RU2543447C2 - Method of icing control and device for its realisation - Google Patents

Abstract

FIELD: physics, alarm.

SUBSTANCE: method and device for icing control relate to equipment of icing detection on a surface of an aircraft and on air intakes of its engines. The device for icing control comprises a temperature sensor and a signal processor. The signal processor is connected by an interface bus with a transceiver. The outlet of the transceiver is a digital outlet of the device. The signal processor via a key is connected to a heater input. The heater is built into the resonator body. To the resonator base an exciting converter is mechanically connected, which excites harmonic oscillations. The exciting converter is connected to an impedance converter. The impedance converter by the interface bus is connected to a signal processor. Inputs of a block of intelligent keys and a temperature sensor are connected to the signal processor. During device operation they measure and normalize the actual part of complex resistance of the exciting converter and search for resonance frequency, compare it to reference frequency, calculate increment of resonance frequency and perform permission control of this increment. Afterwards information is issued along a code communication line for starting heating of the sensor resonator, as a result ice is discharged. Additionally they measure ambient temperature. They perform compensation of temperature error of resonance frequency. During icing discrete signals are generated to start an air-heat anti-icing system, as well as signals to start sections of an electric thermal anti-icing system, duration of start of which is proportionate to measured temperature. Increased noise immunity and accuracy.

EFFECT: expanded area of device usage due to increased operability in case of natural contamination and due to minimized mass of discharged ice.

5 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к технике обнаружения обледенения на поверхности летательного аппарата или воздухозаборниках их двигателей.The invention relates to aircraft, in particular to a technique for detecting icing on the surface of an aircraft or the air intakes of their engines.

Известен способ контроля обледенения [1], включающий непрерывное возбуждение гармонических колебаний передающего преобразователя, измерение амплитуды выходного сигнала приемного преобразователя с автоподстройкой коэффициента усиления при его приеме, измерение температуры для компенсации температурных погрешностей, формирование выборки измеренных на периоде частоты возбуждения значений выходного сигнала приемного преобразователя, нормирование данных в выборке, контроль уровня помех, вычисление коэффициентов преобразования Фурье, вычисление тангенса угла фазового сдвига выходного сигнала приемного преобразователя относительно сигнала возбуждения, поиск зоны резонанса путем сканирования частоты возбуждения, удержание частоты резонанса путем фазовой автоподстройки частоты возбуждения, сравнение частоты резонанса с эталонной частотой, определение приращение частоты резонанса, допусковый контроль этого приращения, поиск частот резонансов с заданными фазовыми сдвигами, вычисление добротности резонанса, допусковый контроль добротности резонанса для определения типа осаждения, вычисление толщины осажденного льда по приращению частоты резонанса, вычисление интенсивности обледенения, выдачу информации, сброс льда при его критической толщине путем обогрева резонатора датчика, и устройство для контроля обледенения, состоящее из датчика обледенения и блока обработки, содержащего сигнальный процессор, усилитель с программируемым коэффициентом усиления, усилитель мощности, ключ, приемопередатчик и синтезатор частоты, причем датчик обледенения содержит приемный преобразователь, передающий преобразователь, датчик температуры, резонатор в виде ультразвукового концентратора с встроенным нагревателем.A known method of icing control [1], including the continuous excitation of harmonic oscillations of the transmitting transducer, measuring the amplitude of the output signal of the receiving transducer with automatic gain adjustment when it is received, measuring the temperature to compensate for temperature errors, sampling the values of the output signal of the receiving transducer measured over the period of the excitation frequency, normalization of data in the sample, control of the noise level, calculation of Fourier transform coefficients , calculation of the tangent of the phase shift angle of the output signal of the receiving transducer relative to the excitation signal, search for the resonance zone by scanning the excitation frequency, holding the resonance frequency by phase-tuning the excitation frequency, comparing the resonance frequency with the reference frequency, determining the increment of the resonance frequency, admitting control of this increment, searching for frequencies resonances with predetermined phase shifts, calculation of the resonance figure of merit, tolerance control of the resonance figure of merit for deposition type, calculating the thickness of the deposited ice by incrementing the resonance frequency, calculating the icing intensity, outputting information, discharging ice at its critical thickness by heating the sensor resonator, and an icing control device, consisting of an icing sensor and a processing unit containing a signal processor, an amplifier with a programmable gain, a power amplifier, a key, a transceiver and a frequency synthesizer, moreover, the icing sensor contains a receiving transducer transmitting transducer, temperature sensor, resonator in the form of an ultrasonic concentrator with a built-in heater.

