DE102015100522B3

DE102015100522B3 - Method and device for detecting icing of a surface streamed by an air flow

Info

Publication number: DE102015100522B3
Application number: DE102015100522.0A
Authority: DE
Inventors: Christian Mendig
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 2015-01-14
Filing date: 2015-01-14
Publication date: 2016-01-07
Anticipated expiration: 2035-01-15
Also published as: FR3031499B1; FR3031499A1

Abstract

Bei einem Verfahren zum Erkennen von Vereisung einer von einer Luftströmung (4) angeströmten Oberfläche (3) sind zwei Wärmemesseinrichtungen (6, 7) in unterschiedlichen Bereichen (11, 12) der Oberfläche (3) angeordnet, wobei beide Bereiche (11, 12) in gleicher Weise von der Luftströmung (4) angeströmt werden. Die in dem ersten Bereich (11) angeordnete Wärmemesseinrichtung (6) wird dabei derart betrieben, dass eine Eisbildung an der Oberfläche (3) in dem ersten Bereich (11) möglich ist, während die Temperatur (28) an der Oberfläche (3) in dem zweiten Bereich (12) mit einer Wärmequelle (14) der zweiten Wärmemesseinrichtung (7) so eingestellt wird, dass eine Eisbildung an der Oberfläche (3) in dem zweiten Bereich (12) verhindert ist. Um zu erfassen, ob Vereisung vorliegt, wird einerseits eine Temperatur (27) an der ersten Wärmemesseinrichtung (6) erfasst. Andererseits werden eine Temperatur (28) an der Oberfläche (3) in dem zweiten Bereich (12) und ein Wärmestrom (31), der von der Wärmequelle (14) der zweiten Wärmemesseinrichtung (7) zu der Oberfläche (3) in dem zweiten Bereich (12) fließt, erfasst.In a method for detecting icing of a surface (3) flowed by an air flow (4), two heat measuring devices (6, 7) are arranged in different regions (11, 12) of the surface (3), both regions (11, 12) be flowed in the same manner by the air flow (4). The heat measuring device (6) arranged in the first region (11) is operated in such a way that ice formation on the surface (3) in the first region (11) is possible, while the temperature (28) on the surface (3) in FIG the second region (12) with a heat source (14) of the second heat measuring device (7) is set so that ice formation on the surface (3) in the second region (12) is prevented. In order to detect whether icing is present, on the one hand a temperature (27) is detected at the first heat measuring device (6). On the other hand, a temperature (28) at the surface (3) in the second area (12) and a heat flow (31) from the heat source (14) of the second heat meter (7) to the surface (3) in the second area (12) flows, recorded.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNGTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen von Vereisung an einer von einer Luftströmung angeströmten Oberfläche.The invention relates to a method and a device for detecting icing on a surface streamed by an air flow.

Unter dem Begriff „Vereisung” wird dabei einerseits verstanden, dass sich aktuell Eis an der Oberfläche bildet. Andererseits werden darunter aber auch solche Umstände verstanden, unter denen an der Oberfläche Eis vorhanden ist, sich aber aktuell kein weiteres Eis an der Oberfläche bildet.On the one hand, the term "icing" means on the one hand that ice is currently forming on the surface. On the other hand, however, it also means those circumstances under which ice is present on the surface, but currently no further ice forms on the surface.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Die US 2 766 619 A offenbart eine Vorrichtung zum Ermitteln von Eisbildung, die einen kegelstumpfförmigen Grundkörper aufweist, dessen halbkugelförmig abgerundete Basis einer die Vorrichtung anströmenden Strömung entgegen gerichtet ist. In der abgerundeten Basis ist ein erstes Element mit hoher thermischer Leitfähigkeit angeordnet, dessen Außenseite der Strömung ausgesetzt ist. Auf der in dem Grundkörper angeordneten Innenseite des Elements ist ein erster Thermistor angeordnet, mit dem die Temperatur des Elements erfasst wird. Vor dem hinteren Ende des Grundkörpers ist ein zweites Element mit hoher thermischer Leitfähigkeit angeordnet, das über seine äußere Mantelfläche mit der Umgebung der Vorrichtung in Verbindung steht. Die Temperatur des zweiten Elements wird mit einem zweiten Thermistor erfasst, der in dem Grundkörper an dem zweiten Element angeordnet ist. Im trockenen Zustand sind die Temperaturen des ersten Elements und des zweiten Elements im Wesentlichen gleich. Wenn Wassertropfen auf die Stirnseite des ersten Elements auftreffen und dort gefrieren, erhöht sich die Temperatur des ersten Elements. Hingegen ändert sich die Temperatur des zweiten Elements, auf den die Wassertropfen aufgrund seiner Anordnung nicht treffen, nicht. Anhand der über die Thermistoren erfassten Temperaturdifferenz kann somit auf Eisbildung an der Stirnseite des ersten Elements geschlossen werden. Um eine übermäßige Eisbildung an dem ersten Element zu verhindern, ist ein Heizelement vorgesehen, mit dem das erste Element zum Schmelzen des gebildeten Eises erwärmt werden kann.The US 2 766 619 A discloses a device for determining ice formation, which has a frusto-conical base body whose hemispherically rounded base is directed counter to a flow flowing towards the device. In the rounded base, a first element with high thermal conductivity is arranged, the outside of which is exposed to the flow. On the inside of the element arranged in the basic body, a first thermistor is arranged with which the temperature of the element is detected. In front of the rear end of the main body, a second element with high thermal conductivity is arranged, which communicates via its outer circumferential surface with the environment of the device. The temperature of the second element is detected by a second thermistor arranged in the base body on the second element. In the dry state, the temperatures of the first element and the second element are substantially the same. When drops of water hit the front of the first element and freeze there, the temperature of the first element increases. On the other hand, the temperature of the second element to which the drops of water do not meet due to its arrangement does not change. On the basis of the thermistor detected temperature difference can thus be concluded on ice formation on the front side of the first element. In order to prevent excessive ice formation on the first element, a heating element is provided, with which the first element for melting the ice formed can be heated.

Die DE 3 854 331 T2 offenbart eine Eisdetektorschaltung zur Erfassung einer Eisablagerung auf einer Erfassungsoberfläche eines Eisdetektorfühlers. Der Eisdetektorfühler weist eine Heizvorrichtung auf, mit der die Erfassungsoberfläche erwärmt werden kann. Die Erfassungsoberfläche wird dabei von der Heizvorrichtung zyklisch derart erwärmt, dass auf der Erfassungsoberfläche gebildetes Eis zum Schmelzen gebracht wird. Während des Erwärmens wird die Temperatur der Erfassungsoberfläche mit einer Erfassungsvorrichtung erfasst. Dabei wird die Zeit gemessen, die benötigt wird, um die Erfassungsoberfläche von einer vorgegebenen ersten Temperatur auf eine vorgegebene zweite Temperatur zu erwärmen. Da die benötigte Zeit davon abhängt, ob auf der Erfassungsoberfläche vorhandenes Eis zum Schmelzen gebracht werden muss, kann anhand der gemessenen Zeit darauf geschlossen werden, ob vor dem Erwärmen Eis auf der Erfassungsoberfläche vorhanden war.The DE 3 854 331 T2 discloses an ice detector circuit for detecting ice deposition on a detection surface of an ice detector probe. The ice detector sensor has a heating device with which the detection surface can be heated. The detection surface is cyclically heated by the heater so that ice formed on the detection surface is made to melt. During the heating, the temperature of the detection surface is detected with a detection device. This measures the time required to heat the sensing surface from a predetermined first temperature to a predetermined second temperature. Since the time required depends on whether ice present on the detection surface has to be melted, it can be concluded from the measured time whether there was ice on the detection surface prior to heating.

Die DE 3 883 773 T2 offenbart einen Eisdetektor mit einem Wärmeelement, dessen Fühloberfläche von einer Luftmasse angeströmt wird und das selektiv mit Energie beaufschlagt wird, um zu erfassen, ob sich Eis auf der Fühloberfläche des Eisdetektors ablagert. Die Energiebeaufschlagung erfolgt dabei derart, dass auf der Fühloberfläche ggf. vorhandenes Eis zum Schmelzen gebracht wird. Dabei erfasst das Wärmeelement während der Energiebeaufschlagung die Temperatur der Fühloberfläche. Da der Temperaturverlauf über der Zeit während der Energiebeaufschlagung davon abhängt, ob auf der Erfassungsoberfläche vorhandenes Eis zum Schmelzen gebracht werden muss, kann anhand des gemessenen Temperaturverlaufs darauf geschlossen werden, ob vor dem Erwärmen Eis auf der Erfassungsoberfläche vorhanden war. Um den Eisdetektor an einem Bauteil anbringen zu können, ist er mit einer Befestigungsvorrichtung ausgestattet.The DE 3 883 773 T2 discloses an ice detector having a thermal element whose surface is flown by an air mass and which is selectively energized to detect whether ice deposits on the surface of the ice detector. The application of energy takes place in such a way that any ice that may be present on the surface to be stirred is melted. The heat element detects the temperature of the Fühloberfläche during the application of energy. Since the temperature profile over time during the application of energy depends on whether ice present on the detection surface has to be melted, it can be concluded from the measured temperature profile whether there was ice on the detection surface prior to heating. In order to attach the ice detector to a component, it is equipped with a fastening device.

Aus der DE 603 03 426 T2 ist ein Sensor bekannt, mit dem Vereisungsbedingungen in einer Luftströmung erkannt werden können, die durch das Vorhandensein von kondensierter Feuchtigkeit in der Luftströmung verursacht sind. Der Sensor weist ein Gehäuse mit einem Strömungskanal und einem von dem Strömungskanal abzweigenden Abzweigkanal auf. In dem Strömungskanal ist ein erster Messfühler mit einem temperaturabhängigen Widerstand angeordnet, auf den die Luftströmung mit der darin enthaltenen kondensierten Feuchtigkeit auftrifft. In dem Abzweigkanal ist ein zweiter Messfühler mit einem temperaturabhängigen Widerstand angeordnet, auf den die Luftströmung ohne die darin enthaltene kondensierte Feuchtigkeit auftrifft. Beide Messfühler sind auf eine Temperatur im Bereich von 50 bis 100°C über der Umgebungsluft erwärmt, so dass die kondensierte Feuchtigkeit beim Auftreffen auf den ersten Sensor verdunstet. Wenn die Luftströmung in dem Strömungskanal und dem Abzweigkanal im Wesentlichen trocken ist, sind die Temperaturen der beiden Messfühler und auch deren Widerstände im Wesentlichen gleich. Wenn jedoch kondensierte Feuchtigkeit in der Luftströmung in dem Strömungskanal enthalten ist, führt dies zu einem Absinken der Temperatur des ersten Messfühlers und somit zu einer Änderung des Widerstands des ersten Messfühlers. Die Veränderung des Widerstands des ersten Messfühlers gegenüber dem Widerstand des zweiten Messfühlers wird dabei mittels einer über einer Brückenschaltung der beiden Widerstände abgegriffenen Spannung gemessen.From the DE 603 03 426 T2 For example, a sensor is known that can detect icing conditions in an airflow caused by the presence of condensed moisture in the airflow. The sensor has a housing with a flow channel and a branch channel branching off from the flow channel. In the flow channel, a first sensor with a temperature-dependent resistor is arranged, on which the air flow impinges with the condensed moisture contained therein. In the branch channel, a second sensor with a temperature-dependent resistor is arranged, on which the air flow impinges without the condensed moisture contained therein. Both probes are heated to a temperature in the range of 50 to 100 ° C above the ambient air, so that the condensed moisture evaporates on impact with the first sensor. When the air flow in the flow passage and the branch passage is substantially dry, the temperatures of the two probes and also their resistances are substantially the same. However, if condensed moisture in the air flow is contained in the flow channel, this leads to a decrease in the temperature of the first sensor and thus to a change in the resistance of the first sensor. The change in the resistance of the first sensor relative to the resistance of the second sensor is thereby measured by means of a tapped across a bridge circuit of the two resistors voltage.

AUFGABE DER ERFINDUNGOBJECT OF THE INVENTION

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung vorzuschlagen, mit denen es auf sichere und eindeutige Weise möglich ist, Eisbildung an der Oberfläche eines mit einer Luftströmung angeströmten Strukturelements Eis zu ermitteln.The invention has for its object to propose a method and a device with which it is possible in a safe and unambiguous way to determine ice formation on the surface of a streamed with an air flow structure element ice.

