SONDA DE TEMPERATURA TOTAL DEL AIRE Y ELECTRÓNICA INTEGRADAS.

Sonda de temperatura total del aire y electrónica integradas Esta solicitud reivindica el beneficio de la solicitud provisional de EE. UU. número 60/870 716, presentada el 19 de diciembre de 2006, que se incorpora al presente documento como referencia. Antecedentes La presente invención se refiere a un detector para determinar la temperatura total del aire. Halla aplicación concreta conjuntamente con un detector de la temperatura total del aire que incluye tanto una sonda integrada como electrónica integrada, y se describirá con especial referencia al mismo. Sin embargo, debe apreciarse que la invención es asimismo adecuada para otras aplicaciones. Un detector de la temperatura total del aire (TAT, total air temperature) se utiliza en un vehículo aéreo (por ejemplo, un avión) para determinar, por ejemplo, la temperatura total, la velocidad real en aire, el número de Mach, etc., del vehículo aéreo desplazándose a través de una masa de aire. La actuales arquitecturas distribuidas de los datos del aire dependen de detectores TAT con salidas analógicas (resistencias) que están cableadas hasta un ordenador de datos del aire en una ubicación remota, a bordo del vehículo aéreo. Además de calcular la temperatura total, la velocidad real en aire, y el número de Mach del vehículo aéreo, el ordenador de datos del aire monitoriza y controla un calentador en el detector TAT para reducir el riesgo de formación de hielo. La posición remota del ordenador de datos del aire requiere circuitos, que incluyen cables, para transmitir las salidas de resistencia analógicas desde el detector TAT al ordenador de datos del aire. Los detectores TAT calentados requieren asimismo que el ordenador de datos del aire u otros dispositivos proporcionen control y monitorización del calentador. Dichos circuitos incrementan el tamaño y la complejidad del dispositivo que contiene estos circuitos (por ejemplo, el ordenador de datos del aire). Transmitir señales a lo largo de cables en la aeronave crea ciertos inconvenientes. Por ejemplo, tienden a producirse pérdidas de señal sobre los cables de interconexión. Además, los cables de interconexión son susceptibles al ruido eléctrico, que puede interferir con la señal transmitida. Asimismo, los requisitos de la interfaz entre los cables de interconexión y el ordenador de datos del aire son relativamente complejos. La presente invención da a conocer un aparato y un método nuevos y mejorados que tratan los problemas mencionados anteriormente. El documento US2003/058919 da a conocer una sonda de la temperatura total del aire (TAT) que incluye una toma de aire de entrada, que recibe el flujo de aire procedente del flujo de aire en corriente libre, hacia la toma de aire de entrada, desde una primera dirección. Una parte del aire entra en un conducto de flujo del detector TAT. Se incrementa un ángulo a través del cual gira el aire interno, para mejorar la extracción inercial de partículas de hielo y agua. El documento EP-A-1 275 947 da a conocer la generación de una temperatura total del aire (TAT) que está compensada por la recuperación del error del calentador de descongelación, en base a un ángulo local de ataque para la segunda TAT. El documento EP-A-1491900 da a conocer una sonda multi-función de detección de datos del aire, que tiene una paleta del ángulo de ataque. Un puntal está montado en una aeronave e incluye un conducto para un detector de la temperatura total del aire, que tiene un cucharón de entrada descentrado respecto de una cámara, de manera que el aire cambia su dirección cuando entra en la cámara. El documento EP-A-1602905 da a conocer un detector de temperatura que tiene, por lo menos, dos termómetros o elementos de detección de la temperatura. Un procesador determina una temperatura total en base a las temperaturas procedentes de cada uno de los termómetros. Resumen De acuerdo con la invención, se da a conocer un vehículo con un detector de la temperatura total del aire, comprendiendo el detector de la temperatura total del aire: una sonda, incluyendo la sonda: una toma de aire; estando situado un elemento de detección de la temperatura, de tal modo que el aire que fluye a la toma de aire pasa por el elemento de detección de la temperatura, estando adaptado el elemento de detección de la temperatura para producir una señal eléctrica del elemento de detección de la temperatura, como una función de la temperatura del aire que pasa por el elemento de detección de la temperatura; un alojamiento; y un calentador para deshelar el alojamiento; y una caja de electrónica integrada con la sonda, estando adaptada la electrónica en la caja de electrónica para recibir la señal eléctrica del elemento de detección de la temperatura, procedente del elemento de 2 E07869574 03-01-2012   detección de la temperatura, y para determinar una temperatura total del aire en función de la señal eléctrica del elemento de detección de la temperatura; caracterizado porque la caja de electrónica incluye: un detector de la temperatura de la