Недостатками данного способа и устройства являются недостаточно высокие чувствительность, точность и достоверность информации, поскольку определение обледенения и вычисление толщины льда производится по приращениям частоты и добротности резонанса, без учета того, что для механической колебательной системы данные параметры являются функциями нескольких переменных.The disadvantages of this method and device are not sufficiently high sensitivity, accuracy and reliability of the information, since the determination of icing and the calculation of the ice thickness is performed by increments of the frequency and quality factor of the resonance, without taking into account the fact that these parameters are functions of several variables for a mechanical oscillatory system.

Наиболее близким является способ контроля обледенения [2], включающий непрерывное возбуждение гармонических колебаний возбуждающего преобразователя, измерение действительной и мнимой части его комплексного сопротивления, поиск и захват по этим данным частот резонанса путем фазовой автоподстройки частоты возбуждения, вычисление добротности и жесткости резонанса, нормирование действительной части комплексного сопротивления, добротности резонанса, жесткости и частоты резонанса, сравнение частоты резонанса с эталонной частотой, определение приращения частоты резонанса, допусковый контроль этого приращения, вычисление толщины осажденного льда по приращению частоты резонанса, вычисление интенсивности обледенения, выдачу информации и сброс льда при его критической толщине путем обогрева резонатора датчика, и устройство для контроля обледенения, содержащее блок управления и индикации, соединенный соответствующими шинами интерфейса с приемопередатчиком и датчиком температуры сигнализатора обледенения, в корпусе которого установлен сигнальный процессор, соединенный шиной интерфейса с приемопередатчиком и через ключ с входом нагревателя, встроенного в корпус резонатора, к основанию которого механически присоединен возбуждающий преобразователь, и преобразователь импеданса, подключенный к возбуждающему преобразователю, а шиной интерфейса соединенный с сигнальным процессором.The closest is the icing control method [2], which includes continuous excitation of harmonic oscillations of the excitation transducer, measurement of the real and imaginary parts of its complex resistance, search and capture of the resonance frequencies by phase-locked loop of the excitation frequency, calculation of the quality factor and resonance stiffness, normalization of the real part complex resistance, quality factor of resonance, stiffness and resonance frequency, comparison of the resonance frequency with the reference frequency, Adjustment of the increment of the resonance frequency, tolerance control of this increment, calculation of the thickness of precipitated ice by incrementing the resonance frequency, calculation of the icing intensity, output of information and discharge of ice at its critical thickness by heating the resonator of the sensor, and an icing control device comprising a control and indication unit connected corresponding interface buses with a transceiver and a temperature sensor of the icing detector, in the housing of which a signal processor is installed, is connected first bus interface and the transceiver through the switch to the input of the heater embedded in a body cavity, to which the base is attached mechanically exciting converter and impedance converter connected to the excitation transducer and an interface bus coupled to the signal processor.

Недостатками данного способа и устройства являются: недостаточно высокая помехоустойчивость, поскольку захват частоты резонанса осуществляется путем фазовой автоподстройки по фазочастотной характеристике, и попадание капель дождя или града на резонатор вызывает его демпфирование и приводит к потере резонанса, кроме того, это ограничивает область применения устройства, поскольку фазочастотная характеристика существует только в зоне резонанса, а это требует при поиске резонанса чистого резонатора, что не всегда можно обеспечить из-за естественных загрязнений, например, в случае дождя, инея, росы или обледенения, недостаточно высокая точность, поскольку отсутствует компенсация температурных погрешностей, кроме того, принудительный сброс льда по его максимальной критической толщине не обеспечивает установку устройства в зоне воздухозаборников двигателей, что также ограничивает его область применения.The disadvantages of this method and device are: insufficiently high noise immunity, since the resonance frequency is captured by phase-locked loop according to the phase-frequency characteristic, and rain or hail dropping on the resonator causes it to dampen and leads to a loss of resonance, in addition, this limits the scope of the device, since the phase-frequency characteristic exists only in the resonance zone, and this requires a clean resonator when searching for the resonance, which is not always possible due to natural pollution, for example, in the case of rain, frost, dew or icing, the accuracy is not high enough, since there is no compensation for temperature errors, in addition, the forced discharge of ice at its maximum critical thickness does not ensure the installation of the device in the area of engine air intakes, which also limits its area application.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и точности, а также расширение области применения.The purpose of the invention is to increase noise immunity and accuracy, as well as expanding the scope.

