Устройство для удаления льда с обшивки транспортного средства
Владельцы патента RU 2542819:
Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" (RU)
Импульсное устройство для удаления льда с обшивки транспортного средства содержит индукторы, укрепленные вблизи металлической обшивки, тиристоры, накопительный конденсатор, зарядное устройство, распределитель управляющих импульсов, датчика импульсов разрядного тока, элементов И, RS триггеров, светодиодов, тумблера фиксации результатов контроля исправности. Распределитель управляющих импульсов состоит из тактового генератора, счетчика импульсов и дешифратора. Датчик импульсов разрядного тока состоит из магнитодиода, подключенного к базе транзистора. Выход дешифратора соединен с тумблером фиксации результатов и с входами R RS триггеров, остальные выходы - с управляющими электродами тиристоров и вторыми входами элементов И. Коллектор транзистора соединен с инвертором и входами элементов И. Выходы элементов И соединены со входами S RS триггеров. К выходам RS триггеров подключены светодиоды. Индукторы подключены через тиристоры параллельно накопительному конденсатору, соединенному с зарядным устройством. Повышается безопасность и безаварийность эксплуатации транспортного средства. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Предложение относится к противообледенительным импульсным устройствам и может быть использовано для механического удаления льда с металлических обшивок различных транспортных средств, таких как самолеты, вертолеты, экранопланы, суда, а также и с неподвижных объектов, таких как крыши домов, линии электропередачи и линии связи.
Известно противообледенительное устройство (патент RU 2112708, МПК B64D 15/16, 10.06.1998), содержащее зарядный элемент, накопительный конденсатор, катушки, тиристоры, блок управления и формирователь импульсов напряжения.
Недостаток устройства заключается в отсутствии элементов контроля его исправности и определения характера и места нахождения возникающих повреждений.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является электроимпульсное устройство для удаления льда с крыла самолета (патент US 5129598, МПК B64D 15/00, B64D 15/16, 14.07.1992), включающее в себя индукторы, расположенные внутри крыла вблизи от его металлической обшивки, зарядное устройство с накопительным конденсатором, к которому через тиристоры параллельно подключены индукторы и блок распределения управляющих тиристорами импульсов.
Недостатком устройства также является отсутствие цепей контроля его исправности, что не позволяет своевременно выявить полный или частичный отказ устройства и предотвратить возникновение аварийных ситуаций.
Предлагаемое устройство обеспечивает возможность быстрого и наглядного контроля его исправности как во время эксплуатации, так и при дежурных проверках, например при предполетной подготовке самолета.
На чертеже представлена функциональная схема устройства для удаления льда с обшивки транспортного средства.
Устройство содержит укрепленные вблизи обшивки 1 электромагнитные индукторы 2, подключенные через тиристоры 3 параллельно накопительному конденсатору 4, соединенному с зарядным устройством 5, распределитель 6 управляющих тиристорами 3 импульсов. Распределитель 6 выполнен в виде последовательно соединенных тактового генератора 7, счетчика 8 импульсов и дешифратора 9, выходы которого, начиная со второго, через импульсные усилители 10 соединены с управляющими электродами тиристоров 3.
Устройство снабжено датчиком 11 импульса разрядного тока, установленным вблизи токонесущего провода 12 разрядной цепи конденсатора 4, RS триггерами 13 с подключенными к их выходам светодиодами 14 и элементами И 15 по числу содержащихся в устройстве индукторов 2, а также тумблером 16 фиксации результатов контроля исправности устройства. При этом с первыми входами элементов И 15 соединен выход датчика 11, со вторыми входами - выходы распределителя 6, начиная со второго. Входы R - установки в нуль RS триггеров 13 объединены и подключены через тумблер 16 к первому выходу распределителя 6, а входы S - установки в единицу RS триггеров13 соединены с выходами соответствующих элементов И 15.
Датчик 11 импульса разрядного тока содержит магнитодиод 17, расположенный вблизи токонесущего провода 12. Он включен в базовую цепь ключа на транзисторе 18, коллектор которого через инвертор 19 соединен с выходом датчика 11.
Устройство для удаления льда с обшивки транспортного средства работает следующим образом.
