второй оптические излучатели, первый и второй фотоприемники, контрольную прозрачную поверхность для осаждения льда, устройство питания первого оптического излучателя, устройство питания второго оптического излучателя, первый и второй генераторы электрических колебаний, первый и второй селективные усилители, устройство сравнения сигналов, блок обработки сигналов и устройство формирования сигналов о наличии обледенения. Первый и второй оптические излучатели расположены в непосредственной близости соответственно от первого и второго фотоприемников. Первый и второй фотоприемники расположены на удалении один от другого. Поле зрения первого и поле зрения второго фотоприемников не пересекаются. Первый и второй оптические излучатели сопряжены оптически с контрольной прозрачной поверхностью для осаждения льда соответственно через первый и второй поляризаторы. Первый и второй фотоприемники сопряжены оптически с контрольной прозрачной поверхностью для осаждения льда соответственно через первый и второй анализаторы. Плоскость поляризации первого и плоскость поляризации второго поляризаторов ортогональны соответственно плоскости поляризации первого и плоскости поляризации второго анализаторов. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Формула изобретения RU 2 809 346 C1

1. Сигнализатор обледенения, содержащий первый оптический излучатель, первый и второй фотоприемники, сопряженные оптически с контрольной прозрачной поверхностью для осаждения льда, устройство питания первого оптического излучателя, первый генератор электрических колебаний, устройство сравнения сигналов, соединенное выходом с входом блока обработки сигналов, выход которого подключен к входу устройства формирования сигналов о наличии обледенения, выход первого генератора электрических колебаний соединен с входом устройства питания первого оптического излучателя, подключенного выходом к входу первого оптического излучателя, отличающийся тем, что в него введены сопряженный оптически с контрольной прозрачной поверхностью для осаждения льда второй оптический излучатель, устройство питания второго оптического излучателя, второй генератор электрических колебаний, первый и второй селективные усилители, при этом выход второго генератора электрических колебаний соединен с входом устройства питания второго оптического излучателя, подключенного выходом к входу второго оптического излучателя, вход первого и вход второго селективных усилителей подключены соответственно к выходу первого и к выходу второго фотоприемников, выход первого и выход второго селективных усилителей соединены соответственно с первым и со вторым входами устройства сравнения сигналов.

2. Сигнализатор обледенения по п. 1, отличающийся тем, что первый и второй оптические излучатели, расположенные в непосредственной близости соответственно от первого и второго фотоприемников, сопряжены оптически с контрольной прозрачной поверхностью для осаждения льда соответственно через первый и второй поляризаторы, а первый и второй фотоприемники, расположенные на удалении один от другого так, что их поля зрения не пересекаются, - соответственно через первый и второй анализаторы, при этом плоскость поляризации первого и плоскость поляризации второго поляризаторов ортогональны соответственно плоскости поляризации первого и плоскости поляризации второго анализаторов.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2023 года RU2809346C1

Помехоустойчивый оптоэлектронный сигнализатор обледенения планера беспилотного воздушного судна 2021
  • Астахов Сергей Петрович
  • Строев Николай Николаевич
  • Сулимский Евгений Сергеевич
  • Козенова Александра Олеговна
  • Власенкова Алина Александровна
RU2782475C1
СИГНАЛИЗАТОР ОБЛЕДЕНЕНИЯ 2022
  • Ильин Олег Петрович
RU2791724C1
СИГНАЛИЗАТОР ОБЛЕДЕНЕНИЯ 2014
  • Ильин Олег Петрович
RU2565416C1
СИГНАЛИЗАТОР ОБЛЕДЕНЕНИЯ 2010
  • Ильин Олег Петрович
RU2445707C1
СИГНАЛИЗАТОР ОБЛЕДЕНЕНИЯ ЛОПАСТЕЙ НЕСУЩЕГО ВИНТА ВЕРТОЛЕТА 2012
  • Ильин Олег Петрович
RU2507125C2
СИГНАЛИЗАТОР ОБЛЕДЕНЕНИЯ 2013
  • Ильин Олег Петрович
RU2530293C2
EP 1391382 B1, 25.04.2007
US 5596320 A1, 21.01.1997.

RU 2 809 346 C1

Авторы

Ильин Олег Петрович

Даты

2023-12-11Публикация

2023-05-24Подача