Поставленная цель достигается тем, что в способе контроля обледенения, включающем непрерывное возбуждение гармонических колебаний возбуждающего преобразователя, измерение действительной части его комплексного сопротивления, нормирование действительной части комплексного сопротивления, поиск по этим данным частоты резонанса, сравнение частоты резонанса с эталонной частотой, определение приращения частоты резонанса, допусковый контроль этого приращения, выдачу информации по кодовой линии связи и сброс льда путем обогрева резонатора датчика, дополнительно осуществляют измерение температуры окружающей среды, компенсацию температурной погрешности частоты резонанса, а при обледенении формируют дискретные сигналы на включение воздушно-тепловой противообледенительной системы и на включение секций электротепловой противообледенительной системы с длительностью пропорциональной измеренной температуры, кроме того, при нормировании действительной части комплексного сопротивления компенсируют наклон его амплитудно-частотной характеристики, задавая при этом порог его минимально допустимого значения, а поиск частоты резонанса производится путем сканирования частоты возбуждения возбуждающего преобразователя, с формированием и обработкой массива данных, причем в начале осуществляют поиск и захват зоны резонанса, в которой затем осуществляется поиск частоты резонанса, при этом сброс льда производится при формировании сигнала об обледенении, а в устройство для контроля обледенения, в корпусе которого установлены датчик температуры и сигнальный процессор, соединенный шиной интерфейса с приемопередатчиком, выход которого является цифровым выходом устройства, кроме того, сигнальный процессор через ключ соединен с входом нагревателя, встроенного в корпус резонатора, к основанию которого механически присоединен возбуждающий преобразователь, подключен к преобразователю импеданса, который шиной интерфейса соединен с сигнальным процессором, дополнительно введены блок интеллектуальных ключей, входы которого подключены шиной к сигнальному процессору, а выходы которого являются выходами дискретных сигналов, кроме того, датчик температуры соединен шиной интерфейса с сигнальным процессором.This goal is achieved by the fact that in the method of icing control, which includes continuous excitation of harmonic oscillations of the exciting transducer, measuring the real part of its complex resistance, normalizing the real part of the complex resistance, searching the resonance frequency from this data, comparing the resonance frequency with the reference frequency, determining the increment of the resonance frequency , tolerance control of this increment, the issuance of information via a code line and the discharge of ice by heating resonantly and the sensor, additionally measure the ambient temperature, compensate the temperature error of the resonance frequency, and when icing form discrete signals to turn on the air-thermal de-icing system and to turn on sections of the electrothermal de-icing system with a duration proportional to the measured temperature, in addition, when normalizing the real part of the complex resistances compensate for the slope of its amplitude-frequency characteristic, while setting its minimum acceptable value, and the resonance frequency is searched by scanning the excitation frequency of the exciting transducer, with the formation and processing of an array of data, and at the beginning they search and capture the resonance zone, in which the resonance frequency is then searched, and ice is reset when the signal is generated about icing, and in the device for icing control, in the case of which a temperature sensor and a signal processor are installed, connected to the receiver via the interface bus a transmitter whose output is a digital output of the device, in addition, the signal processor is connected via a key to the input of a heater built into the resonator body, to the base of which a drive converter is mechanically connected, is connected to an impedance converter, which is connected to the signal processor by an interface bus, an additional block smart keys, the inputs of which are connected by a bus to the signal processor, and the outputs of which are outputs of discrete signals, in addition, the sensor perature bus interface coupled to the signal processor.

