[发明专利]一种可自识别故障的光纤结冰探测装置及故障探测方法

说明书

本发明适用于飞行器结冰探测领域，提供了一种可自识别故障的光纤结冰探测装置及故障探测方法，该光纤结冰探测装置在发射光纤上设置一个发射光纤接收端，同时接收由发射光纤传过来的光、由于发射光纤发射端断裂从裂缝处射出的光，和由端面反射的光，因而通过检测发射光纤接收端接收到的光强Q1和接收光纤接收到的光强Q2的变化关系来判断探测装置是否发生故障：在无冰状态下：Q1减小，则发射光纤断裂；Q1增加，Q2为零，则发射光纤发射端断裂；若发射光纤和发射光纤发射端均正常，在有冰时：当Q1增加，Q2减小，则接收光纤发生断裂。本发明光纤结冰探测装置的结构和故障探测方法都很简单，能显著降低光纤结冰探测装置的误警率。

技术领域

本发明涉及飞行器结冰探测领域，尤其是涉及一种可自识别故障的光纤结冰探测装置及故障探测方法。

背景技术

飞机在穿越高空云层时遭遇过冷水滴，其迎风部件会出现结冰现象，严重影响飞行安全。为保障飞行器飞行安全，通常在飞机上安装结冰探测传感器，当探测到飞机进入结冰气象环境时，获取结冰状态并给出告警信号。

常用的结冰探测传感器有平膜式、谐振式、超声式与光纤式等，其中光纤式结冰探测传感器通常由光源、发射光纤与接收光纤组成，当传感器端面无结冰时，发射光纤内的光全部射入大气，接收光纤无光强信号，当传感器端面结冰时，通过接收光纤对冰层反射光强的接收获取结冰信息。

在飞行过程中，结冰传感器处于高空恶劣的环境，存在光纤断裂与传感器端面沾有污渍的风险，这些问题会降低传感器的准确性，目前还未有能够有效监测光纤结冰探测装置光纤断裂和传感器端面污渍的装置和方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种可自识别故障的光纤结冰探测装置及故障探测方法，旨在实现光纤结冰探测传感器自识别故障，降低光纤结冰探测传感器误警率。

一种可自识别故障的光纤结冰探测装置，包括端面，发射光纤，发射光纤发射端，发射光纤接收端，接收光纤和光信号检测电路；

所述发射光纤的一端连接激光光源，另一端分别连接所述发射光纤发射端和发射光纤接收端；

所述发射光纤发射端与所述接收光纤均连接在端面上；

所述光信号检测电路分别连接所述接收光纤和所述发射光纤接收端。

进一步地，所述发射光纤接收端的长度大于所述发射光纤发射端与接收光纤之间的宽度，并且所述发射光纤接收端未连接所述发射光纤的一端背离所述端面设置。

进一步地，还包括数据处理模块，所述数据处理模块根据检测电路检测到的所述接收光纤和所述发射光纤接收端接收到的光强来判断所述光纤结冰探测装置是否发生故障。

进一步地，所述数据处理模块根据以下判据判断所述光纤结冰探测装置是否发生故障：

在无结冰状态下：

当所述发射光纤接收端接收到的光强Q1减小，则所述发射光纤发生断裂；

当所述发射光纤接收端接收到的光强Q1增加，所述接收光纤接收到的光强Q2为零，则所述发射光纤发射端发生断裂；

若发射光纤和发射光纤发射端均正常，在有结冰情况下：

当所述发射光纤接收端接收到的光强Q1增加，所述接收光纤接收到的光强Q2减小，则所述接收光纤发生断裂。

进一步地，所述数据处理模块还可以判断所述光纤结冰探测装置端面是否有污渍：

在无结冰状态下，若所述发射光纤接收端接收到的光强Q1和所述接收光纤接收到的光强Q2同时增加，则判断所述结冰传感器端面有污渍。