具有流体侵入传感器的空气数据探针的制作方法_2

文档序号:9563275阅读:来源:国知局
地保持在飞机或空中飞行器上的完好和安装状态,从而增加飞机或其它空中飞行器的可用运行时间。
[0022]图2A为沿着图1的线2A - 2A截取的空气数据探针10的横截面图,而图2B为图2A的中心部分的放大图。图2A和图2B展示静止壳体组件12、空气数据测量单元14、毂部16、安装板20、壳体24、安装板外侧26、空气数据27A、流体侵入数据27B、盖板34、紧固件36、界面37、外部间隙38、毂部外侧42、轴杆44、毂部内侧46、探针空腔48、安装板内侧49、轴承组件50、毂部凸缘51、轴杆内末端52、角度分解器56、流体感测单元60、毂部凸缘底座62、流体收集区域64、间隙66、流体侵入路径68、壳体开口 70、壳体配件72、安装凸缘74、盖板外表面76、盖板孔78、导电表面80A和80B、电路82、间隔环86、导电环88以及轴承座圈89 ο
[0023]空气数据测量单元14包括以空气数据探针10的纵向轴线A - Α为中心的毂部16。尽管为了清晰起见从图2A和图2B中省略了感测翼片32(图1中所示),但是翼片32可以适合地安装到毂部外侧42并且从毂部外侧42向外延伸。感测翼片32可以紧固到、粘合到、接合到毂部外侧42或与毂部外侧42 —体式形成。轴杆44也可以适合地连接到毂部内侧46,并且从毂部内侧46大体上向内延伸到探针空腔48中。在这个实施例中,紧固件36接合毂部16、盖板34和轴杆44,以便围绕轴线A - A旋转。
[0024]安装板内侧49可以具有一个或多个毂部凸缘或其它凸出部51,所述凸缘或凸出部51经由轴承组件50来支撑毂部16。在图2A和图2B所示的实施例中,毂部16、感测翼片32(图1中所示)和轴杆44可以由合适的轴承组件50(经由毂部凸缘51)加以支撑,以便允许空气数据测量单元14的自由旋转。轴杆44的内末端52可以延伸到探针空腔48中,并且可以与同样设置在探针空腔48中的一个或多个换能器进行通信。经由换能器,感测翼片32的角旋转和/或位置可以结合飞机航空电子设备28按照常规或发明性方式进行校准或另外配置,以便指示一个或多个飞行方面或参数。
[0025]在Α0Α传感器探针的实施例中,设置在探针空腔48中的一个这类换能器可以包括角度分解器56。角度分解器56可以与轴杆内末端52进行光学、电磁和/或机械通信,以便感测(图1所示的)感测翼片32的相对旋转和角位置,并且又生成和/或传输对应于空中飞行器迎角的信号,以供航空电子设备28处理。
[0026]图2A和图2B还展示与界面37周围的可能侵入位置处于流体连通的流体感测单元60,所述界面37在静止壳体组件12与空气数据测量单元14之间延伸到空气数据探针10中并且围绕空气数据探针10延伸。这类位置可以包括但不限于外部间隙38。流体感测单元60也可以设置成邻近界面37,如轴承50内部的毂部凸缘51的底座62周围。在这里,流体感测单元60包括流体收集区域64,所述流体收集区域64适于收集渗入空气数据探针10的任何流体,包括来自外部间隙38和/或处于静止壳体组件12与空气数据测量单元14之间的界面37周围的其它位置的流体渗入。
[0027]图2B还指示在外部间隙38与流体感测单元60之间延伸的流体侵入路径68。这个路径可以是沿着一个或多个界面37和/或间隙66的曲折路径。在这里,界面37包括间隙66,所述间隙66是由壳体组件12和空气数据测量单元14的不同元件中所形成的各种重叠的凸出部和凹座之间的环形空间加以界定。间隙66以及流体侵入路径68的所得尺寸并未按比例展示,并且一般仅出于说明性目的加以扩大。
[0028]在这个说明性的非限制性实施例中,有害流体进入处于盖板34的外径和安装板20的内径之间的外部间隙38。渗入流体随后向内行进到探针空腔48中,所述探针空腔48在这里是由大致上圆柱形的壳体24和安装板20加以界定,所述安装板20固定在壳体24的纵向末端中的开口 70上。安装板20和壳体24的这种组合可以例如由具有安装凸缘74的壳体配件72加以固定。可以使用ο形环或干涉配合来实现固定,但是可以基于空气数据探针10的总体几何形状来使用任何合适布置。
