基于光波导技术的新型飞机结冰探测系统

针对传统光纤式结冰传感器无法对冰和水进行识别的问题,提出了一种新型的光纤式双探头结冰传感器系统.冰水识别探头采用条纹状包层设计,利用包层折射率对光纤传输容量的影响进行冰、水识别.同时,利用冰层对光强的调制作用实现结冰厚度测量.融合双探头的测量结果,即可区分冰与水的厚度特性曲线.最后,利用试制完成的原理样机,在试验平台上分别对冰、水和空气等介质进行了测量试验.结果表明该系统能有效识别冰、水及空气,并具有较高的测量精度.     

一种基于振动原理的结冰探测方法

为了实现复杂环境中结冰的自动探测，提出了一种基于振动原理的结冰探测方法，建立了振管式冰传感器的物理模型，并推导出了其参数的理论计算公式。通过试验模态分析和样品测试。证实了此传感器理论设计的正确性。     

基于多传感器技术的机场地面结冰检测系统

为了实现对机场地面结冰的检测,给机场除冰提供数据和参照,利用两种光纤式结冰传感器,以及自制的对射式传感器、摄像头、温度传感器等多种传感器构成结冰检测硬件系统,结合各传感器响应特点进行数据融合,达到测量机场地面结冰的厚度、速率,识别明冰、淞冰、混合冰等各种冰型的目的,并最终输出一个供除冰参考的结冰严重程度.     

振动式结冰传感器的设计理论

为了实现复杂环境中结冰的自动探测,根据材料的磁致伸缩特性及其逆效应,设计了振动式结冰传感器.建立振管式冰传感器的物理模型,并分析振管探头的振动原理.设计传感器的谐振电路并分析其工作原理.电路采用单一线圈实现驱动和信号拾取;利用锁相环技术实现信号的相位转移,提高了测量精度和信号的稳定性.对样品进行了性能测试,结果显示该传感器分辨率高、线性度好,证实了设计理论的正确性.     

基于多传感器的智能火灾报警器的设计

同时采用烟雾传感器,温度传感器和火焰传感器来探测火灾现场。使用神经网络对多个传感器探测到的数据进行处理和识别。仿真结果表明。该多传感器的智能火灾报警器能够比较准确的识别火灾信号。准确性较高。误报率较低。     

可燃性气体探测器的设计

介绍利用KC-1型可燃气体传感器探测可燃性气体质量浓度的原理,以及实际电路的设计。KC-1型可燃气体传感器有桥路输出电压呈线性的特点,且具有较高的稳定度和可靠性,为精确测量可燃性气体质量浓度提供了保证。     

多传感器融合技术在火灾报警系统设计中的应用

采用多传感器对影响火灾事故的参量进行监测,基于自适应加权融合理论,对多个传感器探测到的数据进行处理和识别,实验结果表明,该多传感器的智能火灾报警器能够比较准确地识别火灾信号,准确性较高,误报率较低。     

飞机结冰探测技术

飞机结冰探测对于保障飞机飞行安全具有重要的意义，目前国外飞机结冰传感技术发展已较为成熟。文中根据结冰传感器不同的工作原理，分别按光学法、热学法、电学法、机械法、波导法等进行分类，对国内外已成型的结冰传感器或正在研发的新技术作了一个慨述，介绍了各自的工作原理、性能特点及研究现状。     

基于紫红外传感器的火焰探测系统设计与实现

针对传统的感烟、感温、感光型火焰探测器的误报率高,响应时间长的特点,研制了一种联合使用紫外和红外传感器的火焰探测系统。该系统利用紫外传感器探测火焰辐射出的处在日盲区波段的紫外光谱,同时使用红外传感器探测火焰辐射出的4.4μm波段的红外光谱,并结合快速傅里叶变换(FFT)提取火焰闪烁频率的方法来识别火焰。实验表明,该方法有效地降低系统误报率和漏报率,响应时间小于1 s,探测距离达到5 m,对于粮仓、易燃物品存放地的消防应用有着重要的意义。     

基于阵列式压电振动频谱衰减的结冰区域定位研究

为克服传统结冰传感器无法实现翼面大范围多区域结冰探测问题,提出了一种基于灰度重心法的多结冰区域定位方法。该方法通过采集结冰前后压电阵列的振动谱,提取频谱幅值衰减率作为定位特征值,并结合基于多点结冰概率检测的重构算法和灰度重心法计算得到多个结冰区域的中心坐标,实现对平面或曲面上多个结冰区域的定位。当扫频频率范围0.5～5 kHz时,在70 mm直径的结冰条件下,铝板单结冰区域定位平均误差为27.4 mm,两结冰区域定位平均误差为29.04 mm;翼面结冰横向定位平均误差为22.6 mm。为了进一步提高定位精度,提出了一种基于小波包分解的敏感频带选择的特征提取方法。优化后的实验结果表明,铝板单结冰区域定位精度提高了34.59%,定位误差波动程度降低了45.67%,翼面结冰的横向定位精度提高了54.87%,横向定位误差波动程度降低了46.63%,实现了较高精度的多结冰区域定位探测,为面式结冰探测提供了一种新思路。     