LÖSUNGSOLUTION

Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte erfindungsgemäße Ausgestaltungen sind den abhängigen Patentansprüchen zu entnehmen.The object of the invention is achieved with the features of the independent claims. Preferred embodiments of the invention can be found in the dependent claims.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDESCRIPTION OF THE INVENTION

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es mit den aus dem Stand der Technik bekannten Vorgehensweisen zum Erkennen von Vereisung einer von einer Luftströmung angeströmten Oberfläche nicht möglich ist, sicher vorauszusagen, ob sich an der Oberfläche tatsächlich Eis bildet. Dies liegt u. a. daran, dass gemäß dem Stand der Technik von der Oberfläche separate Vorrichtungen zum Ermitteln der Eisbildung vorgesehen sind, mit denen ermittelt wird, ob grundsätzlich Vereisungsbedingungen vorliegen. Beispielsweise wird dazu ermittelt, ob sich an der jeweiligen Vorrichtung Eis bildet. Ob unmittelbar an der interessierenden Oberfläche Vereisung auftritt, wird jedoch nicht ermittelt. Zudem ist es mit den aus dem Stand der Technik bekannten Vorgehensweisen nicht einmal möglich, eindeutig darauf zu schließen, ob an der separaten Vorrichtung Vereisung vorliegt. Beispielsweise kann ein Temperaturanstieg an einer Oberfläche der Vorrichtung fälschlicherweise darauf zurückgeführt werden, dass sich Eis an der Oberfläche gebildet hat, obwohl der Temperaturanstieg durch einen Anstieg der Außentemperatur oder eine verstärkte Sonnenstrahlung hervorgerufen wurde.The invention is based on the finding that it is not possible with the methods known from the prior art for detecting icing of a surface streamed by an air flow to reliably predict whether ice actually forms on the surface. This is u. a. The fact that according to the prior art from the surface separate devices are provided for determining the formation of ice, which is determined whether there are basically icing conditions. For example, it is determined whether ice forms on the respective device. However, icing does not occur directly at the surface of interest. In addition, it is not even possible with the methods known from the prior art to clearly conclude whether icing is present on the separate device. For example, a temperature rise on a surface of the device may be erroneously attributed to ice having formed on the surface, although the temperature rise has been caused by an increase in outside temperature or increased solar radiation.

Erfindungsgemäß wird daher zum einen unmittelbar an der interessierenden Oberfläche überprüft, ob sich an der Oberfläche Eis bildet oder bereits vorhanden ist. Zum anderen werden zwei voneinander unabhängige Wärmemesseinrichtungen eingesetzt, die sich in ihrem Verhalten bei verschiedenen an der Oberfläche herrschenden Witterungsbedingungen unterscheiden und mit denen somit auf eindeutige Weise auf eine Vereisung der Oberfläche geschlossen werden kann.According to the invention, therefore, it is firstly checked directly on the surface of interest whether ice forms or already exists on the surface. On the other hand, two independent heat measuring devices are used, which differ in their behavior at different surface conditions prevailing weather conditions and with which thus can be concluded in a clear way to icing of the surface.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Erkennen von Vereisung einer von einer Luftströmung angeströmten Oberfläche sind zwei Wärmemesseinrichtungen in unterschiedlichen Bereichen der Oberfläche angeordnet, wobei beide Bereiche in gleicher Weise von der Luftströmung angeströmt werden. Die in dem ersten Bereich angeordnete Wärmemesseinrichtung wird dabei derart betrieben, dass eine Eisbildung an der Oberfläche in dem ersten Bereich möglich ist, während die Temperatur an der Oberfläche in dem zweiten Bereich mit einer Wärmequelle der zweiten Wärmemesseinrichtung so eingestellt wird, dass eine Eisbildung an der Oberfläche in dem zweiten Bereich verhindert ist. Wenn Vereisungsbedingungen vorliegen, kann sich also an der Oberfläche in dem ersten Bereich Eis bilden, d. h. in der Luftströmung enthaltene Feuchtigkeit gefriert in diesem Bereich an der Oberfläche. An der Oberfläche in dem zweiten Bereich kann sich hingegen kein Eis bilden, d. h. in der Luftströmung enthaltene Feuchtigkeit gefriert in diesem Bereich nicht.In a method according to the invention for detecting icing of a surface flowed by an air flow, two heat-measuring devices are arranged in different regions of the surface, wherein both regions are flown in the same way by the air flow. The arranged in the first region heat measuring device is thereby operated such that an ice formation on the surface in the first region is possible, while the temperature is set at the surface in the second region with a heat source of the second heat meter so that an ice formation on the Surface is prevented in the second area. Thus, when icing conditions exist, ice may form on the surface in the first region, i. H. moisture contained in the air flow freezes in this area on the surface. On the other hand, no ice can form on the surface in the second region, i. H. moisture contained in the air flow does not freeze in this area.

Um zu erfassen, ob Vereisung vorliegt, wird einerseits eine Temperatur an der ersten Wärmemesseinrichtung erfasst. Andererseits werden eine Temperatur an der Oberfläche in dem zweiten Bereich und ein Wärmestrom, der von der Wärmequelle der zweiten Wärmemesseinrichtung zu der Oberfläche in dem zweiten Bereich fließt, erfasst.In order to detect whether icing is present, on the one hand a temperature is detected at the first heat measuring device. On the other hand, a temperature at the surface in the second area and a heat flow flowing from the heat source of the second heat meter to the surface in the second area are detected.

Die an der ersten Wärmemesseinrichtung erfasste Temperatur dient dazu, einen Referenzwert zu ermitteln, der von den thermischen Bedingungen an der Oberfläche in dem ersten Bereich abhängt, wobei die thermischen Bedingungen wiederum davon abhängen, ob Vereisung vorliegt. Wenn in der Luftströmung enthaltene Feuchtigkeit an der Oberfläche in dem ersten Bereich gefriert, wird der Oberfläche z. B. Wärmeenergie zugeführt, da bei dem Phasenübergang der Feuchtigkeit von flüssig oder gasförmig zu fest Wärmeenergie frei wird. Allerdings kann das Zuführen von Wärmeenergie auch andere Ursachen haben, z. B. kann es durch Sonneneinstrahlung oder durch einen Anstieg der Temperatur der Luftströmung über der Oberfläche verursacht sein. Allein anhand des Referenzwerts für die thermischen Bedingungen an der Oberfläche in dem ersten Bereich kann somit noch nicht eindeutig darauf geschlossen werden, ob Vereisung vorliegt.The temperature sensed at the first heat meter is used to determine a reference value that depends on the thermal conditions at the surface in the first range, the thermal conditions in turn depending on whether icing is present. If moisture contained in the air flow freezes on the surface in the first region, the surface is z. B. heat energy supplied, since at the phase transition of moisture from liquid or gaseous to solid heat energy is released. However, the supply of thermal energy may have other causes, such. For example, it may be caused by solar radiation or by an increase in the temperature of the air flow over the surface. On the basis of the reference value for the thermal conditions on the surface in the first area alone, it can not yet be clearly determined whether icing is present.

Indem zusätzlich die Temperatur an der Oberfläche in dem zweiten Bereich und der von der Wärmequelle zu der Oberfläche in dem zweiten Bereich fließende Wärmestrom erfasst werden, kann jedoch eindeutig darauf geschlossen werden, ob der Grund für geänderte thermische Bedingungen darin liegt, dass sich Eis an der Oberfläche in dem ersten Bereich bildet, d. h. dass Vereisung vorliegt, oder ob die geänderten thermischen Bedingungen dadurch verursacht sind, dass der Oberfläche auf anderem Weg Wärmeenergie zugeführt wird. Wenn Vereisungsbedingungen vorliegen und in der Luftströmung enthaltene Feuchtigkeit auf die Oberfläche in dem zweiten Bereich trifft, führt dies nicht zur Eisbildung an der Oberfläche in dem zweiten Bereich. Vielmehr entziehen die Wassertropfen, die eine geringere Temperatur als der zweite Bereich haben, dem zweiten Bereich Wärme, so dass keine Wärme zu- sondern Wärme abgeführt wird. Zudem wird durch Verdunsten der an der Oberfläche in dem zweiten Bereich kondensierten Feuchtigkeit Wärme abgeführt. Beides wirkt sich auf die von der Wärmequelle zu der Oberfläche in dem zweiten Bereich fließenden Wärmestrom aus. Wenn die Temperatur der Oberfläche in dem zweiten Bereich z. B. auf einen konstanten Wert eingestellt werden soll, muss der Oberfläche in dem zweiten Bereich mehr Wärme zugeführt werden, d. h. der von der Wärmequelle zu der Oberfläche in dem zweiten Bereich fließende Wärmestrom nimmt in diesem Fall zu. Wird der Oberfläche hingegen z. B. durch Sonneneinstrahlung Wärmeenergie zugeführt, steigt die Temperatur der Oberfläche in dem zweiten Bereich, und es muss weniger Wärme zugeführt werden, um die Temperatur der Oberfläche in dem zweiten Bereich auf einen konstanten Wert einzustellen, d. h. der Wärmestrom sinkt.In addition, by detecting the temperature at the surface in the second region and the heat flow flowing from the heat source to the surface in the second region, it can be clearly determined whether the reason for the changed thermal conditions is that ice on the Surface in the first area forms, ie, that icing exists, or whether the changed thermal conditions are caused by the fact that the surface is supplied with heat energy in a different way. If icing conditions exist and in the Air flow moisture hits the surface in the second area, this does not lead to ice formation on the surface in the second area. Rather, the water drops, which have a lower temperature than the second area, the second area heat, so that no heat but heat is dissipated. In addition, heat is dissipated by evaporating the moisture condensed on the surface in the second region. Both affect the heat flow flowing from the heat source to the surface in the second region. When the temperature of the surface in the second region z. For example, to set to a constant value, more heat must be supplied to the surface in the second region, that is, the heat flow flowing from the heat source to the surface in the second region increases in this case. If the surface z. For example, when heat energy is supplied by solar radiation, the temperature of the surface increases in the second region, and less heat must be supplied to set the temperature of the surface in the second region to a constant value, ie, the heat flow decreases.

Für den Fall, dass in der Luftströmung Feuchtigkeit enthalten ist, jedoch keine Vereisung vorliegt, entzieht die Feuchtigkeit wegen der vorliegenden Temperaturdifferenz dem jeweiligen Bereich Wärme und/oder verdunstet zumindest ein Teil der an der Oberfläche kondensierten Feuchtigkeit sowohl in dem ersten Bereich als auch in dem zweiten Bereich, vor allem aber in dem mit der Wärmequelle auf einer höheren Temperatur gehaltenen zweiten Bereich. Folglich wird sowohl aus dem ersten Bereich als auch aus dem zweiten Bereich, vor allem aber aus dem zweiten Bereich wärme von der Oberfläche abgeführt. Somit ergibt sich auch in diesem Fall ein charakteristisches Verhalten der beiden Wärmemesseinrichtungen, das sich von ihrem Verhalten bei den anderen Witterungsbedingungen unterscheidet.In the event that moisture is contained in the air flow, but no icing exists, the moisture due to the present temperature difference withdraws heat from the respective area and / or evaporates at least part of the moisture condensed on the surface both in the first area and in the area second area, but especially in the second area held by the heat source at a higher temperature. Consequently, heat is removed from the surface both from the first region and from the second region, but especially from the second region. Thus, in this case too, there is a characteristic behavior of the two heat-measuring devices, which differs from their behavior under the other weather conditions.

Die Temperatur an der Oberfläche in dem zweiten Bereich kann auf der der Luftströmung zugewandten Seite der Oberfläche erfasst werden. Z. B. kann dazu ein Temperatursensor in die Oberfläche in dem zweiten Bereich integriert sein. Die Temperatur kann aber auch auf der der Luftströmung abgewandten Seite erfasst werden. Dies hat den Vorteil, dass ein dafür vorgesehener Temperatursensor vor der Luftströmung geschützt ist. Ein dafür vorgesehener Temperatursensor kann dabei unmittelbar mit der Oberfläche in Kontakt sein. Es ist jedoch nicht zwingend erforderlich, unmittelbar die Temperatur der Oberfläche in dem zweiten Bereich zu erfassen. Vielmehr kann die Temperatur auch an einem von der Oberfläche entfernten Abschnitt der zweiten Wärmemesseinrichtung erfasst werden, der über einen Wärmeleitkörper der zweiten Wärmemesseinrichtung mit der Oberfläche in dem zweiten Bereich thermisch gekoppelt ist. Wenn der Einfluss anderer Wärmequellen auf die Temperatur des von der Oberfläche entfernten Abschnitts der zweiten Wärmemesseinrichtung vernachlässigbar ist, dann besteht ein unmittelbarer Zusammenhang zwischen der Temperatur an der Oberfläche in dem zweiten Bereich und der an dem von der Oberfläche entfernten Abschnitt erfassten Temperatur.The temperature at the surface in the second region may be detected on the airflow-facing side of the surface. For example, a temperature sensor may be integrated into the surface in the second region for this purpose. The temperature can also be detected on the side facing away from the air flow. This has the advantage that a designated temperature sensor is protected from the air flow. A temperature sensor provided for this purpose can be directly in contact with the surface. However, it is not absolutely necessary to immediately detect the temperature of the surface in the second area. Rather, the temperature can also be detected at a portion of the second heat measuring device remote from the surface, which is thermally coupled to the surface in the second region via a heat conducting body of the second heat measuring device. If the influence of other heat sources on the temperature of the surface remote portion of the second heat meter is negligible, then there is a direct relationship between the temperature at the surface in the second region and the temperature sensed at the portion remote from the surface.

