Прозрачное изделие с датчиком влаги

Прозрачное изделие с датчиком влаги

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Уровень техники

1. Область техники, к которой относится изобретение:

Данное изобретение относится к остеклению, например окнам, имеющим датчики влаги для измерения проникновения влаги, а более конкретно к многослойному остеклению воздушных и аэрокосмических судов, например к лобовому стеклу воздушного судна, имеющему датчики влаги для контроля поведения в реальном времени влагостойких уплотнений окон и количества влаги, накапливающейся с течением времени.

2. Обсуждение технологии, имеющейся на сегодняшний день

Окна воздушных или аэрокосмических судов, например лобовые стекла воздушных судов, включают в себя многослойный материал, состоящий из слоев или листов пластмассы, стеклянных слоев или листов и их сочетания. Слои внутренней части лобового стекла обращены вовнутрь воздушного судна и предназначены для того, чтобы обеспечивать конструктивную прочность лобового стекла. Наружная часть лобового стекла обращена наружу от воздушного судна и предназначена для обеспечения конструктивной прочности и приспособлений для оптической резкости. В качестве примера и не ограничивая это обсуждение, эти приспособления могут быть включены в состав электропроводного покрытия или множества электропроводных проводов, расположенных между парой расположенных на некотором расстоянии друг от друга токопроводящих шин и соединенных с ними для того, чтобы нагревать лобовое стекло для предотвращения образования запотевания и льда, и/или их устранения, соответственно, на и/или с наружной поверхности лобового стекла.

Как понятно специалистам в данной области техники, по мере увеличения продолжительности эксплуатации лобового стекла воздушного судна, эффективность работы лобового стекла уменьшается до тех пор, пока лобовое стекло не станет не функционирующим и не потребуется заменять или ремонтировать лобовое стекло. Если описать это более конкретно, то периферийный край лобового стекла имеет уплотнение, защищающее от наружной влаги, которое служит барьером, препятствующим попаданию влаги между пластмассовыми и стеклянными слоями или листами лобового стекла. Когда влагостойкое уплотнение выходит из строя, например трескается и/или слои многослойного материала лобового стекла разъединяются вследствие эрозии, вызванной ветром и дождем, влага попадает между слоями лобового стекла. Хотя растрескивание или разъединение уплотнения не является прочностной проблемой, когда влага проходит между слоями лобового стекла, лобовое стекло может расслаиваться, и электропроводное покрытие или провода, что бы из них там ни находилось, могут быть повреждены и прийти в негодность, тем самым сокращая или заканчивая срок службы лобового стекла. Если описать это более конкретно, то, когда происходит расслаивание лобового стекла, возросшие количества влаги перемещаются между слоями лобового стекла, ускоряя деградацию лобового стекла, например повреждение и/или отказ токопроводящих шин и электрически электропроводного покрытия или проводов, что снижает или сводит на нет антиобледенительные возможности лобового стекла.

Несвоевременная реакция с тем, чтобы устранить дефекты в этих приспособлениях в остеклении, когда они начинаются, снижает эффективность работы остекления и может в результате привести к необходимости аварийного ремонта, например ремонта или замены остекления. Следовательно, было бы полезным снабдить остекление датчиками влаги для контроля работоспособности остекления, так, чтобы ремонт или замена остекления были плановым техническим обслуживанием, а не аварийным ремонтом.

Сущность изобретения

Данное изобретение относится к остеклению, включающему в себя, помимо прочего, множество листов, соединенных вместе; элемент-датчик, реагирующий на влагу, причем элемент-датчик между листами, электронные схемы датчика, при работе соединенные с этим датчиком для того, чтобы измерять некоторое электрическое свойство датчика, которое изменяется как функция коррозии, вызванной влагой, в котором при работе соединяют элемент-датчик и электронные схемы датчика с источником питания для того, чтобы измерять это электрическое свойство датчика с целью определения того, является ли элемент-датчик новым элементом-датчиком, работающим элементом-датчиком, элементом-датчиком, достигшим насыщения, или сломанным элементом-датчиком.