光纤式结冰传感器微弱信号检测电路的实现

光纤式结冰传感器(FIS)中冰层对光强的调制作用微弱,且干扰源较多。通过比较常用的微弱信号检测方法(WSD),设计了由同步积分和相关检测相结合进行带宽压缩的高性能锁定放大器(LIA),并对该LIA抗干扰原理建立了数学模型。基于该LIA构建了高可靠性结冰探测系统(IDS)。结果表明锁定检测电路对FIS微弱信号能有效提取。     

飞机结冰对飞行安全的影响

飞机结冰是飞行中普遍存在的一种现象,也是造成飞行安全事故的主要隐患之一。本文简述了飞机在飞行中结冰的形成机理,描述了按结冰部位、结冰物理过程和几何形状的结冰分类形式,分析了飞机结冰对飞行性能的影响,最后对飞机防冰、除冰的方法进行了讨论。     

Novel fiber optic sensor for ice type detection

This paper reports on a novel fiber-optic ice sensor featuring oblique fiber end-faces, not perpendicular to the fiber axis. The inclination angles of the end-faces were respectively 50° and 30° for the source and signal fiber bundles. Ice-growth curves obtained in an icing wind tunnel showed that with increasing ice thickness, the output voltage of this sensor would reduce rapidly for glazed ice, increase rapidly for rime ice, and make no remarkable change for mixed ice. This significant difference is caused by the different optical intensity distributions for different ice types and can be used to accurately identify the ice type for aerospace applications.     

燃油结冰试验用油的配制方法研究

飞机在极端气候环境中飞行时,往往会引起飞机燃油系统结冰,使系统给发动机所供的燃油流量间歇中断或完全中断,从而导致飞行事故。因此,在当前新机研制中,对燃油系统的结冰问题加以重点考虑,并且不仅要在实验室对系统进行燃油结冰模拟试验,而且在型号试飞阶段也要模拟极端气候条件进行燃油系统结冰飞行试验,以便考核该条件下燃油系统供油能力和发动机工作可靠性。本文结合某型飞机燃油系统结冰试验技术攻关工作,研究飞机燃油系统结冰飞行试验的燃油配水方法和试验程序。     

煤油掺水配制飞机结冰用油试验结果分析

飞机燃油结冰会使燃油系统给发动机所供的燃油间歇中断或完全中断,从而导致飞行事故。随着国家近年来运输类飞机的兴起,燃油结冰试验成为备受关注的项目。配制掺水的燃油是燃油结冰试验的基础。本文介绍了掺水系统的组成和原理,分析了不同掺水方式和微量水分测量方法的优劣,加水量对含水燃油稳定性的影响以及含水燃油饱和度测定方法。分析所得结论可以直接用于运输类飞机燃油结冰试验,具有一定的工程指导价值。     

用于气象观测的光纤结冰探测仪

飞机结冰会对其飞行安全造成威胁,潜在结冰区可通过观测气象结冰条件来判断。设计了一种新型的光纤结冰探测仪,它主要由结冰传感器和解调器组成。其中,结冰传感器采用反射式和透射式光纤结冰传感器;解调器利用单片机MSP430实现数字取样积分算法,具有较强的微弱光信号检测能力。该探测仪借助探空仪升空,能够测量冰厚,且具有抗干扰、体积小、成本低、质量轻和功耗低等优势。试验表明,该探测仪具有灵敏度高、量程宽、线性度好等优点,且具备冰型区分能力,因而具有良好的应用前景。     

风洞结冰模拟装置的研发

飞机在飞行中,遭遇过冷水滴等适合结冰条件的外界环境时,机体相关部位将会结冰,使得飞机的空气动力性能变坏,严重时危及飞行安全.另外,冬半年飞机停放在露天,也会出现结冰现象,需要在起飞前进行清理.因此,应该掌握飞机结冰的机理、环境因素及机体容易结冰的部位.本文介绍了一种利用风洞进行结冰模拟的装置,通过风洞的结冰模拟可以再现飞机结冰的真实情况,对于指导实践收到了较好的效果.     

结冰风洞腹撑系统研制及动态特性分析

飞行器在高空飞行时由于外表面结冰而导致的坠毁惨剧多次发生,研制高精度的、用于飞行器大载荷模型结冰试验的结冰风洞腹撑系统对飞行器的防除冰技术的研究具有重要意义。完成了结冰风洞腹撑系统总体结构方案;针对腹撑系统所处的恶劣环境,通过自主创新设计,研制了全新的迎角、侧滑角机构的结构形式。使用大型通用有限元软件 MSC. Nastran,对腹撑系统的强度、刚度和动态特性进行了研究,同时总结了设计制造过程中的不足。调试、精度检测、负载性能试验表明该系统达到了初步设计目的。