Gemäß einer besonders einfachen Ausführungsform ist die Temperatur, die an der ersten Wärmemesseinrichtung erfasst wird, die Temperatur an der Oberfläche in dem ersten Bereich.According to a particularly simple embodiment, the temperature detected at the first heat meter is the temperature at the surface in the first area.

Die Temperatur an der Oberfläche in dem ersten Bereich kann dabei – wie die Temperatur an der Oberfläche in dem zweiten Bereich – auf der der Luftströmung zugewandten Seite oder der der Luftströmung abgewandten Seite erfasst werden. Vorzugsweise wird dabei unmittelbar die Temperatur der Oberfläche in dem ersten Bereich erfasst, was vorteilhaft sein kann, um eine Änderung der Temperatur der Oberfläche in dem ersten Bereich besonders genau und/oder mit geringer Zeitverzögerung erfassen zu können. Es ist aber auch möglich, die Temperatur an einem von der Oberfläche entfernten Abschnitt der ersten Wärmemesseinrichtung zu erfassen, der über einen Wärmeleitkörper der ersten Wärmemesseinrichtung mit der Oberfläche thermisch gekoppelt ist.The temperature at the surface in the first region can be detected here - like the temperature at the surface in the second region - on the side facing the air flow or the side facing away from the air flow. Preferably, the temperature of the surface in the first region is detected directly, which may be advantageous in order to be able to detect a change in the temperature of the surface in the first region with particular accuracy and / or with a short time delay. But it is also possible to detect the temperature at a remote from the surface portion of the first heat measuring device, which is thermally coupled via a heat conducting body of the first heat measuring device with the surface.

Da die an der Oberfläche in dem ersten Bereich erfasste Temperatur von den thermischen Bedingungen an der Oberfläche in dem ersten Bereich abhängt, kann die so erfasste Temperatur direkt als Referenzwert für die thermischen Bedingungen an der Oberfläche in dem ersten Bereich verwendet werden. Z. B. steigt die Temperatur an der Oberfläche in dem ersten Bereich, wenn in der Luftströmung enthaltene Feuchtigkeit an der Oberfläche in dem ersten Bereich gefriert oder wenn die Oberfläche infolge von Sonneneinstrahlung oder einem Anstieg der Temperatur der Luftströmung über der Oberfläche erwärmt wird. Hingegen sinkt die Temperatur der Oberfläche in dem zweiten Bereich, wenn die Temperatur der Luftströmung über der Oberfläche sinkt oder wenn in der Luftströmung enthaltene Feuchtigkeit an der Oberfläche kondensiert, dort aber nicht gefriert, sondern zumindest teilweise verdunstet oder wenn Wassertropfen mit einer Temperatur unterhalb der Temperatur des Bereiches 2 auf diesen treffen.Since the temperature detected at the surface in the first region depends on the thermal conditions at the surface in the first region, the thus detected temperature can be directly used as a reference value for the thermal conditions at the surface in the first region. For example, the temperature at the surface in the first region increases when moisture contained in the air flow freezes on the surface in the first region or when the surface is heated due to solar radiation or a rise in the temperature of the air flow over the surface. By contrast, the temperature of the surface in the second region decreases when the temperature of the air flow over the surface decreases or if moisture contained in the air flow condenses on the surface, but does not freeze there, but at least partially evaporates, or if water drops with a temperature below the temperature of the area 2 to meet this.

Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird jedoch nicht oder zumindest nicht nur die Temperatur an der Oberfläche in dem ersten Bereich als Referenzwert für die dort herrschenden thermischen Bedingungen verwendet. Vielmehr wird die Temperatur an der Oberfläche mit einem Temperierelement eingestellt, das an der der Oberfläche gegenüberliegenden Rückseite eines Wärmeleitkörpers der ersten Wärmemesseinrichtung angeordnet ist. Konkret kann es sich bei dem Temperierelement um eine Wärmequelle oder eine Wärmesenke handeln. Weiterhin kann das Temperierelement auch so ausgebildet sein, dass sowohl Wärme bereitgestellt als auch abgeführt werden kann. Um zu ermitteln, ob an der Oberfläche eine Vereisung vorliegt, wird ein durch den Wärmeleitkörper fließender Wärmestrom erfasst. Wenn es sich um ein elektrisch betriebenes Temperierelement handelt, kann dazu beispielsweise die von dem Temperierelement benötigte elektrische Leistung erfasst werden, anhand der auf den Wärmestrom geschlossen werden kann.According to one embodiment of the method according to the invention, however, not or at least not only the temperature at the surface in the first region is used as the reference value for the thermal conditions prevailing there. Rather, the temperature is adjusted at the surface with a tempering, which is opposite to the surface Rear side of a heat conducting body of the first heat measuring device is arranged. In concrete terms, the tempering element can be a heat source or a heat sink. Furthermore, the tempering can also be designed so that both heat can be provided and removed. In order to determine whether icing exists on the surface, a heat flow flowing through the heat-conducting body is detected. If it is an electrically operated tempering, for example, the required by the temperature control element electrical power can be detected, based on the heat flow can be concluded.

Der durch den Wärmekörper fließende Wärmestrom zeigt an, wieviel Wärme dem Wärmeleitkörper über das Temperierelement zugeführt oder abgeführt werden muss, um die gewünschte Temperatur einzustellen, was von den über der Oberfläche herrschenden Witterungsbedingungen abhängt. Steigt beispielsweise die Temperatur an der Oberfläche in dem ersten Bereich infolge von Eisbildung, muss der Oberfläche weniger Wärme zugeführt werden bzw. mehr Wärme von der Oberfläche abgeführt werden. Anhand des Wärmestroms kann also auf die thermischen Bedingungen an der Oberfläche in dem ersten Bereich geschlossen werden, d. h. der Wärmestrom ist ein Referenzwert für die an der Oberfläche herrschenden Witterungsbedingungen. Dass die Temperatur an der Oberfläche in dem ersten Bereich auf den gewünschten Wert eingestellt ist, kann dabei über die an der ersten Wärmemesseinrichtung erfasste Temperatur kontrolliert werden.The heat flow flowing through the heat body indicates how much heat has to be supplied to or removed from the heat conduction body via the tempering element in order to set the desired temperature, which depends on the weather conditions prevailing over the surface. For example, if the surface temperature in the first zone increases due to ice formation, less heat must be applied to the surface or more heat must be dissipated from the surface. Based on the heat flow can therefore be concluded on the thermal conditions at the surface in the first area, d. H. the heat flow is a reference value for the weather conditions prevailing on the surface. The temperature at the surface in the first region being set to the desired value can be controlled via the temperature detected at the first heat measuring device.

Konkret kann vorgesehen sein, dass die Temperatur an der Oberfläche in dem ersten Bereich mit dem Temperierelement auf einen konstanten Wert eingestellt wird. Es kann aber auch ausreichend sein, wenn die Oberfläche in dem ersten Bereich mit dem Temperierelement derart temperiert wird, dass die Temperatur an der Oberfläche in dem ersten Bereich einen Mindestwert nicht unterschreitet und/oder einen Maximalwert nicht überschreitet. Der Wert, auf den die Temperatur eingestellt wird, kann z. B. so gewählt sein, dass die Temperatur der Oberfläche in dem ersten Bereich unterhalb des Gefrierpunkts liegt. So kann es auch dann zur Eisbildung an der Oberfläche in dem ersten Bereich kommen, obwohl keine Vereisungsbedingungen an der Struktur vorliegen, z. B. weil die Temperatur der Luftströmung noch oberhalb des Gefrierpunkts liegt. Auch wenn in diesem Fall nicht darauf geschlossen werden kann, ob tatsächlich Vereisungsbedingungen vorliegen, kann ein derartiges Temperieren der Oberfläche in dem ersten Bereich sinnvoll sein, um frühzeitig darauf hinweisen zu können, dass zumindest im Fall eines Sinkens der Temperatur der Luftströmung die Gefahr von Eisbildung gegeben ist.Specifically, it may be provided that the temperature at the surface in the first region is set to a constant value with the temperature control element. However, it may also be sufficient if the surface in the first region is tempered with the tempering element such that the temperature at the surface in the first region does not fall below a minimum value and / or does not exceed a maximum value. The value to which the temperature is set, z. B. be chosen so that the temperature of the surface in the first region is below freezing. Thus, ice formation may also occur on the surface in the first region even though there are no icing conditions on the structure, e.g. B. because the temperature of the air flow is still above freezing. Although in this case it can not be concluded that icing conditions actually exist, such a tempering of the surface in the first region may be useful in order to be able to indicate at an early stage that at least in the case of a sinking of the temperature of the air flow, the risk of ice formation given is.

Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Temperatur der Luftströmung über der Oberfläche erfasst. Die erfasste Temperatur der Luftströmung über der Oberfläche kann u. a. dazu verwendet werden, um zu ermitteln, ob solche Bedingungen vorliegen, bei denen damit gerechnet werden muss, dass Eisbildung an der Oberfläche in dem ersten Bereich einsetzen kann. Weiterhin kann die Kenntnis der Temperatur der Luftströmung über der Oberfläche dazu genutzt werden, um zu ermitteln, ob ein Anstieg der Temperatur an der Oberfläche in dem ersten Bereich durch Eisbildung verursacht ist oder lediglich Folge eines Anstiegs der Temperatur der Luftströmung ist. Konkret kann die Differenztemperatur aus der Temperatur an der Oberfläche in dem ersten Bereich und der Temperatur der Luftströmung als ein Referenzwert verwendet werden, der von dem Einfluss der Temperatur der Luftströmung „bereinigt” ist.According to one embodiment of the method according to the invention, a temperature of the air flow over the surface is detected. The detected temperature of the air flow over the surface may u. a. be used to determine if there are such conditions that ice formation on the surface in the first area must be expected to occur. Furthermore, the knowledge of the temperature of the air flow over the surface may be used to determine whether an increase in the temperature at the surface in the first region is due to ice formation or merely a consequence of an increase in the temperature of the air flow. Concretely, the differential temperature of the temperature at the surface in the first region and the temperature of the air flow may be used as a reference value "adjusted" from the influence of the temperature of the air flow.

Wenn die Temperatur der Luftströmung über der Oberfläche bekannt ist, kann diese auch für das Einstellen der Temperatur an der Oberfläche in dem ersten Bereich genutzt werden. Konkret kann die Temperatur an der Oberfläche in dem ersten Bereich mit dem Temperierelement derart eingestellt werden, dass eine Differenz der Temperatur an der Oberfläche in dem ersten Bereich und der Temperatur der Luftströmung über der Oberfläche konstant ist. Anhand des durch den Wärmeleitkörper fließenden Wärmestroms kann dann auf die an der Oberfläche in dem ersten Bereich herrschenden Witterungsbedingungen geschlossen werden. Insbesondere kann so mit im Wesentlichen gleichbleibender Sensitivität erkannt werden, ob Vereisung vorliegt, was beim Einstellen der Temperatur an der Oberfläche auf einen konstanten Wert u. U. dann nicht gewährleistet ist, wenn die Temperatur der Luftströmung der Temperatur, auf die die Oberfläche eingestellt wird, sehr nahe kommt.If the temperature of the air flow over the surface is known, it can also be used for adjusting the temperature at the surface in the first region. Concretely, the temperature at the surface in the first region may be adjusted with the tempering element such that a difference in the temperature at the surface in the first region and the temperature of the air flow over the surface is constant. On the basis of the heat flow flowing through the heat flow body can then be concluded that prevailing on the surface in the first region weather conditions. In particular, it can thus be detected with substantially constant sensitivity whether icing is present, which, when setting the temperature at the surface to a constant value u. U. is then not guaranteed if the temperature of the air flow of the temperature to which the surface is set very close.