[0029]如图2Β中最能看出,盖板34还包括与安装板20的外侧26大致上齐平的外表面76,其中孔78穿过盖板34的中心形成。这些元件可以在各种相关配置中适于容许传感器翼片32 (和空气数据感测单元14的其它元件)相对于静止壳体组件12并且围绕纵向轴线Α-Α的自由旋转。盖板外表面76可以不是完全平坦的,这是出于空气动力学原因,或者是为了使有害流体离开外部间隙38。盖板34的外周边78可以在邻近于外表面76处成锥形,以便进一步最小化有害流体向外部间隙38中的实际渗入。
[0030]一般来说,流体感测单元60可以并入到各种空气数据探针中(如Α0Α换能器组件,但不必限于Α0Α换能器组件)。渗入流体的至少一部分可以(例如,通过沿着流体侵入路径68的流动)被收集在两个电隔离的导电表面80Α、80Β之间所界定的流体收集空间或区域64(图2Β中最能看出)中。所收集的流体通过取代正常情况下占据着介于中间的流体收集空间64的空气来桥接否则会被隔离的表面80Α、80Β。因此,测量到正常情况下被隔离的表面80Α、80Β之间的电阻的变化(从干燥状态或其它基准状态的变化)将最常指示有害流体侵入。这可以例如通过将界定表面80Α、80Β的两个结构连接到一个或多个电路82来完成,以使得表面80A、80B之间的电阻可以进行测量并且可以与表面80A、80B之间在干燥状态或其它基准状态下的电阻进行比较。
[0031]如图3中最能看出,表面80A可以包括安装板内侧49的表面,而表面80B可以包括导电环88的表面,所述导电环88经由电介质间隔环86而与毂部凸缘51分离。侵入流体随后穿过轴承组件50 (座圈89)或其它轴承结构(未示出),进入到可以对其进行检测的收集空间64中。
[0032]图3为空气数据探针10的一部分的分解图,其意图展示第一流体感测单元实施方案60的细节。图3还包括安装板20、安装板内侧49、轴承组件50、毂部凸缘51、导电表面80A和80B、间隔环86、导电环88、轴承座圈89、紧固件91、绝缘垫圈92、紧固件孔93、间隔件中心孔94和导电环中心孔95。
[0033]流体感测单元60可以实施在安装板20的内侧49周围。一般来说,电介质间隔件紧固或以其它方式固定在导电表面80A、80B之间。在图3所示的非限制性的说明性实施方案中,间隔环86和导电环88紧固到毂部凸缘51,以使得间隔环86将环导电表面80B(图2B中最能看出)与底侧导电表面80A电介质地分离。虽然多个紧固件91和绝缘垫圈92可以接纳到孔93中,但是应了解,导电和绝缘的紧固件、垫片、垫圈等的各种其它合适组合可以用来电性隔离环86、88(并且又电性隔离导电表面80A、80B)。
[0034]导电环88具有与间隔环86相似或相同的外径,但是其中心孔95小于间隔环中心孔94。孔94、95都具有将至少容纳轴杆44的尺寸。因此,间隔环86将导电环88与毂部凸缘51电介质地且物理地分离,从而允许在界定流体收集区域64 (图2A和图2B中所示)的轴承座圈89内部收集和感测流体。
[0035]换句话说,第一导电感测表面可以包括安装板20的内侧49上的导电表面80A(在这里是毂部凸缘51的表面)。第二导电感测表面可以包括紧固到安装板20的内侧49的导电环(例如,金属环)88的表面。因此,第二导电感测表面可以包括导电环88的表面80B (图2B中最能看出),并且可以经由间隔环86与第一感测表面(导电表面80A)隔开。
[0036]图4展示流体感测单元的第二示例性实施方案,其中单个结构可以并入有第二导电表面和用来隔离第二表面与第一导电表面的电介质部件。
[0037]图4展示与图2B的对比图,而且并入有许多类似元件。空气数据探针110包括静止壳体组件112和空气数据测量单元114。紧固件136可以将盖板134紧固到毂部116,以使得外表面176与安装板120的外侧12
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