Brevet FR2054642A1 — publié le 19710423

La présente invention a pour objet un détecteur de glace. Selon un aspect de l'invention , un détecteur de glace comprend un émetteur destiné à émettre des ondes électromagnétiques ayant une longueur d'onde comprise dans une gamme 5 variant approximativement entre 3 000 000 A Selon un autre aspect de l'invention , ce détecteur comprend une cavité à micro-ondes, ayant une paroi fendue, 10 et un dispositif pour détecter une variation dans les caractéristiques électriques de la cavité dues à la formation de glace sur les fentes. Selon un autre aspect de l'invention, le détecteur- de glace comprend une antenne destinée à émettre ou à recevoir des 15 ondes de radio-fréquence et un dispositif pour ..détecter la variation dans les caractéristiques électriques de l'antenne, dues à la formation de glace sur l'antenne. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée uniquement à 20 titre d'exemple non limitât!Ts en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est un schéma représentant un émetteur et un récepteur d'ondes électromagnétiques placés sur les faces opposées d'une surface s;ur laquelle de la glace peut se former; 25 - la figure 2 est une vue en perspective d'une partie de pale de rotor d'hélicoptère, comprenant un détecteur de glace conforme à l'invention; - la figure 3 est un schéma représentant un émetteur et un récepteur d'ondes électromagnétiques placés de manière 30 à recevoir les ondes réfléchies par une surface sur laquelle de la glace peut se former; - la figure 4 est un schéma représentant un émetteur d'ondes électromagnétiques, et un dispositif pour détecter la température d'une surface sur laquelle de la glace peut se former; 35 - la figure 5 est un schéma représentant une cavité à micro-ondes sur une surface sur laquelle de la glace peut se former. ?Ô 26499 2054642 2 ' Sur la figure 1, un émetteur 1 peut émettre des ondes - électromagnétiques ayant une longueur d'onde comprise d'ans une O gammé allant àpprtiximativement de 3 000 000 Â à 30 km (c'est-à-dire du sommet de la bande infrarouge jusqu'au sommet de la 5 bande de radiofréquencé). Un récepteur 2 peut recevoir les ondes sur une surface 3* par exemple une surface d'aile ou de plan stabilisateur d'un avion, ou une surface de pale d'un rotor d'hélicoptère, sur laquelle de la glacé peut se former. En l'absence de glace sur la surface 3* le récepteur 2 10 reçoit un niveau prédéterminé d'un signal provenant de l'émetteur 1, mais si une couche de* glacé 4 se forme sur la surface 3, le signal est affaibli et l'abaissement du niveau du signal reçu par le récepteur 2 indique la présence de cette couche de glace. Ce montage peut être modifié de façon que l'émetteur 1 15 soit adjacent à la surface 3 et le récepteur 2 soit espacé de la surface de manière que la couche de glace b se forme entre la air-face 3 et le récepteur 2. L'un ou l'autre des montages peut être obtenu par exemple en plaçant l'émetteur 1 sur le bord d'attaque du plan 20 stabilisateur d'un avion et en plaçant le récepteur 2 sur le bcrd de fuite de l'aile de 1-'avion, ou vice versa, "pour détecter la formation de glace sur le plan stabilisateur. Sur la figure 2, un autre montage possible dans lequel l'affaiblissement dû à une couche de- glace peut être détecté, com-25 prend une.cavité de micro-onde 5 placée pour émettre de l'énergie de microi-onde le long d'un renfoncement 6 dans la surface 7, qui peut être par exemple une partie de pale d'un rotor d'hélicoptère. Une seconde cavité 8 reçoit l'énergie de micro-onde très affaiblie en l'absence de couche de glace, mais si de la glace se 30 forme dans le renfoncement 6, l'énergie émise dans la cavité 8 sera affaiblie et un dispositif (non représenté) contrôlant le niveau d'énergie dans la cavité 8 indiquera la formation de cette couche de glace. ' ' • Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 3* 35 1'émetteur 1 et le récepteur 2 ;sokt placés tous les deux du mime -côté dé la starfate'é ~dë manière'que les ondes électromagnétiques -• soient réfléchies àpartirde cette surface. Le récepteur 2 détecte 70 26499 3 2054642 un niveau réfléchi prédéterminé, si la surface 3 ne comporte pas de glace, mais si une couche de glace 4 se forme sur cette surface; le niveau d'énergie décroît sous l'effet de l'absorption par la couche de glace. La diminution du niveau d'énergie donne 5 une indication de la formation de cette couche de glace. La figure 4 représente un montage dans lequel l'émetteur 1 est éloigné de la surface 3j et dirige de l'énergie électromagnétique, par exemple de l'énergie de micro-onde sur cette surface 3- Un dispositif détecteur de température 9* ÇLUi en lui-10 même n'est pas affecté par cette énergie de micro-onde, est destiné à détecter la température en deux points 10 et 11 de la surface 3, le point 10 se trouvant dans le trajet de l'énergie de micro-onde, et le point 11 étant à l'extérieur de ce trajet. En l'absence de couche de glace sur la surface 3* la 15 température au point 10 sera pratiquement la même que la température au point 11 puisque l'énergie de micro-onde n'aura aucun effet sur la température au point 10. Cependant, si une couche de glace 4 se forme, de l'énergie de micro-ondes sera absorbée sur la couche, et la température au point 10 s'élevera et deviendra 20 supérieure à celle du point 