Wird die Oberfläche in dem ersten Bereich z. B. mit einer Wärmequelle derart temperiert, dass diese um einen konstanten Betrag oberhalb der Temperatur der Luftströmung über der Oberfläche liegt, führt dies zu einem von der Rückseite des Wärmeleitkörpers zu der Oberfläche fließenden Wärmestrom, wobei die zugeführte Wärme über die Oberfläche z. B. durch Konvektion an die Umgebung abgegeben wird. Um die Temperaturdifferenz aufrechtzuerhalten, muss von der Wärmequelle bei konstanten Witterungsbedingungen somit eine konstante Wärmemenge bereitgestellt werden. Ändern sich die Witterungsbedingungen derart, dass sich in dem ersten Bereich Eis an der Oberfläche bildet, ändert sich die über die Oberfläche abgeführte Wärmemenge und somit der durch den Wärmeleitkörper fließende Wärmestrom. Konkret kann die Eisschicht aufgrund der geringen Wärmeleitfähigkeit von Eis als eine Art Isolationsschicht wirken. Dabei sinkt der Wärmestrom umso weiter ab je dicker die an der Oberfläche in dem ersten Bereich gebildete Eisschicht ist. Darüber hinaus wird der Oberfläche in dem ersten Bereich bei einer weiteren Eisbildung infolge des Phasenübergangs von flüssig zu fest Wärme zugeführt, was ebenfalls zu einem Absinken des durch den Wärmeleitkörper fließenden Wärmestroms führt. Wenn eine Wärmesenke vorgesehen ist, die die Oberfläche in dem ersten Bereich derart temperiert, dass deren Temperatur unterhalb der Temperatur der Luftströmung über der Oberfläche liegt, muss die Wärmesenke beim Vorliegen von Vereisung mehr Wärme abführen, um eine konstante Temperaturdifferenz aufrechtzuerhalten, was wiederum anhand des durch den Wärmeleitkörper fließenden Wärmestroms abgelesen werden kann. Anhand einer Änderung des Wärmestroms kann somit ermittelt werden, ob die Dicke der Eisschicht zu- oder abnimmt. Insbesondere kann dabei laufend ermittelt werden, ob die Vereisung zurückgeht, ohne dass dazu ein regelmäßiges Enteisen der Oberfläche in dem ersten Bereich erforderlich ist.If the surface in the first region z. B. tempered with a heat source such that it is above the surface by a constant amount above the temperature of the air flow, this leads to a flowing from the back of the heat conducting body to the surface heat flow, wherein the heat supplied through the surface z. B. is delivered by convection to the environment. In order to maintain the temperature difference, a constant amount of heat must be provided by the heat source under constant weather conditions. If the weather conditions change such that ice forms on the surface in the first region, the amount of heat removed via the surface and thus the heat flow flowing through the heat-conducting body changes. Specifically, due to the low thermal conductivity of ice, the ice layer can act as a kind of insulating layer. The heat flow decreases the farther the thicker the layer of ice formed on the surface in the first region is. In addition, the surface is supplied in the first region in a further ice formation due to the phase transition from liquid to solid heat, which also leads to a decrease in the heat flow flowing through the heat-conducting body. If a heat sink is provided which heats the surface in the first region so that its temperature is below the temperature of the air flow above the surface, the heat sink must dissipate more heat in the presence of icing, to maintain a constant temperature difference, which in turn can be read through the heat-conducting body flowing heat flow. Based on a change in the heat flow can thus be determined whether the thickness of the ice layer increases or decreases. In particular, it can be continuously determined whether the icing decreases, without the need for a regular deicing of the surface in the first area is required.

Die Ausführungen zu der Ermittlung der thermischen Bedingungen an der Oberfläche in dem ersten Bereich anhand des durch den Wärmeleitkörper fließenden Wärmestroms gelten entsprechend für die Ermittlung der thermischen Bedingungen an der Oberfläche in dem zweiten Bereich. Konkret kann die Temperatur an der Oberfläche in dem zweiten Bereich derart eingestellt werden, dass eine Differenz der Temperatur an der Oberfläche in dem zweiten Bereich und der Temperatur der Luftströmung über der Oberfläche konstant ist. Dass die gewünschte Temperaturdifferenz eingestellt ist, kann dabei mit Hilfe der erfassten Temperatur an der Oberfläche in dem zweiten Bereich sowie der erfassten Temperatur der Luftströmung über der Oberfläche kontrolliert werden.The explanations regarding the determination of the thermal conditions on the surface in the first region on the basis of the heat flow flowing through the heat conduction body apply correspondingly for the determination of the thermal conditions at the surface in the second region. Concretely, the temperature at the surface in the second region may be set such that a difference of the temperature at the surface in the second region and the temperature of the air flow over the surface is constant. The fact that the desired temperature difference is set can be controlled with the aid of the detected temperature at the surface in the second region and the detected temperature of the air flow over the surface.

Es ist auch möglich, dass die Temperatur an der Oberfläche in dem zweiten Bereich mit der Wärmequelle der zweiten Wärmemesseinrichtung auf einen konstanten Wert eingestellt wird. Anhand des von der Wärmequelle zu der Oberfläche in dem zweiten Bereich fließenden Wärmestroms kann dann auf die thermischen Bedingungen an der Oberfläche in dem zweiten Bereich geschlossen werden. Z. B. steigt der Wärmestrom, wenn auf der Oberfläche in dem zweiten Bereich Feuchtigkeit kondensiert ist und die dort kondensierte Feuchtigkeit zumindest teilweise verdunstet. Bei einem Wärmeeintrag von außen, z. B. durch einen Anstieg der Temperatur der Luftströmung oder verstärkter Sonneneinstrahlung, sinkt hingegen der Wärmestrom, der erforderlich ist, um die Temperatur an der Oberfläche in dem zweiten Bereich auf den konstanten Wert einzustellen.It is also possible that the temperature at the surface in the second area is set to a constant value with the heat source of the second heat meter. Based on the heat flow flowing from the heat source to the surface in the second region, it is then possible to conclude the thermal conditions at the surface in the second region. For example, the heat flow increases when moisture is condensed on the surface in the second region and the moisture condensed therefrom at least partially evaporates. At a heat input from the outside, z. By increasing the temperature of the air flow or increasing solar radiation, on the other hand, the heat flow required to adjust the temperature at the surface in the second region to the constant value decreases.

Wenn neben der Temperatur der Luftströmung über der Oberfläche und der Temperatur an der Oberfläche in dem ersten Bereich auch die Strömungsgeschwindigkeit der Luftströmung relativ zu der Oberfläche in dem ersten Bereich bekannt ist, kann daraus ermittelt werden, wieviel Wärme über die Oberfläche an die Umgebung abgeführt wird, wenn man davon ausgeht, dass die Oberfläche der Luftströmung unmittelbar ausgesetzt ist. Stimmt dieser Wert nicht mit dem Wert überein, der sich z. B. aus dem durch den Wärmeleitkörper fließenden Wärmestrom ergibt, kann dies darauf hinweisen, dass sich auf der Oberfläche in dem ersten Bereich eine Eisschicht gebildet hat. Diese Information kann z. B. dazu genutzt werden, um zu überprüfen, ob durch ergriffene Maßnahmen zum Enteisen der Oberfläche die zuvor vorhandene Eisschicht vollständig entfernt wurde.If in addition to the temperature of the air flow above the surface and the temperature at the surface in the first region, the flow velocity of the air flow relative to the surface in the first region is known, it can be determined from how much heat is dissipated via the surface to the environment assuming that the surface is directly exposed to the airflow. If this value does not match the value that z. B. results from flowing through the heat conducting body heat flow, this may indicate that has formed on the surface in the first region of an ice layer. This information can z. B. be used to check whether the previously existing ice was completely removed by measures taken to de-ice the surface.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erkennen von Vereisung einer von einer Luftströmung angeströmten Oberfläche weist eine erste Wärmemesseinrichtung, die in einem ersten Bereich der Oberfläche angeordnet, und eine zweite Wärmemesseinrichtung, die in einem zweiten Bereich der Oberfläche angeordnet ist, auf. Dabei sind beide Bereiche der Oberfläche in gleicher Weise von der Luftströmung angeströmt. Um mit der Vorrichtung zu ermitteln, ob Vereisung vorliegt, wird die erste Wärmemesseinrichtung derart betrieben werden, dass eine Eisbildung auf der Oberfläche in dem ersten Bereich möglich ist, während die Temperatur der Oberfläche in dem zweiten Bereich mittels einer Wärmequelle der zweiten Wärmemesseinrichtung derart eingestellt wird, dass eine Eisbildung in der Oberfläche in dem zweiten Bereich verhindert ist.A device according to the invention for detecting icing of a surface flowed by an air flow has a first heat measuring device, which is arranged in a first region of the surface, and a second heat measuring device, which is arranged in a second region of the surface. Both areas of the surface are in the same way flowed by the air flow. In order to determine whether icing exists with the device, the first heat metering device will be operated so that ice formation on the surface in the first region is possible while the temperature of the surface in the second region is adjusted by means of a heat source of the second heat metering device in that ice formation in the surface in the second area is prevented.

Die erste Wärmemesseinrichtung weist einen ersten Temperatursensor auf, der eine Temperatur an der ersten Wärmemesseinrichtung erfasst. Weiterhin stellt die erste Wärmemesseinrichtung ein erstes Messsignal bereit, das von den an der Oberfläche in dem ersten Bereich herrschenden thermischen Bedingungen abhängt.The first heat meter has a first temperature sensor that detects a temperature at the first heat meter. Furthermore, the first heat measuring device provides a first measuring signal, which depends on the thermal conditions prevailing on the surface in the first region.

Die zweite Wärmemesseinrichtung weist einen zweiten Temperatursensor auf, der eine Temperatur an der Oberfläche in dem zweiten Bereich erfasst. Beispielsweise kann die mit dem zweiten Temperatursensor erfasste Temperatur der Wärmequelle der zweiten Wärmemesseinrichtung zur Verfügung gestellt werden, um die Wärmequelle in Abhängigkeit von der Temperatur an der Oberfläche in dem zweiten Bereich zu steuern. Weiterhin stellt die zweite Wärmemesseinrichtung ein zweites Messsignal für einen von der Wärmequelle zu der Oberfläche in dem zweiten Bereich fließenden Wärmestrom bereit.The second heat meter has a second temperature sensor that detects a temperature at the surface in the second area. For example, the temperature of the heat source detected with the second temperature sensor can be made available to the second heat meter in order to control the heat source as a function of the temperature at the surface in the second area. Furthermore, the second heat measuring device provides a second measuring signal for a heat flow flowing from the heat source to the surface in the second region.

Wie bereits zu dem erfindungsgemäßen Verfahren ausgeführt, ist es mit den beiden Messsignalen zu den an der Oberfläche in dem ersten Bereich herrschenden thermischen Bedingungen und dem von der Wärmequelle zu der Oberfläche in dem zweiten Bereich fließenden Wärmestrom möglich, eindeutig zu ermitteln, ob Vereisung vorliegt. Die bereitgestellten Messsignale werden dazu von einer Auswerteeinrichtung mit einer Schnittstelle zum Empfang des ersten Messsignals und einer Schnittstelle zum Empfang des zweiten Messsignals empfangen. Dabei kann für die beiden Messsignale eine gemeinsame Schnittstelle vorgesehen sein. Es können aber auch zwei voneinander unabhängige Schnittstellen vorgesehen sein. Unter Verwendung der empfangenen Messsignale generiert die Auswerteeinrichtung dann ein Ausgangssignal, das anzeigt, ob Vereisung vorliegt.As already stated for the method according to the invention, with the two measuring signals it is the thermal conditions prevailing on the surface in the first region and that of the heat source to the surface in the first second area flowing heat flow possible to clearly determine whether icing exists. The measurement signals provided are for this purpose received by an evaluation device with an interface for receiving the first measurement signal and an interface for receiving the second measurement signal. In this case, a common interface can be provided for the two measurement signals. But it can also be provided two independent interfaces. Using the received measurement signals, the evaluation device then generates an output signal that indicates whether icing is present.

Für bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung gelten die Ausführungen zu dem erfindungsgemäßen Verfahren entsprechend.For preferred embodiments of the device according to the invention, the statements on the method according to the invention apply accordingly.