Таким образом, введение новых действий и операций, а также новых связей и элементов позволило существенно повысить помехоустойчивость и точность, а также расширить область применения устройства.Thus, the introduction of new actions and operations, as well as new connections and elements, allowed to significantly increase noise immunity and accuracy, as well as expand the scope of the device.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена блок-схема устройства.The invention is illustrated in the drawing, which shows a block diagram of a device.

Устройство для реализации предложенного способа содержит корпус 1, в котором установлены приемопередатчик 2, блок выходных сигналов 3, сигнальный процессор 4, преобразователь 5 импеданса, ключ 6, датчик 7 температуры, возбуждающий преобразователь 8, резонатор 9 и нагреватель 10.A device for implementing the proposed method comprises a housing 1, in which a transceiver 2, an output signal unit 3, a signal processor 4, an impedance converter 5, a key 6, a temperature sensor 7, an exciting converter 8, a resonator 9 and a heater 10 are installed.

Приемопередатчик 2 и блок выходных сигналов 3 подключены соответствующими шинами интерфейса к сигнальному процессору 4, к которому также шинами соответствующих интерфейсов подключены датчик 7 температуры и преобразователь 5 импеданса, причем преобразователь 5 импеданса соединен с возбуждающим преобразователем 8, механически прикрепленным к основанию резонатора 9, в который встроен нагреватель 10, подключенный через ключ 6 к соответствующим выходам сигнального процессора 4.The transceiver 2 and the output signal unit 3 are connected by corresponding interface buses to a signal processor 4, to which also a temperature sensor 7 and an impedance converter 5 are connected by buses of the corresponding interfaces, the impedance converter 5 being connected to an exciting converter 8 mechanically attached to the base of the resonator 9, into which a heater 10 is built in, connected via a key 6 to the corresponding outputs of the signal processor 4.

Приемопередатчик 2 может быть типа HI-3587, блок выходных сигналов 3 может быть выполнен на интеллектуальных ключах типа BTS 724, сигнальный процессор 4 может быть типа MC56F8036, преобразователь 5 импеданса может быть типа AD5934, ключ 6 может быть типа IR6226, датчик 7 температуры может быть типа DS 18 В20, возбуждающий преобразователь 8 может быть выполнен на пьезокерамических кольцах типа ЦТС - 19, резонатор 9 может быть выполнен в виде ультразвукового концентратора из элинварного сплава, нагреватель 10 может быть выполнен из нихромовой ленты с печатной обмоткой.The transceiver 2 can be of the HI-3587 type, the output signal block 3 can be executed on smart switches of the BTS 724 type, the signal processor 4 can be of the MC56F8036 type, the impedance converter 5 can be of the AD5934 type, the key 6 can be of the IR6226 type, the temperature sensor 7 can be of type DS 18 V20, the exciting transducer 8 can be made on piezoceramic rings of the type TsTS-19, the resonator 9 can be made in the form of an ultrasonic concentrator made of elin-alloy alloy, the heater 10 can be made of nichrome tape with a printed winding .

Данный способ контроля обледенения основан на свойстве механической колебательной системы в зависимости от присоединенной массы изменять частоту резонанса и базируется на свойстве действительной части комплексного сопротивления возбуждающего преобразователя 8 принимать минимальное значение на резонансе механической колебательной системы.This method of icing control is based on the property of the mechanical vibrational system, depending on the attached mass, to change the resonance frequency and is based on the property of the real part of the complex resistance of the exciting transducer 8 to take the minimum value at the resonance of the mechanical vibrational system.

Предлагаемый способ включает следующую последовательность действий и операций:The proposed method includes the following sequence of actions and operations:

- Производят поиск зоны резонанса путем грубого сканировании частоты возбуждения, для этого инициализируют преобразователь 5 импеданса, обеспечивая формирование на его выходе синусоидального сигнала с минимальной частотой f¹=f_min заданного диапазона, с заданным количеством измерений на данной частоте и с заданной амплитудой напряжения возбуждения.- A resonance zone is searched by coarse scanning the excitation frequency, for this, the impedance converter 5 is initialized, providing a sinusoidal signal at its output with a minimum frequency f ¹ = f _{min of a} given range, with a given number of measurements at a given frequency and with a given amplitude of the excitation voltage.