interfaz, adaptado para monitorizar una temperatura en una interfaz entre la sonda y la caja de electrónica integradas y un revestimiento del vehículo, estando adaptado el calentador para ser desconectado si la temperatura en la interfaz sobrepasa un umbral predeterminado. Breve Descripción de los Dibujos En los dibujos anexos, que se incorporan a la descripción y constituyen parte de la misma, se ilustran realizaciones de la invención que, junto con una descripción general de la invención proporcionada anteriormente, y la descripción detallada dada a continuación, sirven para ejemplificar las realizaciones de esta invención. La figura 1 muestra una representación esquemática del detector de la temperatura total del aire, acorde con una realización de un aparato que ilustra los principios de la presente invención. La figura 2 muestra una representación esquemática del detector de la temperatura total del aire, acorde con otra realización de un aparato que ilustra los principios de la presente invención. La figura 3 muestra TATs monocanal que comunican con respectivos ordenadores de datos del aire, de acuerdo con una realización del aparato que ilustra principios de la presente invención; la figura 4 ilustra un TAT bicanal que comunica con ordenadores de datos del aire, de acuerdo con una realización de un aparato que ilustra principios de la presente invención; la figura 5 muestra un TAT integrado monocanal integrado con el sistema de datos del aire, de acuerdo con la realización mostrada en la figura 2; y la figura 6 muestra un TAT integrado bicanal redundante, integrado con un sistema de datos de aire de acuerdo con una realización con la realización mostrada en la figura 2. Descripción Detallada de Realizaciones Ilustradas Haciendo referencia a la figura 1, se muestra un diagrama simplificado de componentes de un detector 10 de la temperatura total del aire (TAT) a modo de ejemplo, de acuerdo con una realización de la presente invención. El detector TAT 10 incluye una sonda 12 y una caja 14 de electrónica. En una realización, la sonda 12 está integrada con la caja 14 de electrónica. La sonda 12 incluye una toma de aire 16, un canal de salida principal 18, un conducto 20 de flujo del detector, y un conjunto 22 de detector, que incluye un termómetro o elemento 24 de detección de la temperatura para detectar la temperatura del aire en el conducto 20 de flujo del detector. Un calentador 26 está incorporado en el alojamiento 30 de la sonda 12 En una realización, el calentador 26 se utiliza como calentador de deshielo. La temperatura detectada por el elemento 24 de detección puede estar afectada por el calentador 26. Por lo tanto, se dispone una pantalla 32 contra la radiación (por ejemplo, pantalla térmica) en torno al elemento 24 de detección, para reducir los errores de detección. Una parte del aire que entra a la toma 16 de aire sale por el canal de salida principal 18, mientras que otra parte del aire entra al conducto 20 de flujo del detector. La temperatura de la parte del aire que entra al conducto 20 de flujo del detector es medida por el elemento 24 de detección, antes de que el aire del conducto 20 de flujo del detector salga a través de las respectivas aberturas 34 dispuestas en el conducto 20 de flujo del detector y el alojamiento 30. Un revestimiento 38 (superficie) del avión soporta la sonda 12. Más específicamente, el detector 10 está instalado en un orificio en el revestimiento 38, acoplado directamente al propio revestimiento 38 o a una doble placa (por ejemplo, un refuerzo estructural del interior del revestimiento). En una realización, el revestimiento 38 es un material compuesto de carbono; sin embargo, en otras realizaciones se contemplan otros materiales para el revestimiento 38 del avión. Un conducto 40 proporciona un trayecto para conexiones eléctricas... [Seguir leyendo]

1. Un vehículo dotado de un detector de la temperatura total del aire, comprendiendo el detector de la temperatura total del aire (10): una sonda (12), incluyendo la sonda: una toma de aire (16); estando situado un elemento de detección de la temperatura (24), de tal manera que el aire que fluye a la toma (16) de aire pasa por el elemento de detección de la temperatura (24), estando adaptado el elemento de detección de la temperatura (24) para producir una señal eléctrica del elemento de detección de la temperatura, en función de la temperatura del aire que pasa por el elemento de detección de la temperatura (24); un alojamiento (30); y un calentador (26) para descongelar el alojamiento (30); y una caja (14) de electrónica integrada con la sonda (12), estando adaptada la electrónica de la caja (14) electrónica para recibir la señal eléctrica del elemento de detección de la temperatura procedente del elemento de detección de la temperatura, y para determinar una temperatura total del aire en función de la señal eléctrica del elemento de detección de la temperatura; caracterizado porque la caja (14) de electrónica incluye: un detector (49) de la temperatura de la interfaz, para monitorizar la temperatura en una interfaz entre la sonda (12) y la caja (14) de electrónica integradas y un revestimiento (38) del vehículo, estando adaptado el calentador (30) para ser desconectado si la temperatura en la interfaz sobrepasa un umbral predeterminado. 