Insbesondere kann es sich bei der Temperatur, die der Temperatursensor an der ersten Wärmemesseinrichtung erfasst, um eine Temperatur an der Oberfläche in dem ersten Bereich handeln. Der Temperatursensor kann dazu in die Oberfläche integriert sein, wobei er selbst der Luftströmung ausgesetzt ist. Der Temperatursensor kann aber auch auf einer der Luftströmung abgewandten Seite der Oberfläche angeordnet sein. Dabei kann der Temperatursensor direkt an die Oberfläche angebunden sein. Er kann aber auch an einem von der Oberfläche entfernten Abschnitt der ersten Wärmemesseinrichtung angeordnet sein, der über einen Wärmeleitkörper thermisch mit der Oberfläche gekoppelt ist.In particular, the temperature detected by the temperature sensor on the first heat meter may be a temperature on the surface in the first area. The temperature sensor can be integrated into the surface, whereby it is itself exposed to the air flow. The temperature sensor can also be arranged on a side facing away from the air flow side of the surface. The temperature sensor can be connected directly to the surface. However, it can also be arranged on a section of the first heat measuring device remote from the surface, which is thermally coupled to the surface via a heat conducting body.

Da die an der Oberfläche in dem ersten Bereich erfasste Temperatur von den thermischen Bedingungen an der Oberfläche in dem ersten Bereich abhängt, kann ein von dem ersten Temperatursensor bereitgestelltes Messsignal für die Temperatur an der Oberfläche in dem ersten Bereich als das erste Messsignal verwendet werden.Since the temperature detected on the surface in the first region depends on the surface thermal conditions in the first region, a surface temperature measurement signal provided by the first temperature sensor in the first region may be used as the first measurement signal.

Wenn die erste Wärmemesseinrichtung ein Temperierelement aufweist, die an einer der Oberfläche gegenüberliegenden Rückseite eines Wärmeleitkörpers der ersten Wärmemesseinrichtung angeordnet ist, kann die Oberfläche in dem ersten Bereich mit dem Temperierelement gezielt auf eine Temperatur temperiert werden. Die mit dem ersten Temperatursensor erfasste Temperatur kann dabei für eine Steuerung des Tempereierelements verwendet werden. Um die Temperatur an der Oberfläche in dem ersten Bereich gezielt einzustellen, muss von dem Temperierelement eine bestimmte Menge an Wärme zugeführt bzw. abgeführt werden, was von den thermischen Bedingungen an der Oberfläche in dem ersten Bereich abhängt. D. h. der durch den Wärmeleitkörper fließende Wärmestrom hängt von den an der Oberfläche in dem ersten Bereich herrschenden Witterungsbedingungen ab. Wenn die erste Wärmemesseinrichtung einen Sensor aufweist, der diesen Wärmestrom erfasst, kann somit das von dem Sensor bereitgestellte Messsignal das erste Messsignal sein.If the first heat-measuring device has a tempering element which is arranged on a rear side of a heat-conducting body of the first heat-measuring device opposite the surface, the surface in the first region can be temperature-controlled to the temperature with the temperature-control element. The temperature detected with the first temperature sensor can be used for a control of the Tempereierelements. In order to set the temperature at the surface in the first region in a targeted manner, a certain amount of heat must be supplied or removed from the tempering element, which depends on the thermal conditions on the surface in the first region. Ie. the heat flow flowing through the heat-conducting body depends on the weather conditions prevailing on the surface in the first area. If the first heat measuring device has a sensor which detects this heat flow, the measuring signal provided by the sensor can thus be the first measuring signal.

Konkret kann das Temperierelement die Temperatur an der Oberfläche in dem ersten Bereich auf einen konstanten Wert einstellen, um zu ermitteln, ob Vereisung vorliegt.Specifically, the tempering element may set the temperature at the surface in the first region to a constant value to determine if icing is present.

Wenn zusätzlich ein Messsignal für eine Temperatur der Luftströmung über der Oberfläche vorliegt, kann die Temperatur an der Oberfläche in dem ersten Bereich auch derart eingestellt werden, dass eine Differenz der Temperatur an der Oberfläche in dem ersten Bereich und der Temperatur der Luftströmung über der Oberfläche konstant ist.In addition, when there is a measurement signal for a temperature of the air flow over the surface, the temperature at the surface in the first region may also be set such that a difference of the temperature at the surface in the first region and the temperature of the air flow over the surface becomes constant is.

Um zu ermitteln, welche thermischen Bedingungen an der Oberfläche in dem zweiten Bereich herrschen, kann die Wärmequelle der zweiten Wärmemesseinrichtung derart gesteuert werden, dass die Temperatur an der Oberfläche in dem zweiten Bereich einen konstanten Wert einnimmt. Alternativ kann die Wärmequelle der zweiten Wärmemesseirichtung die Temperatur an der Oberfläche in dem zweiten Bereich aber auch derart einstellen, dass eine Differenz der Temperatur an der Oberfläche in dem zweiten Bereich und der Temperatur der Luftströmung über der Oberfläche konstant ist.In order to determine which thermal conditions prevail at the surface in the second region, the heat source of the second heat measuring device can be controlled such that the temperature at the surface in the second region assumes a constant value. Alternatively, however, the heat source of the second heat meter may adjust the temperature at the surface in the second region such that a difference in the temperature at the surface in the second region and the temperature of the air flow over the surface is constant.

Die Auswerteeinrichtung der Vorrichtung kann zusätzlich eine Schnittstelle zum Empfang eines Messsignals für eine Temperatur der Luftströmung über der Oberfläche und/oder eine Schnittstelle zum Empfang eines Messsignals für eine Strömungsgeschwindigkeit aufweisen. Bei einer Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Luftfahrtbereich liegen diese Messsignale üblicherweise bereits vor, so dass es nicht erforderlich ist, die Vorrichtung mit entsprechenden Sensoren auszustatten. Unter Verwendung der Messsignale für die Strömungsgeschwindigkeit und der Temperatur der Luftströmung kann die Auswerteeinrichtung z. B. ermitteln, ob an der Oberfläche in dem ersten Bereich eine Eisschicht vorhanden ist, und ein entsprechendes Ausgangssignal generieren.The evaluation device of the device may additionally have an interface for receiving a measurement signal for a temperature of the air flow over the surface and / or an interface for receiving a measurement signal for a flow velocity. In an application of the device according to the invention in the aviation sector, these measurement signals are usually already present, so that it is not necessary to equip the device with corresponding sensors. By using the measurement signals for the flow velocity and the temperature of the air flow, the evaluation device can, for. B. determine whether there is an ice layer on the surface in the first area, and generate a corresponding output signal.

Die Vorrichtung kann bei einem Strukturelement und insbesondere einem aerodynamischen Bauteil dazu eingesetzt werden, um zu erkennen, ob an einer Oberfläche des Strukturelements, die von einer Luftströmung angeströmt wird, Vereisung vorliegt. Vorzugsweise ist die Vorrichtung dabei in das Strukturelement integriert, womit direkt an der Oberfläche ermittelt werden kann, ob Vereisung vorliegt. Beispielsweise kann die Vorrichtung in einen Tragflügel integriert sein, dessen Oberfläche im Bereich seiner Vorderkante dahingehend überwacht werden soll, ob Vereisung vorliegt.The device can be used in a structural element and in particular an aerodynamic component to detect whether there is icing on a surface of the structural element, which is flowed by an air flow. Preferably, the device is integrated into the structural element, which can be determined directly on the surface whether icing is present. For example, the device may be integrated into a wing, the surface of which is to be monitored in the region of its leading edge to see if icing exists.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.In the following the invention will be further explained and described with reference to preferred embodiments shown in the figures.

1 zeigt stark schematisiert einen Ausschnitt eines Tragflügels im Bereich seiner Vorderkante mit einer in den Tragflügel integrierten erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform. 1 shows a highly schematic of a section of a wing in the region of its leading edge with an integrated device according to the invention in a device according to a first embodiment.

2 und 3 zeigen einen beispielhaften Verlauf von Messsignalen, die von einer Auswerteeinrichtung der Vorrichtung gemäß 1 empfangen werden. 2 and 3 show an exemplary course of measurement signals, which from an evaluation device of the device according to 1 be received.

4 zeigt stark schematisiert einen Ausschnitt eines Tragflügels im Bereich seiner Vorderkante mit einer in den Tragflügel integrierten erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform. 4 shows a highly schematic of a section of a wing in the region of its leading edge with an integrated device according to the invention in accordance with a further embodiment of the invention.

5 zeigt einen beispielhaften Verlauf von Messsignalen, die von einer Auswerteeinrichtung der Vorrichtung gemäß 4 empfangen werden. 5 shows an exemplary course of measurement signals, the from an evaluation of the device according to 4 be received.

FIGURENBESCHREIBUNGDESCRIPTION OF THE FIGURES

1 zeigt einen Ausschnitt eines Tragflügels 1 in einer quer zu seiner Haupterstreckungsrichtung geschnittenen Ansicht. Im Bereich einer Vorderkante 2 des Tragflügels 1 wird eine Oberfläche 3 des Tragflügels 1 von einer Luftströmung 4 angeströmt. Wenn in der Luftströmung 4 Feuchtigkeit enthalten ist und eine Temperatur der Luftströmung 4 oder die Temperatur der Vorderkante 2 unterhalb des Gefrierpunkts liegt, besteht die Gefahr, dass die Feuchtigkeit auf der Oberfläche 3 gefriert und sich auf der Oberfläche 3 eine Eisschicht bildet, was sich u. U. nachteilig auf die aerodynamischen Eigenschaften des Tragflügels 1 und/oder dessen Stabilität auswirken kann. Daher werden üblicherweise beim Vorliegen von Vereisung geeignete Gegenmaßnahmen ergriffen, um eine Eisbildung an der Oberfläche 3 zu verhindern oder zumindest zu minimieren. Beispielsweise kann der Tragflügel 1 dazu mit in 1 nicht dargestellten Heizelementen ausgestattet sein, die die Oberfläche 3 beim Vorliegen von Vereisung derart beheizen, dass auf der Oberfläche 3 ggf. bereits vorhandenes Eis schmilzt und eine weitere Eisbildung verhindert wird. 1 shows a section of a wing 1 in a cross-sectional view to its main extension direction. In the area of a leading edge 2 of the wing 1 becomes a surface 3 of the wing 1 from an air flow 4 incident flow. When in the air flow 4 Moisture is contained and a temperature of the air flow 4 or the temperature of the leading edge 2 Below freezing, there is a risk that the moisture on the surface 3 freezes and gets on the surface 3 forms an ice layer, which u. U. disadvantageous to the aerodynamic properties of the wing 1 and / or its stability. Therefore, usually in the presence of icing appropriate countermeasures are taken to ice on the surface 3 to prevent or at least minimize. For example, the wing 1 with in 1 heating elements not shown, which are the surface 3 in the presence of icing, so heat that on the surface 3 possibly already existing ice melts and further ice formation is prevented.

Um erkennen zu können, ob an der Oberfläche 3 des Tragflügels 1 Vereisung vorliegt, ist in den Tragflügel 1 eine Vorrichtung 5 zum Erkennen von Vereisung in den Tragflügel 1 integriert.To be able to tell if on the surface 3 of the wing 1 Icing is present in the wing 1 a device 5 for detecting icing in the wing 1 integrated.

Die Vorrichtung 5 weist eine erste Wärmemesseinrichtung 6, eine zweite Wärmemesseinrichtung 7 und eine Auswerteeinrichtung 8 auf, die jeweils auf der der Luftströmung 4 abgewandten Seite der Oberfläche 3 angeordnet und somit insbesondere nicht den rauen Witterungsbedingungen ausgesetzt sind. Jede Wärmemesseinrichtung 6, 7 weist einen Wärmeleitkörper 9, 10 auf, der mit seinem einen Endbereich derart in eine Wandung 42 des Tragflügels 1 integriert ist, dass seine Stirnfläche 43 in einem Bereich 11, 12 bündig an die der Luftströmung 4 ausgesetzten Oberfläche der Wandung 42 des Tragflügels 1 anschließt. Zur thermischen Entkopplung der Bereiche 11, 12 der Oberfläche 3 von den anderen Bereichen ist eine in 1 nicht dargestellte Isolierung zwischen dem Wärmeleitkörper 9, 10 und der Wandung 42 des Tragflügels vorgesehen. An der der Oberfläche 3 gegenüberliegenden Rückseite des Wärmeleitkörpers 9 der ersten Wärmemesseinrichtung 6 ist ein Temperierelement 13, z. B eine Wärmequelle, angeordnet, mit dem eine Temperatur an der Oberfläche 3 in dem ersten Bereich eingestellt werden kann. Die zweite Wärmemesseinrichtung 7 weist eine Wärmequelle 14 auf, die auf der der Oberfläche 3 gegenüberliegenden Rückseite des Wärmeleitkörpers 10 angeordnet ist und mit der die Oberfläche 3 in dem zweiten Bereich 12 beheizt werden kann.The device 5 has a first heat meter 6 , a second heat meter 7 and an evaluation device 8th on, each on the air flow 4 opposite side of the surface 3 arranged and thus in particular are not exposed to harsh weather conditions. Each heat meter 6 . 7 has a heat-conducting body 9 . 10 on, with its one end so in a wall 42 of the wing 1 integrated is that his face 43 in one area 11 . 12 flush with the air flow 4 exposed surface of the wall 42 of the wing 1 followed. For thermal decoupling of the areas 11 . 12 the surface 3 from the other areas is an in 1 not shown insulation between the heat conducting body 9 . 10 and the wall 42 provided the wing. At the surface 3 opposite back of the Wärmeleitkörpers 9 the first heat meter 6 is a tempering element 13 , z. B is a heat source, arranged with a temperature at the surface 3 can be set in the first area. The second heat meter 7 has a heat source 14 on that on the surface 3 opposite back of the Wärmeleitkörpers 10 is arranged and with the the surface 3 in the second area 12 can be heated.