- Осуществляют замер комплексного сопротивления, производя запуск преобразователя 5 импеданса и чтение кода действительной r¹ части результата преобразования.- Carry out the measurement of the complex resistance by starting the impedance converter 5 and reading the code of the real r ¹ part of the conversion result.

- Производят нормирование кода действительной r¹ части результата преобразования, вычисляя нормированное значение R¹ по формуле R¹=(1-k) r¹+r_0, где k - крутизна наклона амплитудно-частотной характеристики, определяется в процессе тарировки, обеспечивая тем самым компенсацию наклона амплитудно-частотной характеристики в заданном диапазоне, r₀ - заданный порог минимально допустимого значения определяется максимально допустимым уровнем помехи и постоянной составляющей амплитудно-частотной характеристики.- Normalize the code of the real r ¹ part of the conversion result, calculating the normalized value of R ¹ according to the formula R ¹ = (1-k) r ¹ + r _0, where k is the slope of the amplitude-frequency characteristic, is determined during the calibration process, thereby ensuring compensation of the slope of the amplitude-frequency characteristic in a given range, r ₀ - a given threshold of the minimum allowable value is determined by the maximum allowable noise level and the constant component of the amplitude-frequency characteristic.

- Фиксируют значение R¹ и f¹, формируя тем самым первые элементы массива М.- Fix the value of R ¹ and f ¹ , thereby forming the first elements of the array M.

- Производят следующий шаг грубого сканирования, перепрограммируя для этого преобразователь 5 импеданса и обеспечивая формирование на его выходе синусоидального сигнала возбуждения с частотой f²=f¹+∆₁ [Гц], где ∆₁ - заданный шаг грубого сканирования, определяется из условия, что при максимально допустимой добротности резонанса обеспечивается заданное количество замеров.- The next step of coarse scanning is performed by reprogramming the impedance transducer 5 for this and ensuring that a sinusoidal excitation signal is generated at its output with a frequency of f ² = f ¹ + Δ ₁ [Hz], where Δ ₁ is the given coarse scan step, determined from the condition that at the maximum allowable quality factor of the resonance, a given number of measurements is provided.

- Осуществляют замер комплексного сопротивления, производя запуск преобразователя 5 импеданса и чтение кода действительной r² части результата преобразования.- Carry out the measurement of the complex resistance by starting the impedance converter 5 and reading the code of the actual r ² part of the conversion result.

- Производят нормирование кода действительной r² части результата преобразования, вычисляя нормированное значение R² по вышеуказанной формуле и фиксируя значение R² и f², формируя тем самым вторые элементы массива М, и производят следующий шаг грубого сканирования и так далее до выполнения условия fⁱ=f_max, где f_max - максимальная частота заданного диапазона.- Normalize the code of the real r ² part of the conversion result, calculating the normalized value of R ² according to the above formula and fixing the value of R ² and f ² , thereby forming the second elements of the array M, and perform the next step of a rough scan and so on until the condition f ⁱ = f _max , where f _max is the maximum frequency of a given range.

- Осуществляют обработку полученного массива М, исключая элементы, удовлетворяющие условию Rⁱ≥0, и производя в оставшихся элементах поиск значения Rⁱ=R_min, где R_min - минимальное значение Rⁱ, и фиксируют соответствующее значение fⁱ=f_r, где f_r - грубое значение частоты резонанса.- Carry out the processing of the resulting array M, excluding elements that satisfy the condition R ⁱ ≥0, and search the remaining elements for the values R ⁱ = R _min , where R _min is the minimum value of R ⁱ , and fix the corresponding value f ⁱ = f _r , where f _r is the rough value of the resonance frequency.

- Вычисляют границы зоны резонанса, нижнюю по формуле f_н=f_r-∆₁ [Гц], а верхнюю - по формуле f_в=f_r+∆₁ [Гц].- Calculate the boundaries of the resonance zone, the lower one according to the formula f _n = f _r -Δ ₁ [Hz], and the upper one according to the formula f _в = f _r + Δ ₁ [Hz].