При включении устройства зарядное устройство 5 заряжает конденсатор 4. Счетчик 8 устанавливается в нулевое состояние, на первом выходе дешифратора 9 появляется высокий потенциал, под действием которого триггеры 13 также переходят в нулевое состояние. В этом случае на инверсных выходах триггеров 13 присутствуют высокие уровни, при которых все светодиоды 14 погашены. С поступлением от генератора 7 первого тактового импульса в счетчике 8 записывается «1», вызывающая появление высокого потенциала на втором выходе дешифратора 9, передний фронт которого через усилитель 10 поступает на управляющий электрод первого (верхнего) тиристора 3. При исправном состоянии первой разрядной цепи тиристор 3 открывается и конденсатор 4 разряжается на индуктор 2, который взаимодействует с обшивкой 1 и удаляет с нее лед. Одновременно с этим на первый и второй входы первого элемента И 15 (левого) поступают высокие потенциалы соответственно от датчика 11 и со второго выхода распределителя 6, вызывая появление высокого потенциала и на его выходе. Под действием этого потенциала первый (левый) триггер 13 устанавливается в единичное состояние, при котором потенциал на его инверсном выходе падает до нуля, а подключенный к нему светодиод 14 загорается, сигнализируя об исправности первой разрядной цепи. При ее повреждении разряд не происходит, на выходе датчика 11 высокий потенциал не появляется и триггер 13 остается в нулевом состоянии, а светодиод 14 не горит. Аналогично происходит работа устройства и при поступлении от генератора 7 следующих тактовых импульсов - загораются только те светодиоды, которые соответствуют исправным разрядным цепям, обеспечившим взаимодействие индукторов с очищаемой ото льда обшивкой. К концу первого цикла, при котором полностью заполнится счетчик 8 и на все тиристоры поступят управляющие сигналы, перед глазами оператора появится полная линейка из горящих и не горящих светодиодов, характеризующих состояние противообледенительного устройства. Перед началом второго цикла триггеры 13 вновь сбросятся в нулевое состояние, светодиоды 14 погаснут и начнут загораться только после разряда конденсатора 4 через соответствующий индуктор 2. Для фиксации состояния противообледенительного устройства, отображаемого линейкой светодиодов 14, достаточно разомкнуть тумблер 16. В этом случае при наступлении очередного цикла работы триггеры 13 не будут сброшены в нулевое состояние и сохранят информацию, зафиксированную в предыдущем цикле.
Работа датчика 11 основана на увеличении падения напряжения на магнитодиоде 17 под действием магнитного поля, возникающего вокруг провода 12 при протекании по нему разрядного тока конденсатора 4. При этом транзистор 18 открывается, напряжение на его коллекторе падает до нуля, а на выходе инвертора 19 появляется высокий потенциал. Датчик 11 может быть также реализован с помощью трансформатора тока, охватывающего провод 12, либо на базе датчика Холла.
Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает обслуживающий персонал простой и надежной системой контроля его работоспособности. Оно позволяет своевременно выявлять и устранять возникающие неисправности. В результате повышается безопасность и безаварийность эксплуатации транспортного средства в целом. Для реализации устройства требуются малогабаритные, дешевые и широко распространенные элементы.
1. Устройство для удаления льда с обшивки транспортного средства, содержащее укрепленные вблизи металлической обшивки электромагнитные индукторы, подключенные через тиристоры параллельно накопительному конденсатору, соединенному с зарядным устройством, распределитель управляющих импульсов в виде последовательно соединенных тактового генератора, счетчика импульсов и дешифратора, выходы которого, начиная со второго, через импульсные усилители соединены с управляющими электродами тиристоров, отличающееся тем, что оно снабжено датчиком импульса разрядного тока, установленным вблизи токонесущего провода разрядной цепи, элементами И, RS триггерами с подключенными к их выходам светодиодами по числу содержащихся в устройстве индукторов и тумблером фиксации результатов контроля исправности, причем с первыми входами элементов И соединен выход датчика импульса разрядного тока, со вторыми входами - выходы распределителя управляющих импульсов, начиная со второго, входы R - установки в нуль RS триггеров объединены и через тумблер фиксации результатов контроля исправности подключены к первому выходу распределителя управляющих импульсов, а входы S - установки в единицу RS триггеров соединены с выходами соответствующих элементов И.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что датчик импульса разрядного тока содержит магнитодиод, расположенный вблизи токонесущего провода разрядной цепи и включенный в базовую цепь ключа на транзисторе, коллектор которого через инвертор соединен с выходом датчика.