Anders als in 1 dargestellt, können die beiden Wärmemesseinrichtungen 6, 7 auch in Haupterstreckungsrichtung des Tragflügels 1 hintereinander angeordnet sein.Unlike in 1 shown, the two heat meters 6 . 7 also in the main direction of the wing 1 be arranged one behind the other.

Zum Erfassen einer Temperatur an der Oberfläche 3 ist jede Wärmemesseinrichtung 6, 7 mit einem Temperatursensor 15, 16 ausgestattet. Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel erfasst jeder Temperatursensor 15, 16 eine Temperatur des Wärmeleitkörpers 9, 10 in dem der Luftströmung 4 ausgesetzten Endbereich. Durch die thermische Entkopplung der Endbereiche der Wärmeleitkörper 9, 10 und der Wandung 42 kann dabei auf die in den Bereichen 11, 12 jeweils lokal herrschende Temperatur der Oberfläche 3 geschlossen werden.For detecting a temperature at the surface 3 is every heat meter 6 . 7 with a temperature sensor 15 . 16 fitted. At the in 1 shown embodiment, each temperature sensor detected 15 . 16 a temperature of the Wärmeleitkörpers 9 . 10 in the air flow 4 exposed end area. Due to the thermal decoupling of the end regions of the heat-conducting body 9 . 10 and the wall 42 can do that in the fields 11 . 12 each locally prevailing temperature of the surface 3 getting closed.

Die in dem ersten Bereich 11 der Oberfläche 3 angeordnete erste Wärmemesseinrichtung 6 wird derart betrieben, dass eine Eisbildung an der Oberfläche 3 in dem ersten Bereich 11 möglich ist. Dazu wird das Temperierelement 13 derart betrieben, dass die Temperatur an der Oberfläche 3 in dem ersten Bereich 11 auch unter den Gefrierpunkt fallen kann. Konkret kann das Temperierelement 13 dazu derart gesteuert sein, dass die Temperatur an der Oberfläche 3 in dem ersten Bereich 11 einen vorgegebenen Mindestwert, der unterhalb des Gefrierpunkts liegt, nicht unterschreiten kann. Wie durch die Verbindungsleitung 17 angedeutet, kann dabei ein von dem Temperatursensor 15 bereitgestelltes Messsignal für die Temperatur an der Oberfläche 3 in dem Bereich 11 dem Temperierelement 13 für dessen Steuerung zugeführt werden.The one in the first area 11 the surface 3 arranged first heat measuring device 6 is operated in such a way that ice formation on the surface 3 in the first area 11 is possible. This is the tempering 13 operated so that the temperature at the surface 3 in the first area 11 can also fall below freezing. Specifically, the tempering 13 be controlled so that the temperature at the surface 3 in the first area 11 can not fall below a predetermined minimum value, which is below the freezing point. As through the connection line 17 indicated, one of the temperature sensor 15 provided measurement signal for the temperature at the surface 3 in that area 11 the tempering 13 be supplied for its control.

Die zweite Wärmemesseinrichtung 7 wird hingegen derart betrieben, dass eine Eisbildung an der Oberfläche 3 in dem zweiten Bereich 12 verhindert ist. Dazu wird die Wärmequelle 14 derart betrieben, dass die Temperatur an der Oberfläche 3 in dem zweiten Bereich 12 immer über dem Gefrierpunkt liegt, insbesondere auch dann, wenn die Temperatur der Luftströmung 4 unter dem Gefrierpunkt liegt. Um sicherzustellen, dass die Oberfläche 3 in dem Bereich 12 ausreichend geheizt ist, ist der Temperatursensor 16 über eine Verbindungsleitung 18 mit der Wärmequelle 14 verbunden, über die ein von dem Temperatursensor 16 bereitgestelltes Messsignal für die Temperatur an der Oberfläche 3 in dem Bereich 12 an die Wärmequelle 14 für deren Steuerung kommuniziert wird. The second heat meter 7 On the other hand, it operates in such a way that ice formation on the surface occurs 3 in the second area 12 is prevented. This is the heat source 14 operated so that the temperature at the surface 3 in the second area 12 always above freezing, especially if the temperature of the air flow 4 is below freezing. To make sure the surface 3 in that area 12 is sufficiently heated, is the temperature sensor 16 over a connecting line 18 with the heat source 14 connected via the one of the temperature sensor 16 provided measurement signal for the temperature at the surface 3 in that area 12 to the heat source 14 is communicated for their control.

Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel stellt die erste Wärmemesseinrichtung 6 ein erstes Messsignal für einen durch den Wärmeleitkörper 9 fließenden Wärmestrom bereit. Das erste Messsignal wird dabei über eine Verbindungsleitung 19 an eine Schnittstelle 20 der Auswerteeinrichtung 8 kommuniziert und von der Auswerteeinrichtung 8 zum Erzeugen eines Ausgangssignals, das anzeigt, ob Vereisung vorliegt, verwendet. Anders als in 1 dargestellt, muss die Auswerteeinrichtung 8 nicht zwangsläufig innerhalb des Tragflügels 1 angeordnet sein. Vielmehr kann die Auswerteeinrichtung 8 auch Teil einer zentral in dem Luftfahrzeug angeordneten Steuerung sein.At the in 1 The embodiment shown represents the first heat meter 6 a first measurement signal for a through the heat conducting body 9 flowing heat flow ready. The first measuring signal is via a connecting line 19 to an interface 20 the evaluation device 8th communicates and from the evaluation device 8th for generating an output signal indicating whether icing is present. Unlike in 1 shown, the evaluation must 8th not necessarily inside the wing 1 be arranged. Rather, the evaluation device 8th also be part of a centrally located in the aircraft control.

Anhand des ersten Messsignals kann darauf geschlossen werden, wieviel Wärme der Oberfläche 3 in dem ersten Bereich 11 zugeführt werden muss, um die Temperatur so einzustellen, dass sie oberhalb der Mindesttemperatur liegt. Wenn es sich um ein elektrisch betriebenes Temperierelement 13 handelt, kann als das erste Messsignal beispielsweise die von dem Temperierelement 13 verbrauchte elektrische Leistung verwendet werden. Liegt die Temperatur der Luftströmung 4 beispielsweise unterhalb der Mindesttemperatur muss der Oberfläche 3 in dem ersten Bereich 11 Wärme zugeführt werden, wobei die Menge an zugeführter Wärme anhand der verbrauchten elektrischen Leistung abgelesen werden kann. Wenn in der Luftströmung 4 enthaltene Feuchtigkeit an der Oberfläche 3 in dem ersten Bereich 11 gefriert, wird der Oberfläche 3 in dem ersten Bereich 11 einerseits Wärmeenergie zugeführt, die bei dem Phasenübergang der Feuchtigkeit von gasförmig oder flüssig zu fest frei wird. Andererseits wirkt eine an der Oberfläche 3 in dem ersten Bereich 11 gebildete Eisschicht isolierend, womit weniger Wärme von der Oberfläche 3 in dem ersten Bereich 11 an die Umgebung abgegeben wird. Dies hat insgesamt zur Folge, dass der Oberfläche 3 in dem ersten Bereich 11 weniger Wärme von dem Temperierelement 13 zugeführt werden muss, um zu verhindern, dass die Temperatur an der Oberfläche 3 in dem ersten Bereich 11 unter die Mindesttemperatur sinkt. Folglich sinkt der durch den Wärmeleitkörper 9 fließende Wärmestrom. Ein Sinken des Wärmestroms kann aber auch dadurch verursacht sein, dass der Oberfläche 3 in dem ersten Bereich 11 auf anderem Weg Wärmeenergie zugeführt wird, z. B. durch einen Anstieg der Temperatur der Luftströmung 4 oder verstärkte Sonneneinstrahlung. Anders ausgedrückt, kann allein anhand des von der ersten Wärmemesseinrichtung 6 bereitgestellten Messsignals somit noch nicht sicher darauf geschlossen werden, ob an der Oberfläche 3 Vereisung vorliegt.On the basis of the first measurement signal, it can be concluded how much heat the surface 3 in the first area 11 must be supplied to adjust the temperature so that it is above the minimum temperature. If it is an electrically operated tempering 13 is, as the first measurement signal, for example, that of the tempering 13 consumed electrical power can be used. Is the temperature of the air flow 4 for example below the minimum temperature the surface must be 3 in the first area 11 Heat can be supplied, wherein the amount of supplied heat can be read from the electrical power consumed. When in the air flow 4 contained moisture on the surface 3 in the first area 11 freezes, the surface becomes 3 in the first area 11 supplied on the one hand heat energy, which is released too solid at the phase transition of moisture from gaseous or liquid. On the other hand, one works on the surface 3 in the first area 11 formed ice layer insulating, bringing less heat from the surface 3 in the first area 11 is delivered to the environment. Overall, this has the consequence that the surface 3 in the first area 11 less heat from the tempering element 13 must be supplied to prevent the temperature at the surface 3 in the first area 11 below the minimum temperature drops. Consequently, it sinks through the heat-conducting body 9 flowing heat flow. However, a sinking of the heat flow can also be caused by the fact that the surface 3 in the first area 11 heat energy is supplied by other means, for. B. by an increase in the temperature of the air flow 4 or increased sunlight. In other words, based solely on that of the first heat meter 6 provided measurement signal thus not yet sure to be closed, whether on the surface 3 Icing is present.

Ob Vereisung vorliegt, kann jedoch unter Berücksichtigung eines zweiten Messsignals für den von der Wärmequelle 14 zu der Oberfläche 3 in dem zweiten Bereich 12 fließenden Wärmestrom ermittelt werden. Das Messsignal wird dabei von der zweiten Wärmemesseinrichtung 7 bereitgestellt und über eine Verbindungsleitung 21 an eine Schnittstelle 22 der Auswerteeinrichtung 8 kommuniziert. Bei der Verwendung einer elektrisch betriebenen Wärmequelle 14 kann als Messsignal z. B. die von der Wärmequelle 14 verbrauchte elektrische Leistung handeln, die ein Maß dafür ist, wie viel Wärme von der Wärmequelle 14 bereitgestellt und der Oberfläche 3 in dem zweiten Bereich 12 zugeführt werden muss, um die Temperatur an der Oberfläche 3 in dem zweiten Bereich 12 z. B. auf einen konstanten Wert über dem Gefrierpunkt einzustellen. Wenn Feuchtigkeit an der Oberfläche 3 in dem zweiten Bereich 12 kondensiert, hat dies – unabhängig davon, ob die Temperatur der Luftströmung 4 ober- oder unterhalb des Gefrierpunkts liegt – zur Folge, dass die an der Oberfläche 3 in dem zweiten Bereich 12 kondensierte Feuchtigkeit oder auf den Bereich 12 auftreffende Wassertropfen Wärme von der Oberfläche 3 in dem zweiten Bereich 12 abführt. Folglich muss der Oberfläche 3 in dem zweiten Bereich 12 dann mehr Wärme zugeführt werden, d. h. der von der Wärmequelle 14 zu der Oberfläche 3 in dem zweiten Bereich 12 fließende Wärmestrom steigt.Whether icing is present, but taking into account a second measurement signal for that of the heat source 14 to the surface 3 in the second area 12 flowing heat flow can be determined. The measuring signal is from the second heat meter 7 provided and via a connecting line 21 to an interface 22 the evaluation device 8th communicated. When using an electrically powered heat source 14 can be used as a measurement signal z. B. from the heat source 14 Consumed electrical power acting, which is a measure of how much heat from the heat source 14 provided and the surface 3 in the second area 12 must be supplied to the temperature at the surface 3 in the second area 12 z. B. to set a constant value above freezing. If moisture on the surface 3 in the second area 12 condensed, this has - regardless of whether the temperature of the air flow 4 above or below the freezing point - as a result, that at the surface 3 in the second area 12 condensed moisture or on the area 12 impinging drops of water heat from the surface 3 in the second area 12 dissipates. Consequently, the surface needs 3 in the second area 12 then more heat is supplied, ie that from the heat source 14 to the surface 3 in the second area 12 flowing heat flow increases.