- В зоне резонанса, начиная с f_н и до f_в, производят точное сканирование с заданным шагом сканирования ∆₂, где ∆₂ определяется заданной точностью определения частоты резонанса, и аналогичным образом формируют массив М.- In the resonance zone, starting from f _n to f _in, an exact scan is performed with a given scan step ∆ ₂ , where ∆ ₂ is determined by the specified accuracy of determining the resonance frequency, and an array M is similarly formed.

- Аналогично осуществляют обработку полученного массива М, производя поиск минимального значения Rⁱ и фиксируя соответствующее значение f^I=f_R.- Similarly, the resulting array M is processed by searching for the minimum value of R ⁱ and fixing the corresponding value f ^I = f _R.

- Вычисляют границы зоны резонанса, нижнюю по формуле f_н=f_R-∆₃ [Гц], а верхнюю - по формуле f_в=f_R+∆₃ [Гц], где ∆₃ определяется минимальной добротностью резонанса и максимальным приращением частоты резонанса при наибольшей интенсивности обледенения за время цикла точного сканирования, и в этой зоне вновь начинают цикл точного сканирования, обеспечивая тем самым захват зоны резонанса.- Calculate border resonance zone, the lower the formula f _n = f _R -Δ ₃ [Hz], and the top - _in the formula f = _R f + Δ ₃ [Hz], where Δ ₃ is determined by the minimum and maximum Q factor of the resonance frequency of the resonance incrementally at the highest icing intensity during the exact scan cycle, and in this zone the exact scan cycle again begins, thereby ensuring the capture of the resonance zone.

- Производят измерение tⁱ температуры окружающей среды, осуществляя для этого чтение кода с датчика 7 и соответствующие вычисления.- Measure the temperature t ^{i of} the ambient temperature by reading the code from sensor 7 and corresponding calculations.

- Осуществляют компенсацию температурных погрешностей, вычисляя частоту резонанса F_R по формуле F_R=f_R(1+ktⁱ) [Гц], где k - крутизна температурной характеристики частоты резонанса.- Compensate for temperature errors by calculating the resonance frequency F _R according to the formula F _R = f _R (1 + kt ⁱ ) [Hz], where k is the steepness of the temperature characteristic of the resonance frequency.

- Производят вычисление приращения $${\Delta }_F^i$$

частоты резонанса по формуле $${\Delta }_F^i=F_0-F_R$$

[Гц], где F₀ - частота резонанса чистого резонатора 9 при нормальных условиях.- Calculate the increment $${\Delta }_F^i$$

resonance frequencies according to the formula $${\Delta }_F^i=F_0-F_R$$

[Hz], where F ₀ is the resonance frequency of the pure resonator 9 under normal conditions.

- Анализируют условие $${\Delta }_F^i\le 0.$$

- Analyze the condition $${\Delta }_F^i\le 0.$$

- Отрицательный результат говорит о том, что датчик чистый и обледенения нет, поскольку осаждение на резонаторе льда может только уменьшить частоту резонанса, в этом случае присваивают F₀=F_R.- A negative result indicates that the sensor is clean and there is no icing, since deposition on the ice resonator can only reduce the resonance frequency, in this case they assign F ₀ = F _R.

- При положительном результате производят допусковый контроль приращения $${\Delta }_F^i$$

по условия $${\Delta }_F^i\ge {\delta }_1$$

, где δ₁ - заданный допуск, определяется уровнем изменения частоты от естественных загрязнений (иней, роса и т.п.).- If the result is positive, tolerance increment control is performed. $${\Delta }_F^i$$

by condition $${\Delta }_F^i\ge {\delta }_{\mathrm{one}}$$

, where δ ₁ is the specified tolerance, determined by the level of frequency change from natural pollution (frost, dew, etc.).

- Отрицательный результат контроля приращения $${\Delta }_F^i$$

говорит о том, что резонатор 9 чистый и обледенения нет.- Negative increment control result $${\Delta }_F^i$$

says that the resonator 9 is clean and there is no icing.

