基于电容频率扫描法的机翼结冰实时探测系统

作     者：李泽军 杜振宇 李子寅 辛雍 张琳 邓霄 LI Zejun;DU Zhenyu;LI Ziyin;XIN Yong;ZHANG Lin;DENG Xiao

作者机构：太原理工大学光电工程学院山西太原030024 航空工业太原航空仪表有限公司山西太原030006 太原理工大学建筑学院山西太原030024 太原理工大学物理学院山西太原030024 

基　　金：山西省应用基础研究计划(201901D111061) 山西省重点研发计划资助项目(201903D321001) 

出 版 物：《仪表技术与传感器》 (Instrument Technique and Sensor)

年 卷 期：2023年第8期

页      码：61-68页

摘      要：针对平面电极传感器在薄冰探测过程中存在硬件设计复杂、厚度计算滞后和无法重复探测的问题,设计了一种可用于小型飞机的机翼结冰实时探测系统。选取具有高导热特点的氧化铝作为平面电极传感器基板材料,使用电容频率扫描法对不同厚度下的薄冰特性进行测量,并通过嵌入NUC平台中的神经网络模型完成对冰厚的实时预测。实验结果表明,在0~2 mm的探测厚度范围内,所建立模型的训练集、验证集和测试集在[-0.2 mm,+0.2 mm]误差区间内的预测概率分别为97.7%、96.3%和70.5%。为实现系统的重复性探测,进一步研究了不同初始温度下传感器表面的薄冰相变行为,为机翼覆冰厚度的高精度检测与实时测量提供了一种潜在的技术。

主 题 词：机翼结冰 平面电极 频率扫描 神经网络 电热除冰 

学科分类：08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 080402[080402] 0838[0838] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1002-1841.2023.08.011

馆 藏 号：203123946...