Steigt die Temperatur der Luftströmung 4 oder wird die Oberfläche 3 in dem zweiten Bereich 12 z. B. durch Sonneneinstrahlung aufgewärmt, muss der Oberfläche 3 in dem zweiten Bereich 12 weniger Wärme zugeführt werden, d. h. der Wärmestrom sinkt.Increases the temperature of the air flow 4 or will the surface 3 in the second area 12 z. B. warmed up by sunlight, the surface must 3 in the second area 12 less heat is supplied, ie the heat flow decreases.

Änderungen der Witterungsbedingungen wirken sich somit unterschiedlich auf die Messsignale der ersten Wärmemesseinrichtung 6 und der zweiten Wärmemesseinrichtung 7 aus. Durch die Berücksichtigung beider Messsignale in der Auswerteeinrichtung 8 für das Erzeugen des Ausgangssignals, kann somit eindeutig ermittelt werden, ob Vereisung vorliegt. Konkret kann das von der Auswerteeinrichtung 8 generierte Ausgangssignal über eine Schnittstelle 23 der Auswerteeinrichtung 8 ausgegeben und einer im Cockpit angeordneten Anzeigeeinrichtung mit einer Anzeige für den Piloten zugeführt werden.Changes in the weather conditions thus have different effects on the measurement signals of the first heat meter 6 and the second heat meter 7 out. By considering both measuring signals in the evaluation device 8th for the generation of the output signal, it can thus be clearly determined whether icing is present. Specifically, this can be done by the evaluation device 8th Generated output signal via an interface 23 the evaluation device 8th issued and one arranged in the cockpit display device are supplied with a display for the pilot.

Neben den Schnittstellen 20 und 22 für die von der ersten Wärmemesseinrichtung 6 und der zweiten Wärmemesseinrichtung 7 bereitgestellten Messsignale kann die Auswerteeinrichtung 8 eine Schnittstelle 24 zum Empfang eines Messsignals für die Temperatur der Luftströmung 4 über der Oberfläche 3 sowie eine Schnittstelle 25 zum Empfang eines Messsignals für eine Strömungsgeschwindigkeit der Luftströmung 4 relativ zu der Oberfläche 3 aufweisen. Unter Verwendung der Temperatur der Luftströmung 4 über der Oberfläche 3, der Temperatur an der Oberfläche 3 in dem ersten Bereich 11 und der Strömungsgeschwindigkeit der Luftströmung 4 kann ermittelt werden, wieviel Wärme theoretisch über die Oberfläche 3 in dem ersten Bereich 11 an die Umgebung abgeführt werden müsste, wenn keine als eine Art Isolationsschicht oder Kühlkörper wirkende Eisschicht auf der Oberfläche 3 vorhanden wäre. Aus dem Vergleich dieses Werts mit dem Wert, der sich aus dem durch den Wärmeleitkörper 9 fließenden Wärmestrom ergibt, kann somit ermittelt werden, ob eine Eisschicht auf der Oberfläche 3 vorhanden ist. Es ist somit nicht nur möglich, zu ermitteln, ob sich momentan Eis an der Oberfläche 3 bildet, sondern es kann auch ermittelt, ob eine u. U. nicht weiter anwachsende Eisschicht auf der Oberfläche 3 vorhanden ist. Diese Information kann z. B. dazu genutzt werden, um zu überprüfen, ob nach dem Einleiten von Maßnahmen zum Enteisen der Oberfläche 3 die zuvor vorhandene Eisschicht vollständig entfernt ist oder ob diese noch vorhanden ist.In addition to the interfaces 20 and 22 for those of the first heat meter 6 and the second heat meter 7 provided measuring signals, the evaluation 8th an interface 24 for receiving a measurement signal for the temperature of the air flow 4 above the surface 3 as well as an interface 25 for receiving a measurement signal for a flow velocity of the air flow 4 relative to the surface 3 exhibit. Using the temperature of the air flow 4 above the surface 3 , the temperature at the surface 3 in the first area 11 and the flow rate of the airflow 4 can be determined how much heat theoretically across the surface 3 in the first area 11 would have to be dissipated to the environment, if no acting as a kind of insulating layer or heat sink ice layer on the surface 3 would be present. From the comparison of this value with the value resulting from the heat conduction body 9 flowing heat flow results, it can thus be determined whether a layer of ice on the surface 3 is available. It is thus not only possible to determine if there is currently ice on the surface 3 It can also be determined whether a u. U. not further growing ice layer on the surface 3 is available. This information can z. B. be used to check whether after the initiation of measures for deicing the surface 3 the previously existing ice layer is completely removed or if it is still present.

In 2 und 3 ist beispielhaft gezeigt, welchen Einfluss die an der Oberfläche 3 herrschenden Witterungsbedingungen auf die mit den Temperatursensoren 15, 16 gemessenen Temperaturen und die erfassten Wärmeströme haben. Dazu sind in 2 die Temperatur 26 der Luftströmung 3, die Temperatur 27 an der Oberfläche 3 in dem ersten Bereich 11 und die Temperatur 28 an der Oberfläche 3 in dem zweiten Bereich über der Zeit 29 aufgetragen. In 3 sind der durch den ersten Wärmeleitkörper 9 fließende Wärmestrom 30 und der durch den zweiten Wärmeleitkörper 10 fließende Wärmestrom 31 über der Zeit 29 aufgetragen.In 2 and 3 is shown as an example, which influence on the surface 3 prevailing weather conditions to those with the temperature sensors 15 . 16 measured temperatures and the detected heat flows have. These are in 2 the temperature 26 the air flow 3 , the temperature 27 on the surface 3 in the first area 11 and the temperature 28 on the surface 3 in the second area over time 29 applied. In 3 are the through the first heat conducting body 9 flowing heat flow 30 and by the second heat conducting body 10 flowing heat flow 31 over time 29 applied.

Wie in 2 gezeigt, liegt die Temperatur 26 der Luftströmung 4 unterhalb des Gefrierpunkts 32 und nimmt mit der Zeit kontinuierlich ab. Dabei wird davon ausgegangen, dass bis zu einem Zeitpunkt 33 keine Feuchtigkeit in der Luftströmung 4 enthalten ist, wohingegen zwischen dem Zeitpunkt 33 und dem Zeitpunkt 34 Feuchtigkeit in der Luftströmung 4 enthalten ist. Ab dem Zeitpunkt 34 ist die den Tragflügel 1 anströmende Luftströmung 4 wieder trocken.As in 2 shown, the temperature is 26 the air flow 4 below freezing 32 and decreases steadily over time. It is assumed that up to a time 33 no moisture in the air flow 4 is contained, whereas between the time 33 and the time 34 Moisture in the air flow 4 is included. From the moment 34 is that the wing 1 incoming air flow 4 dry again.

Das Temperierelement 13 der ersten Wärmemesseinrichtung 6 ist derart betrieben, dass die Temperatur 27 an der Oberfläche 3 in dem ersten Bereich 11 nicht unter eine Mindesttemperatur 35 fällt. Bei dem in 2 dargestellten Beispiel liegt die Mindesttemperatur 35 dabei oberhalb der Temperatur 26 der Luftströmung 4 liegt. Um die Temperatur 27 nicht unter die Mindesttemperatur 35 sinken zu lassen, muss der Oberfläche 3 in dem ersten Bereich 11 Wärme zugeführt werden. Dabei nimmt der Wärmestrom 30, der von dem Temperierelement 13 der ersten Wärmemesseinrichtung 6 durch den Wärmeleitkörper 9 zu der Oberfläche 3 in dem ersten Bereich 11 fließt, bis zu dem Zeitpunkt 33 infolge der kontinuierlich sinkenden Temperatur 26 der Luftströmung 4 kontinuierlich zu.The tempering element 13 the first heat meter 6 is operated such that the temperature 27 on the surface 3 in the first area 11 not below a minimum temperature 35 falls. At the in 2 the example shown is the minimum temperature 35 while above the temperature 26 the air flow 4 lies. To the temperature 27 not below the minimum temperature 35 must sink, the surface must 3 in the first area 11 Heat are supplied. The heat flow decreases 30 that of the tempering element 13 the first heat meter 6 through the heat-conducting body 9 to the surface 3 in the first area 11 flows until the time 33 due to the continuously decreasing temperature 26 the air flow 4 continuously too.

Zwischen den Zeitpunkten 33 und 34 trifft Feuchtigkeit auf die Oberfläche 3 in dem ersten Bereich 11, die dort gefriert. Dabei wird der Oberfläche 3 in dem ersten Bereich 11 Wärme zugeführt, womit es trotz der sinkenden Temperatur 26 der Luftströmung 4 zu einem Anstieg der Temperatur 27 kommt. Aufgrund des Anstiegs der Temperatur 27 muss der Oberfläche 3 in dem ersten Bereich 11 weniger Wärme zugeführt werden, um zu verhindern, dass die Temperatur 27 unter die Mindesttemperatur 35 fällt. Folglich nimmt der durch den Wärmeleitkörper 9 fließende Wärmestrom 30 ab. Insbesondere steigt er erst dann wieder an, wenn die Temperatur 27 an der Oberfläche 3 in dem ersten Bereich 11 wieder auf die Mindesttemperatur 35 gesunken ist und ohne die Zufuhr von Wärme unter diese sinken würde.Between the times 33 and 34 Moisture hits the surface 3 in the first area 11 that freezes there. This is the surface 3 in the first area 11 Heat supplied, bringing it despite the sinking temperature 26 the air flow 4 to a rise in temperature 27 comes. Due to the rise in temperature 27 must the surface 3 in the first area 11 Less heat is supplied to prevent the temperature 27 below the minimum temperature 35 falls. Consequently, the takes through the heat-conducting body 9 flowing heat flow 30 from. In particular, it only rises again when the temperature 27 on the surface 3 in the first area 11 back to the minimum temperature 35 has sunk and would not sink under the supply of heat.

Die Wärmequelle 14 der zweiten Wärmemesseinrichtung 7 ist derart betrieben, dass eine Eisbildung an der Oberfläche 3 in dem zweiten Bereich 12 verhindert ist. Dazu wird die Oberfläche 3 in dem zweiten Bereich 12 auf eine vorgegebene Temperatur 36 über dem Gefrierpunkt 32 beheizt. Um die Temperatur 28 bei der vorgegebenen Temperatur 36 zu halten, muss der Oberfläche 3 in dem zweiten Bereich 12 Wärme zugeführt werden. Dabei nimmt der Wärmestrom 31, der von der Wärmequelle 14 der zweiten Wärmemesseinrichtung 7 durch den Wärmeleitkörper 10 zu der Oberfläche 3 in dem zweiten Bereich 12 fließt, bis zu dem Zeitpunkt 33 infolge der kontinuierlich sinkenden Temperatur 26 der Luftströmung 4 kontinuierlich zu.The heat source 14 the second heat meter 7 is operated in such a way that ice formation on the surface 3 in the second area 12 is prevented. This is the surface 3 in the second area 12 to a predetermined temperature 36 above freezing point 32 heated. To the temperature 28 at the given temperature 36 to hold, the surface must be 3 in the second area 12 Heat are supplied. The heat flow decreases 31 that from the heat source 14 the second heat meter 7 through the heat-conducting body 10 to the surface 3 in the second area 12 flows until the time 33 due to the continuously decreasing temperature 26 the air flow 4 continuously too.