- Положительный результат контроля приращения $${\Delta }_F^i$$

говорит об осаждении на резонаторе 9 льда, при этом:- Positive increment control result $${\Delta }_F^i$$

says about the deposition of ice on the resonator 9, while:

- формируют соответствующие дискретные сигналы об обледенении на включение воздушно-тепловой противообледенительной системы и на включение секций электротепловой противообледенительной системы по заданному закону управления пропорционально температуре окружающей среды;- form the corresponding discrete ice signals to turn on the air-thermal de-icing system and to turn on the sections of the electrothermal de-icing system according to a given control law in proportion to the ambient temperature;

- включают обогрев резонатора, который контролируют по восстановлению частоты резонанса, что говорит о сбросе льда воздушным потоком, но ограничивают по времени, необходимому для плавления льда без воздушного потока.- include heating the resonator, which is controlled by restoring the resonance frequency, which indicates the discharge of ice by the air flow, but is limited by the time required to melt the ice without air flow.

Устройство, реализующее данный способ, работает следующим образом.A device that implements this method works as follows.

При включении питания происходит инициализация сигнального процессора 4, то есть начинает выполняться соответствующая программа, которая производит сброс соответствующих регистров, сброс ячеек памяти ОЗУ в нулевые значения, маскирование соответствующих прерываний, программирование портов ввода/вывода и регистров управления и тому подобное.When the power is turned on, the signal processor 4 is initialized, that is, the corresponding program starts, which resets the corresponding registers, resets the RAM memory cells to zero values, maskes the corresponding interrupts, programming the I / O ports and control registers and the like.

Затем сигнальный процессор 4 осуществляет собственный тест-контроль и производит тест-контроль блока выходных сигналов 3, инициализацию и тест-контроль приемопередатчика 2, преобразователя 5 импеданса с возбуждающим преобразователем 8 и датчика температуры 7, тест-контроль интеллектуального ключа 6 с нагревателем 10 и начинает обмен, выдавая через приемопередатчик 2 соответствующий массив информации по интерфейсу ARING-429 с результатами тест-контроля.Then, the signal processor 4 carries out its own test control and performs test control of the output signal block 3, initializes and tests the transceiver 2, the impedance converter 5 with the excitation converter 8 and the temperature sensor 7, and the test control of the smart switch 6 with heater 10 starts exchange, issuing through the transceiver 2 the corresponding array of information via the ARING-429 interface with the results of the test control.

При положительном результате тест-контроля сигнальный процессор 4 приступает к выполнению программы, реализующей вышеизложенный способ, формируя сигналы через блок 3 выходных сигналов на включение соответствующих противообледенительных систем и выдавая через приемопередатчик 2 массив информации по интерфейсу ARING-429.With a positive result of the test control, the signal processor 4 starts to execute the program that implements the above method, generating signals through the block 3 of the output signals to turn on the corresponding anti-icing systems and issuing through the transceiver 2 an array of information via the ARING-429 interface.

Формат массива информации по интерфейсу ARING-429 в соответствии с протоколом информационного обмена с взаимодействующим оборудованием объекта.The format of the information array is via the ARING-429 interface in accordance with the protocol of information exchange with the interacting equipment of the facility.

Таким образом, введение новых действий и операций, а также новых связей и элементов позволило существенно повысить помехоустойчивость как за счет введения минимально допустимого порога, так и за счет захвата зоны резонанса, при этом демпфирование резонатора 9 из-за крупных капель дождя или града не влияет на работоспособность устройства, повысить точность за счет компенсации температурных погрешностей частоты резонанса, а также расширить область применения устройства как за счет обеспечения работоспособности устройства при естественных загрязнениях, так и за счет минимизации массы сбрасываемого льда, что позволяет осуществлять его установку в воздухозаборниках авиационных двигателей.Thus, the introduction of new actions and operations, as well as new connections and elements, made it possible to significantly increase the noise immunity both by introducing the minimum acceptable threshold and by capturing the resonance zone, while the damping of the resonator 9 due to large drops of rain or hail does not affect on the device’s performance, improve accuracy by compensating for temperature errors of the resonance frequency, and also expand the scope of the device as by ensuring the device’s performance under natural 's pollution, and by minimizing the mass of ice discharged, which allows its installation in the aircraft engine air intake.

