一种高精度云雾水含量热线测量装置的制作方法

本发明涉及大气云雾参数探测，具体而言，涉及一种高精度云雾水含量热线测量装置。

背景技术：

1、飞机结冰现象广泛存在飞行实践中，是影响飞行安全甚至导致灾难性事故的重要隐患之一。在飞机结冰过程中，云层中过冷水滴和冰晶的水含量是决定结冰强度、结冰速率和冰形特征的关键因素之一。因此结冰云雾水含量是描述飞机结冰气象环境、评估结冰严重程度、开展结冰防护设计以及进行飞机适航符合性验证的重要参数。

2、在相关技术中，已有能够进行水含量测量的设备，其中热线测量技术具有结构紧凑、响应速度快及能耗较低等优点，是机载和结冰风洞测量水含量最常用的方法。

3、但是，相关技术中，热线探头在高水含量工况下存在溢流严重、蒸发能力减弱等问题，造成仪器的测量误差大，无法满足对云雾参数快速变化的实时监测需求。

技术实现思路

1、本发明公开一种高精度云雾水含量热线测量装置，可用于解决过冷大水滴、高水含量、混合相云雾中热线式水含量测试仪存在飞溅、溢流、蒸发不完全、测量误差大的技术问题。

2、为了解决上述问题，本发明采用下述技术方案：

3、本申请一些实施例提供的高精度云雾水含量热线测量装置。该云雾水含量热线测量装置包括第一热线单元和壳体。第一热线单元设置于壳体。第一热线单元包括前端部和与前端部相连的后端部，前端部和后端部沿第一方向分布，在检测过程中，气流沿第一方向由前端部向后端部流动，沿第一方向，前端部的宽度逐渐增加形成尖劈状结构。

4、一些方案中，前端部的表面设置有第一流向沟槽，第一流向沟槽沿前端部的延伸方向设置。

5、一些方案中，第一热线单元还包括第一亲水涂层，第一亲水涂层设置于前端部的表面，并覆盖前端部表面的至少部分。

6、一些方案中，沿第一方向，后端部的宽度逐渐减小。

7、一些方案中，后端部远离前端部的一侧为圆弧形表面。

8、一些方案中，后端部具有吸附孔，吸附孔均匀分布于后端部。

9、一些方案中，前端部的表面设置有第一金属网，第一金属网覆盖前端部表面的至少部分。

10、一些方案中，前端部的表面设置有第一柱状结构，第一柱状结构均匀分布于前端部的表面。

11、一些方案中，第一热线单元的延伸方向的两端，一端为第一安装端，另一端为第一接线端。第一安装端和第一接线端均与壳体相连，且第一接线端用于与供电电路相连。

12、一些方案中，沿第一安装端向第一接线端的方向，第一热线单元向第一方向倾斜。

13、一些方案中，第一热线单元包括第一段和与第一段相连的第二段，第一段远离第二段的一端为第一安装端，第二段远离第一段的一端为第一接线端，沿第一段远离第二段的一端向邻近第二段的一端，第一段向第一方向倾斜；沿第二段远离第一段的一端向邻近第一段的一端，第二段向第一方向倾斜。

14、一些方案中，云雾水含量热线测量装置还包括第二热线单元，第二热线单元设置于壳体，第二热线单元具有收集槽，收集槽的槽口朝向第二方向，且收集槽沿第二热线单元的延伸方向延伸，并贯穿第二热线单元。

15、一些方案中，收集槽的内壁面设置有第二流向沟槽，第二流向沟槽沿第二热线单元的延伸方向设置。

16、一些方案中，第二热线单元还包括第二亲水涂层，第二亲水涂层覆盖收集槽的内壁面的至少部分。

17、一些方案中，第二热线单元还包括第二金属网，第二金属网覆盖收集槽的内壁面的至少部分。

18、一些方案中，第二热线单元还包括第二柱状结构，第二柱状结构均匀分布于收集槽的内壁面。

19、一些方案中，第二热线单元具有第一截面，在第一截面内，收集槽的形状为u型，第一截面为第二热线单元中垂直于第二热线单元的延伸方向的横截面。

20、一些方案中，第二热线单元具有第二安装端和第二接线端，第二安装端和第二接线端均与壳体相连，且第二接线端与用于与供电电路相连。

21、一些方案中，沿第二接线端向第二安装端的方向，第二热线单元向第二方向倾斜。

22、一些方案中，第二热线单元包括第三段和与第三段相连的第四段，第三段远离第四段的一端为第二安装端，第四段远离第三段的一端为第二接线端，沿第三段邻近第四段的一端向远离第四段的一端，第三段向第二方向倾斜；沿第四段邻近第三段的一端向远离第三段的一端，第四段向第一方向倾斜。