Zwischen den Zeitpunkten 33 und 34 trifft Feuchtigkeit auf die Oberfläche 3 in dem zweiten Bereich 12, wo sie jedoch nicht gefriert. Vielmehr verdunstet die auf der Oberfläche 3 in dem zweiten Bereich 12 befindliche Feuchtigkeit. Dabei wird von der Oberfläche 3 in dem zweiten Bereich 12 Wärme abgeführt. Entsprechend muss der Oberfläche 3 in dem zweiten Bereich 12 mit der Wärmequelle 14 mehr Wärme zugeführt werden, um die Temperatur 28 bei der vorgegeben Temperatur 36 zu halten. Wenn keine Feuchtigkeit mehr auf die Oberfläche 3 in dem zweiten Bereich 12 trifft und die Oberfläche 3 in dem zweiten Bereich 12 abgetrocknet ist, muss die Oberfläche 3 in dem zweiten Bereich 12 weniger stark beheizt werden, d. h. der der durch den Wärmeleitkörper 10 fließende Wärmestrom 31 nimmt nach dem Zeitpunkt 34 zunächst ab. Mit dem weiteren Sinken der Temperatur 26 der Luftströmung 4 steigt der Wärmestrom 31 jedoch wieder kontinuierlich an.Between the times 33 and 34 Moisture hits the surface 3 in the second area 12 but where she does not freeze. Rather, it evaporates on the surface 3 in the second area 12 moisture present. It is from the surface 3 in the second area 12 Dissipated heat. Accordingly, the surface must be 3 in the second area 12 with the heat source 14 more heat is added to the temperature 28 at the specified temperature 36 to keep. When there is no moisture on the surface 3 in the second area 12 meets and the surface 3 in the second area 12 is dried, the surface must be 3 in the second area 12 less heated, ie that of the heat-conducting body 10 flowing heat flow 31 takes after the time 34 first off. With the further drop in temperature 26 the air flow 4 the heat flow increases 31 but again continuously.

In 4 ist in den Tragflügel 1 die Vorrichtung 5 gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform integriert. Die zweite Wärmemesseinrichtung 7 der Vorrichtung 5 ist dabei so ausgebildet, wie bei der in 1 gezeigten Ausführungsform. Allerdings weist die erste Wärmemesseinrichtung 6 keine Wärmequelle auf. Vielmehr ist an der der Oberfläche 3 gegenüberliegenden Rückseite des Wärmeleitkörpers 9 ein Temperatursensor 37 vorgesehen, der eine Temperatur an der Oberfläche 3 in dem ersten Bereich 11 erfasst. Ein von dem Temperatursensor 37 bereitgestelltes Messsignal wird als das erste Messsignal der ersten Wärmemesseinrichtung 6 über eine Verbindungsleitung 38 an eine dafür vorgesehene Schnittstelle 39 der Auswerteeinrichtung 8 kommuniziert und für das Erzeugen eines Ausgangssignals verwendet, welches anzeigt, ob an der Oberfläche 3 Vereisung vorliegt.In 4 is in the wing 1 the device 5 integrated according to another embodiment of the invention. The second heat meter 7 the device 5 is designed as in the case of 1 shown embodiment. However, the first heat meter has 6 no heat source. Rather, it is at the surface 3 opposite back of the Wärmeleitkörpers 9 a temperature sensor 37 provided a temperature at the surface 3 in the first area 11 detected. One from the temperature sensor 37 provided measurement signal is used as the first measurement signal of the first heat meter 6 over a connecting line 38 to a designated interface 39 the evaluation device 8th communicates and uses for generating an output signal indicating whether at the surface 3 Icing is present.

In 5 ist beispielhaft gezeigt, wie sich eine mit dem Temperatursensor 37 erfasste Temperatur 40 an der Oberfläche 3 in dem ersten Bereich 11 in Abhängigkeit von den an der Oberfläche 3 herrschenden Witterungsbedingungen verhält. Dabei wird davon ausgegangen, dass die Temperatur 25 der Luftströmung 4 konstant unter dem Gefrierpunkt 31 liegt. Bis zu einem Zeitpunkt 41 ist keine Feuchtigkeit in der Luftströmung 4 enthalten, danach trifft jedoch Feuchtigkeit auf die Oberfläche 3. Mit dem Gefrieren der Feuchtigkeit an der Oberfläche 3 in dem ersten Bereich 11 steigt die mit dem Temperatursensor 37 erfasste Temperatur 40, da der Oberfläche 3 in dem ersten Bereich 11 bei dem Phasenübergang von flüssig zu fest Wärme zugeführt wird.In 5 is shown as an example, how one with the temperature sensor 37 recorded temperature 40 on the surface 3 in the first area 11 depending on the surface 3 prevailing weather conditions behaves. It is assumed that the temperature 25 the air flow 4 constant below freezing 31 lies. Until one time 41 is no moisture in the airflow 4 but then moisture hits the surface 3 , With the freezing of moisture on the surface 3 in the first area 11 it rises with the temperature sensor 37 recorded temperature 40 because of the surface 3 in the first area 11 at the phase transition from liquid to solid heat is supplied.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: TragflügelHydrofoil
22: Vorderkanteleading edge
33: Oberflächesurface
44: Luftströmungairflow
55: Vorrichtungcontraption
66: WärmemesseinrichtungHeat measuring device
77: WärmemesseinrichtungHeat measuring device
88th: Auswerteeinrichtungevaluation
99: Wärmeleitkörperthermal conductors
1010: Wärmeleitkörperthermal conductors
1111: BereichArea
1212: BereichArea
1313: Temperierelementtempering
1414: Wärmequelleheat source
1515: Temperatursensortemperature sensor
1616: Temperatursensortemperature sensor
1717: Verbindungsleitungconnecting line
1818: Verbindungsleitungconnecting line
1919: Verbindungsleitungconnecting line
2020: Schnittstelleinterface
2121: Verbindungsleitungconnecting line
2222: Schnittstelleinterface
2323: Schnittstelleinterface
2424: Schnittstelleinterface
2525: Schnittstelleinterface
2626: Temperaturtemperature
2727: Temperaturtemperature
2828: Temperaturtemperature
2929: ZeitTime
3030: Wärmestromheat flow
3131: Wärmestromheat flow
3232: Gefrierpunktfreezing point
3333: Zeitpunkttime
3434: Zeitpunkttime
3535: Mindesttemperaturminimum temperature
3636: Temperaturtemperature
3737: Temperatursensortemperature sensor
3838: Verbindungsleitungconnecting line
3939: Schnittstelleinterface
4040: Temperaturtemperature
4141: Zeitpunkttime
4242: Wandungwall
4343: Stirnflächeface

Claims

Method for detecting icing of a flow of air ( 4 ) surface ( 3 ), where a) one in a first area ( 11 ) of the surface ( 3 ) arranged first heat measuring device ( 6 ) is operated in such a way that ice formation on the surface ( 3 ) in the first area ( 11 ) and b) a temperature ( 27 . 40 ) at the first heat meter ( 6 ), characterized in that c) with a heat source ( 14 ) one in a second area ( 12 ) of the surface ( 3 ) arranged second heat measuring device ( 7 ) a temperature ( 28 ) on the surface ( 3 ) in the second area ( 12 ) is adjusted so that an ice formation on the surface ( 3 ) in the second area ( 12 ), the first area ( 11 ) and the second area ( 12 ) of the surface ( 3 ) in the same way from the air flow ( 4 ), d) the temperature ( 28 ) on the surface ( 3 ) in the second area ( 12 ) and e) one from the heat source ( 14 ) to the surface ( 3 ) in the second area ( 12 ) flowing heat flow ( 31 ) is detected.

Method according to claim 1, characterized in that the temperature ( 27 . 40 ) connected to the first heat meter ( 6 ) is detected on the surface ( 3 ) in the first area ( 11 ) is detected.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that a) a temperature ( 27 ) on the surface ( 3 ) in the first area ( 11 ) with a at the back of a heat conducting body ( 9 ) arranged tempering ( 13 ) of the first heat meter ( 6 ) and b) a through the heat conducting body ( 9 ) flowing heat flow ( 30 ) is detected.

Method according to claim 3, characterized in that the temperature ( 27 ) on the surface ( 3 ) in the first area ( 11 ) with the tempering element ( 13 ) is set to a constant value.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a temperature ( 26 ) of the air flow ( 4 ) above the surface ( 3 ) is detected.

Method according to claim 5 when appended to claim 3, characterized in that the temperature ( 27 ) on the surface ( 3 ) in the first area ( 11 ) with the tempering element ( 13 ) is set such that a difference in temperature ( 27 ) on the surface ( 3 ) in the first area ( 11 ) and the temperature ( 26 ) of the air flow ( 4 ) above the surface ( 3 ) is constant.

Method according to claim 5 or claim 6, characterized in that the temperature ( 28 ) on the surface ( 3 ) in the second area ( 12 ) with the heat source ( 14 ) of the second heat meter ( 7 ) is set such that a difference in temperature ( 28 ) on the surface ( 3 ) in the second area ( 12 ) and the temperature ( 26 ) of the air flow ( 4 ) above the surface ( 3 ) is constant.

Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the temperature ( 28 ) on the surface ( 3 ) in the second area ( 12 ) with the heat source ( 14 ) of the second heat meter ( 14 ) is set to a constant value.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a flow velocity of the air flow ( 4 ) is detected.

Contraption ( 5 ) for detecting icing of a flow of air ( 4 ) surface ( 3 ) with a first heat measuring device ( 6 ) a) in a first area ( 11 ) of the surface ( 3 b) is operable so that an ice formation on the surface ( 3 ) in the first area ( 11 ) is possible, c) a first temperature sensor ( 15 ) having a temperature ( 27 . 40 ) at the first heat meter ( 6 ), and d) provides a first measurement signal which is emitted from on the surface ( 3 ) in the first area ( 11 ) dependent thermal conditions, characterized in that e) a second heat measuring device ( 7 ), the ea) in a second area ( 12 ) of the surface ( 3 ), eb) a heat source ( 14 ), with which a temperature ( 28 ) on the surface ( 3 ) in the second area ( 12 ) is adjustable so that ice formation on the surface ( 3 ) in the second area ( 12 ), the first area ( 11 ) and the second area ( 12 ) of the surface ( 3 ) in the same way from the air flow ( 4 ), ec) a second temperature sensor ( 16 ), which determines the temperature ( 28 ) on the surface ( 3 ) in the second area ( 12 ) and ed) a second measurement signal for one of the heat source ( 14 ) to the surface ( 3 ) in the second area ( 12 ) flowing heat flow ( 31 ), and f) an evaluation device ( 8th ) which is an interface ( 20 ) for receiving the first measurement signal and an interface ( 22 ) for receiving the second measurement signal and generates an output signal which indicates whether icing is present.

Contraption ( 5 ) according to claim 10, characterized in that the temperature ( 27 . 40 ), the temperature sensor ( 15 ) at the first heat meter ( 6 ), a temperature ( 27 . 40 ) on the surface ( 3 ) in the first area ( 11 ).

Contraption ( 5 ) according to claim 10 or 11, characterized in that the first heat measuring device ( 6 ) a) a tempering element ( 13 ) ab) on one of the surface ( 3 ) opposite back of a Wärmeleitkörpers ( 9 ) of the first heat meter ( 6 ) and bb) having a temperature ( 27 ) on the surface ( 3 ) in the first area ( 11 ) is adjustable, and b) a sensor for detecting a through the heat conducting body ( 9 ) flowing heat flow ( 30 ), which provides the first measurement signal.

Contraption ( 5 ) according to claim 12, characterized in that the tempering element ( 13 ) the temperature ( 27 ) on the surface ( 3 ) by doing first area ( 11 ) to a constant value to determine if icing is present.

Contraption ( 5 ) according to one of claims 10 to 13, characterized in that the evaluation unit ( 8th ) an interface ( 24 ) for receiving a measurement signal for a temperature ( 26 ) of the air flow ( 4 ) above the surface ( 3 ) having.

Contraption ( 5 ) according to claim 14 when appended to claim 12, characterized in that the tempering element ( 13 ) the temperature ( 27 ) on the surface ( 3 ) in the first area ( 11 ) so as to determine if icing is present, that a difference in temperature ( 27 ) on the surface ( 3 ) in the first area ( 11 ) and the temperature ( 26 ) of the air flow ( 4 ) above the surface ( 3 ) is constant.

Contraption ( 5 ) according to claim 14 or claim 15, characterized in that the heat source ( 14 ) of the second heat meter ( 7 ) the temperature ( 28 ) on the surface ( 3 ) in the second area ( 12 ) so as to determine if icing is present, that a difference in temperature ( 28 ) on the surface ( 3 ) in the second area ( 12 ) and the temperature ( 26 ) of the air flow ( 4 ) above the surface ( 3 ) is constant.

Contraption ( 5 ) according to one of claims 10 to 15, characterized in that the heat source ( 14 ) of the second heat meter ( 7 ) the temperature ( 28 ) on the surface ( 3 ) in the second area ( 12 ) to a constant value to determine if icing is present.

Contraption ( 5 ) according to one of claims 10 to 17, characterized in that the evaluation unit ( 8th ) an interface ( 25 ) for receiving a measurement signal for a flow velocity of the air flow ( 4 ) having.

Structural element, in particular aerodynamic component, with one of an air flow ( 4 ) surface ( 3 ) and a device integrated in the structural element ( 5 ) for detecting icing of the surface ( 3 ) according to one of claims 10 to 18.