Источники информации.Information sources.

1. Патент РФ на изобретение №2323 131 МПК B64D 15/20, 05.07.2006 (аналог).1. RF patent for the invention No. 23233 131 IPC B64D 15/20, 07/05/2006 (analogue).

2. Патент РФ на изобретение №2 392 195 МПК B64D 15/20, 27.08.2008 (прототип).2. RF patent for the invention No. 2 392 195 IPC B64D 15/20, 08/27/2008 (prototype).

Claims (5)

1. Способ контроля обледенения, включающий непрерывное возбуждение гармонических колебаний возбуждающего преобразователя, измерение действительной части его комплексного сопротивления, нормирование действительной части комплексного сопротивления, поиск по этим данным частоты резонанса, сравнение частоты резонанса с эталонной частотой, определение приращения частоты резонанса, допусковый контроль этого приращения, выдачу информации по кодовой линии связи и сброс льда путем обогрева резонатора датчика, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют измерение температуры окружающей среды, компенсацию температурной погрешности частоты резонанса, а при обледенении формируют дискретные сигналы на включение воздушно-тепловой противообледенительной системы и сигналы на включение секций электротепловой противообледенительной системы с длительностью пропорциональной измеренной температуры.1. A method of controlling icing, including continuous excitation of harmonic oscillations of the excitation transducer, measuring the real part of its complex resistance, normalizing the real part of the complex resistance, searching the resonance frequency from this data, comparing the resonance frequency with the reference frequency, determining the increment of the resonance frequency, tolerance control of this increment , the issuance of information on the code line and the discharge of ice by heating the resonator of the sensor, characterized in that They carefully measure the ambient temperature, compensate for the temperature error of the resonance frequency, and during icing generate discrete signals to turn on the air-thermal anti-icing system and signals to turn on sections of the electrothermal anti-icing system with a duration proportional to the measured temperature. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при нормировании действительной части комплексного сопротивления компенсируют наклон его амплитудно-частотной характеристики, задавая при этом порог его минимально допустимого значения.2. The method according to claim 1, characterized in that when normalizing the real part of the complex resistance, the slope of its amplitude-frequency characteristic is compensated, setting the threshold of its minimum acceptable value. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что поиск частоты резонанса производится путем сканирования частоты возбуждения возбуждающего преобразователя, с формированием и обработкой массива данных, причем вначале осуществляют поиск и захват зоны резонанса, в которой затем осуществляется поиск частоты резонанса.3. The method according to claim 1, characterized in that the resonance frequency search is performed by scanning the excitation frequency of the exciting transducer, with the formation and processing of the data array, and first search and capture the resonance zone, which then searches for the resonance frequency. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что сброс льда производится при формировании сигнала об обледенении.4. The method according to claim 1, characterized in that the discharge of ice is carried out when generating a signal about icing. 5. Устройство для контроля обледенения, в корпусе которого установлены датчик температуры и сигнальный процессор, соединенный шиной интерфейса с приемопередатчиком, выход которого является цифровым выходом устройства, кроме того, сигнальный процессор через ключ соединен с входом нагревателя, встроенного в корпус резонатора, к основанию которого механически присоединен возбуждающий преобразователь, подключенный к преобразователю импеданса, который шиной интерфейса соединен с сигнальным процессором, отличающееся тем, что дополнительно введены блок интеллектуальных ключей, входы которого подключены шиной к сигнальному процессору, а выходы которого являются выходами дискретных сигналов, кроме того, датчик температуры соединен шиной интерфейса с сигнальным процессором. 5. A device for controlling icing, in the case of which a temperature sensor and a signal processor are installed, connected by an interface bus to a transceiver, the output of which is a digital output of the device, in addition, the signal processor is connected via a key to the input of a heater built into the resonator body, to the base of which a drive converter is mechanically connected, connected to an impedance converter, which is connected to the signal processor by an interface bus, characterized in that about introduced intelligent key unit, inputs of which are connected to the signal bus to the processor, and whose outputs are the outputs of discrete signals, in addition, a temperature sensor connected to the interface bus by the signal processor.