11. Le dispositif 9 enregistre cette variation de température, et délivre une indication de la formation de couche de glace. Le dispositif 9 peut être constitué par exemple par des thermomètres à alcool pour mesurer les températures auc points 10 et 11. L'énergie de micro-onde peut également parti-25 ciper au dégivrage de la^ surface au point 10. Dans la figure 5# une cavité de micro-onde fendue 12 est montée de manière que la fente 13 soit au même niveau-que la surface 3« La cavité 12 est alimentée en énergie de micro-onde à partir d!un générateur 14. Si une couche de glace se forme 30 sur cette fente 13, les caractéristiques de la cavité 12 sont modifiées, entraînant par exemple une variation de la charge du générateur 14. Cette variation indique la formation de couche de glace. Dans un autre montage détecteur de glace non représen-35 té, une antenne émettrice ou réceptrice pour des ondes de radio-fréquence est montée dans l'écoulement l'air autour de la surface d'un avion, et les caractéristiques de l'antenne sont contrôlées. 1Q 26499 k 2054642 La formation de glace sur l'antenne est indiquée par des variations des caractéristiques de l'antenne. Dans l'un ou l'autre cas, le dispositif qui détecte l'effet produit par la présence de la couche de glace signale 5 la présence de cette couche de glace et/ou peut exciter des dispositifs de chauffage pour le dégivrage. Les détecteurs de glace conformes à l'invention présentent des avantages par rapport aucdétecteurs connus, à savoir qu'ils ne sont pas très affectés par l'interférence aveG des 10 sources extérieures. Par exemple, dans les détecteurs connus qui utilisent les rayonnements infrarouges ou en lumière visible, il est important de s'assurer que la lumière ambiante ou le rayonnement infrarouge du soleil selon le cas, n1Affecte pas le fonctionnement du détecteur. Les détecteurs conformes à l'in-15 vention ne sont pas affectés par les rayonnements infrarouges ou en lumière visible. Les détecteurs conformes à l'invention sont capables de discerner plus facilement la différencè entre la formation d'eau et de glace sur la surface, que les dispositifs connus. 20 Les détecteurs ci-dessus décrits peuvent être vj-ilisés pour la présence de glace sur d'autres surfaces que les surfaces d'avion mentionnées ci-dessus. L'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites et l'homme de l'art pourra y apporter diverses modifica-. 25 tions sans pour autant sortir de son cadre. 70 26499 5 2054642 5.5_Y.5.5.5.ï.S.4.ï-ï-2.S.5 1. Détecteur de glace caractérisé en ce qu'il comprend un émetteur destiné à émettre des ondes électromagnétiques ayant 5 une longueur d'onde qui est comprise dans une gamme, allant ap- O proximativement de 3 000 000 A à 30 km, et un dispositif pour détecter un effet produit par la présence de glace dans le trajet des ondes émises. 2. Détecteur de glace selon la revendication 1, 10 caractérisé en ce que le dispositif destiné à détecter un effet produit par la présence de glace est un récepteur destiné à recevoir les ondes à la surface sur laquelle la glace peut se former. 3. Détecteur de glace selon la revendication 1, 15 caractérisé en ce que l'émetteur est placé à côté d'une surface sur laquelle la glace peut se former, et un récepteur est éloigné de cette surface de manière qu'une couche de glace puisse se former entre l'émetteur et le récepteur. 4. Détecteur de glace selon la revendication 1, carac- 20 térisé en ce qu'un émetteur à micro-onde est éloigné du dispositif de contrôle d'énergie ce dispositif pouvant contrôler les variations d'énergie et de la glace se forme entre l'émetteur et ce dispositif de contrôle. 5. Détecteur de glace selon la revendication 1, carac- 25 térisé en ce que le dispositif destiné à détecter un effet produit par la présence de glace est un récepteur placé du même côté de la surface sur laquelle la glace peut se former que l'émetteur, de manière que le récepteur reçoive les ondes électromagnétiques qui ont été dirigées par l'émetteur et réfléchies à 30 partir de cette surface. 6. Détecteur de glace selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif destiné à détecter l'effet produit par la présence de glace est un dispositif de détection de la température. 35 7- Détecteur de glace selon la revendication 6, carac térisé en ce que l'émetteur dirige de l'énergie électromagnétique sur une surface sur laquelle la glace peut se former, le dispc&tif 70 26499 6 2054642 détecteur de température étant placé de manière à détecter la température d'une partie de la surface sur laquelle l'énergie est dirigée, et d'une autre partie de la surface sur laquelle l'énergie n'aboutit pas. 5 8. Détecteur de glace selon la revendication 7> carac térisé- en ce que l'énergie électromagnétique est une énergie de micro-onde. 9» Détecteur de glace selon la revendicationl, caractérisé en ce qu'il comprend une cavité de micro-onde à paroi 10 fendue et un dispositif pour détecter une variation des caractéristiques électriques de la cavité due à la formation de glace sur cette fente. 10. Détecteur de glace selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une antenne destinée à émettre 15 ou recevoir des ondes de radiofréquence, et un dispositif pour détecter une variation des caractéristiques électriques de l'antenne due à la formation de glace sur cette antenne.