23、一些方案中，云雾水含量热线测量装置还包括第三热线单元，第三热线单元沿第一方向设置于壳体，且第三热线单元位于第二热线单元背离收集槽的槽口的一侧。

24、一些方案中，第三热线单元包括热线单元本体、第一安装柱和第二安装柱，第一安装柱和第二安装柱沿热线单元本体的延伸方向间隔分布，且第一安装柱相较于第二安装柱邻近第二热线单元，第一安装柱邻近第二热线单元的一端设置于壳体，沿第一安装柱靠近壳体的一端向第一安装柱远离壳体的一端，第一安装柱向第一方向倾斜。

25、一些方案中，壳体具有流道腔，流道腔沿第一方向贯穿壳体，第一热线单元、第二热线单元和第三热线单元设置于流道腔内。

26、本发明采用的技术方案能够达到以下有益效果：

27、本申请提供的云雾水含量热线测量装置中第一热线单元前端部为尖劈状结构有益于减小液滴撞击第一热线单元的法向速度，进而有益于减少液滴飞溅。具体的，法向速度是指垂直于第一热线单元表面的速度。

28、一些实施例中，第一热线单元和第二热线单元表面设置的金属网和流向沟槽有益于实现液滴高效吸附，可实现液膜快速铺展，减少液体聚集，提高液滴和冰晶的蒸发效率。

29、另外，本申请通过对第一热线单元和第二热线单元结构的进行改进，可提高液滴和冰晶的收集率，减少液体溢流损失的质量，提高液滴和冰晶的蒸发效率，从而提高了云雾水含量测量的精度。并且，在云雾水含量超过云雾水含量热线测量装置的测量范围下，还可以通过第三热线单元产生的额外的液体蒸发信号实现水含量测量饱和的实时监测。

1.一种高精度云雾水含量热线测量装置，其特征在于，包括第一热线单元（100）和壳体（200），所述第一热线单元（100）设置于所述壳体（200），

2.根据权利要求1所述的云雾水含量热线测量装置，其特征在于，所述前端部（110）的表面设置有第一流向沟槽（111），所述第一流向沟槽（111）沿所述前端部（110）的延伸方向设置；

3.根据权利要求1所述的云雾水含量热线测量装置，其特征在于，所述第一热线单元（100）的延伸方向的两端，一端为第一安装端（150），另一端为第一接线端（160），所述第一安装端（150）和所述第一接线端（160）均与所述壳体（200）相连，且所述第一接线端（160）用于与供电电路相连。

4.根据权利要求3所述的云雾水含量热线测量装置，其特征在于，沿第一安装端（150）向所述第一接线端（160）的方向，所述第一热线单元（100）向所述第一方向倾斜；

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的云雾水含量热线测量装置，其特征在于，还包括第二热线单元（300），所述第二热线单元（300）设置于所述壳体（200），

6.根据权利要求5所述的云雾水含量热线测量装置，其特征在于，所述收集槽（310）的内壁面设置有第二流向沟槽（320），所述第二流向沟槽（320）沿所述第二热线单元（300）的延伸方向设置；

7.根据权利要求6所述的云雾水含量热线测量装置，其特征在于，所述第二热线单元（300）具有第二安装端（340）和第二接线端（350），所述第二安装端（340）和所述第二接线端（350）均与所述壳体（200）相连，且所述第二接线端（350）用于与供电电路相连。

8.根据权利要求7所述的云雾水含量热线测量装置，其特征在于，沿所述第二接线端（350）向所述第二安装端（340）的方向，所述第二热线单元（300）向所述第二方向倾斜；

9.根据权利要求5所述的云雾水含量热线测量装置，其特征在于，还包括第三热线单元（400），所述第三热线单元（400）沿所述第一方向设置于所述壳体（200），且所述第三热线单元（400）位于所述第二热线单元（300）背离所述收集槽（310）的槽口的一侧。

10.根据权利要求9所述的云雾水含量热线测量装置，其特征在于，所述第三热线单元（400）包括热线单元本体（410）、第一安装柱（420）和第二安装柱（430），所述第一安装柱（420）和所述第二安装柱（430）沿所述热线单元本体（410）的延伸方向间隔分布，且所述第一安装柱（420）相较于所述第二安装柱（430）邻近所述第二热线单元（300），所述第一安装柱（420）邻近所述第二热线单元（300）的一端设置于所述壳体（200），沿所述第一安装柱（420）靠近所述壳体（200）的一端向所述第一安装柱（420）远离所述壳体（200）的一端，所述第一安装柱（420）向所述第一方向倾斜，所述第一安装柱（420）的表面设置有第三亲水涂层，所述第一安装柱（420）与所述第二热线单元（300）至少部分接触；