[发明专利]具有低正面投影区的总气温探测器

说明书

一种具有低正面投影区的总气温探测器，总气温(TAT)探测器的除冰性能可以通过在TAT探测器的惯性弯管的上游减低正面投影区的大小而得以改进。根据不同实施例，TAT探测器可以包括气流入口，该气流入口具有基本上平行于进入气流的第一表面；穿过TAT探测器从气流入口到主要气流出口的主要气流通道；以及布置在传感器流通道内的总气温传感器组件。在不同实施例中，传感器流通道可以垂直于TAT探测器的安装表面而定向。而且，第一表面可以垂直于传感器流通道。在不同实施例中，气流入口可以具有第二表面，该第二表面相对于第一表面倾斜以便帮助促进期望的压力梯度和边界泄放通道功能。

技术领域

本公开涉及一种总气温探测器，并且更具体地涉及减低总气温探测器的正面投影区用以改善在降水环境中的性能。

背景技术

常规的总气温(TAT)探测器，尽管作为TAT传感器通常是非常高效的，但是有时候会面临在结冰条件下进行工作的困难。在结冰条件下进行飞行期间，水滴和/或冰晶被吸入到TAT探测器中，其中在温和至恶劣的诸条件下，它们可以附着在TAT探测器表面上。如果在恶劣天气下持续运行，那么内部堆积可能会在内部传感元件周围引起拥塞和堵塞。进而，内部TAT拥塞可以导致暂时错误的TAT读数。为了解决这个问题，常规的TAT探测器可以进行电加热，并且在到达传感元件之前还包括有弯头和曲管，以便惯性地分离气流中的颗粒。图1示出了在元件通道的上游带有倾斜表面的典型TAT探测器设计，其通常被称为空气缓冲(air bump)。空气缓冲有助于惯性过滤并且还提供了边界层泄放控制的手段。该空气缓冲提供了暴露于颗粒冲击的显效投影区(projected area)。颗粒冲击在经过加热的空气缓冲上可能会产生表面液体，该表面液体可能会在雨、冰和冰晶的环境下限制令人满意的性能。

对一些常规TAT探测器设计带来困难的另外现象与低质量流处的边界层分离或“溢出”的问题有关。流分离给TAT的准确测量造成两个问题。第一个问题与紊流和造成不可恢复损失有关，其减少TAT的测量值。第二个问题牵涉到为了在结冰的条件期间防止形成冰而不得不加热探测器的必要性。防结冰性能通过嵌入在壳体壁中的加热元件而得以促成。不幸地是，探测器表面加热还加热了空气的内部边界层，如果控制不当的话它会在TAT的测量中提供外来热源。通常被称之为除冰加热器误差(DHE)的这种类型的误差可以会造成无法校正的温度误差。内部温度元件典型地从主受热探测器热得以绝缘，以使得DHE最小化。在某种结冰条件下，内部堆积可能形成并且生长在热绝缘温度元件上面。这可能会发生探测器的快速并且有时为完全堵塞，因此导致错误的温度测量。引入更加严厉的航空结冰要求对于常规的TAT探测器愈发成为问题。

发明内容

总气温(TAT)探测器的除冰性能可以通过在TAT探测器的惯性弯管(inertialbend)的上游减低正面投影区的大小而得以改进。根据不同实施例，TAT探测器可以包括气流入口，该气流入口具有基本上平行于进入气流的第一表面；穿过TAT探测器从气流入口到主要气流出口的主要气流通道；以及布置在传感器流通道内的总气温传感器组件。在不同实施例中，传感器流通道可以垂直于TAT探测器的安装表面而定向。而且，第一表面可以垂直于传感器流通道。在不同实施例中，气流入口可以具有第二表面，该第二表面相对于第一表面倾斜以便帮助促进期望的压力梯度和边界泄放通道功能。

附图说明

在说明书的结论部分特别地指出并清楚地主张本公开的主题。然而，在连同附图来进行考虑时，通过参照详细说明可最佳地获得本公开更加完整的理解，其中，类似标号表示类似元件：

图1示出了带有倾斜正面投影区的TAT探测器的现有技术的实施例；

图2A示出了根据不同实施例的TAT探测器的侧视图；

图2B示出了根据不同实施例的TAT探测器的正视图；

图2C示出了根据不同实施例的TAT探测器的剖视图；

图3示出了根据不同实施例的带有示出气流的TAT探测器的剖视图和正视图；