2. El vehículo dotado del detector de la temperatura total del aire (10), según la reivindicación 1, que incluye además: un conductor eléctrico (42, 44) que comunica eléctricamente con la sonda y la electrónica de la caja (14) de electrónica, siendo comunicada la señal eléctrica del elemento de detección de la temperatura, desde el elemento de detección de la temperatura (24) a la electrónica, a través del conductor eléctrico (42, 44). 3. El vehículo dotado del detector de la temperatura total del aire, según la reivindicación 1, en el que: la electrónica está adaptada para producir una señal eléctrica de la electrónica, en función de la temperatura total del aire; y la electrónica está adaptada para transmitir una señal eléctrica a sistemas eléctricos adicionales en el vehículo, para determinar por lo menos uno entre la velocidad real en aire, la eficiencia en el consumo de combustible, y los ajustes del motor. 4. El vehículo dotado del detector de la temperatura total del aire, según la reivindicación 1, en el que la electrónica está adaptada para determinar la temperatura total del aire en función del estado del calentador (30). 5. El vehículo dotado del detector de la temperatura total del aire, según la reivindicación 1, en el que: la sonda incluye además: un segundo elemento de detección de la temperatura (62) adaptado para producir una segunda señal eléctrica del elemento de detección de la temperatura, en función de la temperatura del aire; y la caja de electrónica incluye: una segunda electrónica, adaptada para recibir la segunda señal eléctrica del elemento de detección de la temperatura, procedente del segundo elemento de detección de la temperatura 7 E07869574 03-01-2012   (62), y para determinar una segunda temperatura total del aire, en función de la segunda señal eléctrica del elemento de detección de la temperatura. 6. El vehículo dotado del detector de la temperatura total del aire, según la reivindicación 5, en el que: un componente eléctrico en la electrónica es eléctricamente independiente respecto de un correspondiente componente eléctrico en la segunda electrónica. 7. El vehículo dotado del detector de la temperatura total del aire, según la reivindicación 5, en el que: la sonda (12) incluye además: un monitor (54) que monitoriza el estado del calentador; el monitor (54) comunica eléctricamente con un componente eléctrico en la electrónica, y con un correspondiente componente eléctrico en la segunda electrónica; y la electrónica y la segunda electrónica determinan, asimismo, la temperatura total del aire en función de un estado del calentador (30). 8. El vehículo dotado del detector de la temperatura total del aire, según la reivindicación 1: que incluye además una segunda sonda (12), que incluye: una segunda toma de aire; y estando situado un segundo elemento de detección de la temperatura (62), de tal manera que el aire que fluye a la segunda toma de aire pasa por el segundo elemento de detección de la temperatura (62), estando adaptado el segundo elemento de detección de la temperatura (62) para producir una señal eléctrica del elemento de temperatura, en función de la temperatura del aire que pasa por el segundo elemento de detección de la temperatura (62); y incluyendo además una segunda caja (14) de electrónica integrada con la segunda sonda (12), recibiendo la segunda electrónica en la segunda caja (14) de electrónica la segunda señal eléctrica del elemento de detección de la temperatura, procedente del segundo elemento de detección de la temperatura (62), y determinando una segunda temperatura total del aire, en función de la señal eléctrica del segundo elemento de detección de la temperatura (62). 9. El vehículo dotado del detector de la temperatura total del aire, según la reivindicación 8, en el que: la sonda (12) es mecánica y eléctricamente independiente de la segunda sonda (12); la electrónica es mecánica y eléctricamente independiente de la segunda electrónica; la electrónica comunica eléctricamente con un primer dispositivo de cálculo electrónico en el vehículo; la segunda electrónica comunica eléctricamente con un segundo dispositivo de cálculo electrónico en el vehículo; y el primer dispositivo de cálculo electrónico es eléctricamente independiente del segundo dispositivo de cálculo electrónico; 10. El vehículo dotado del detector de la temperatura total del aire, según la reivindicación 1, en el que la sonda y la caja de electrónica integradas están fijadas en el interior de un orificio en el revestimiento (38) del vehículo. 11. El vehículo dotado del detector de la temperatura total del aire, según la reivindicación 10, en el que el revestimiento (38) del vehículo es un material compuesto de carbono. 8 E07869574 03-01-2012   9 E07869574 03-01-2012   E07869574 03-01-2012   11 E07869574 03-01-2012   12 E07869574 03-01-2012   13 E07869574 03-01-2012