Кроме того, изобретение относится к способу определения ожидаемого срока службы многослойного остекления изделия, предназначенного для воздушного судна и имеющего проникновение влаги, включающему в себя, помимо прочего, этапы, на которых изготавливают многослойное остекление для воздушного судна, имеющее влагостойкий барьер поверх наружной поверхности граничных краев и периферии многослойного остекления для воздушного судна; во время изготовления многослойного остекления для воздушного судна размещают между листами и/или между листами и влагостойким уплотнением остекления для воздушного судна элемент-датчик, реагирующий на влагу; при работе соединяют электронные схемы датчика с этим элементом-датчиком для того, чтобы измерять некоторое электрическое свойство элемента-датчика, которое изменяется как функция коррозии, вызванной влагой, при работе соединяют элемент-датчик и электронные схемы датчика с источником питания для того, чтобы измерять это электрическое свойство датчика с целью определения того, является ли элемент-датчик новым элементом-датчиком, работающим элементом-датчиком, элементом-датчиком, достигшим насыщения, или сломанным элементом-датчиком, и заменяют остекление для воздушного судна в случае, когда элемент-датчик находится на некотором предварительно заданном значении.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - вид в поперечном разрезе неограничивающего варианта воплощения лобового стекла воздушного судна, включающего в себя признаки по этому изобретению.

Фиг. 2 - изометрическое изображение нагревательного элемента предшествующего уровня техники для устранения запотевания и для растапливания льда и снега на наружной поверхности лобового стекла.

Фиг. 3 - изометрическое изображение неограничивающего варианта воплощения датчика или обнаружителя влаги, соответствующих этому изобретению.

Фиг. 4 - неограничивающий вариант воплощения электрической системы для того, чтобы осуществлять мониторинг и действовать в соответствии с выходными сигналами датчика влаги, соответствующий идеям этого изобретения.

Фиг. 5 - вид в плане неограничивающего варианта воплощения компоновки датчиков или обнаружителей влаги для оценки приблизительного места проникновения влаги и глубины проникновения влаги.

Фиг. 6 - вид в плане, на котором показан датчик влаги, соответствующий изобретению, окружающий нагревательный элемент, показанный на Фиг. 2.

Фиг. 7 - вид сбоку в вертикальном разрезе, на котором показан неограничивающий вариант воплощения изобретения для установки датчика поверх токопроводящей шины нагревательного элемента.

Фиг. 8 - вид сбоку в вертикальном разрезе другого неограничивающего варианта воплощения датчика по изобретению, имеющего два однородных металла различных физических размеров.

Фиг. 9 - вид сбоку в вертикальном разрезе другого неограничивающего варианта воплощения датчика по изобретению, имеющего два разнородных металла.

Фиг. 10 - неограничивающий вариант воплощения считывающей схемы, которая может быть использована при практическом осуществлении этого изобретения.

Фиг. 11 - другой неограничивающий вариант воплощения другой считывающей схемы, которая может быть использована при практическом осуществлении этого изобретения.

Фиг. 12 - вид в поперечном разрезе части лобового стекла, показанного на Фиг. 1, на котором показано место расположения датчиков или обнаружителей влаги на граничных и периферийных краевых участках лобового стекла воздушного судна в соответствии с идеями этого изобретения.

Фиг. 13 - вид в плане другого неограничивающего варианта воплощения датчика влаги, соответствующего изобретению.

Осуществление изобретения

В том значении, в котором они здесь используются, термины, обозначающие положение в пространстве или направление, такие как "внутренний", "наружный", "левый", "правый", "верхний", "нижний", "горизонтальный", "вертикальный" и тому подобное, относятся к изобретению в том представлении, в котором оно показано на чертежах на фигурах. Однако следует понимать, что изобретение может принимать различные альтернативные ориентации и, соответственно, такие термины не следует рассматривать в качестве ограничения. Кроме того, все числа, выражающие размеры, физические характеристики и так далее, используемые в этом описании и формуле изобретения, следует понимать как модифицируемые во всех случаях термином "около". Соответственно, если не сказано противоположное, то численные значения, приводимые в нижеследующих описании и формуле изобретения, могут изменяться в зависимости от того свойства, которое требуется и/или которое стремятся получить посредством настоящего изобретения. Как минимум, и не в качестве попытки ограничить применение доктрины эквивалентов к объему формулы изобретения, каждый численный параметр должен, по меньшей мере, толковаться в свете количества сообщенных значащих цифр и с применением обычных методик округления. Кроме того, все раскрытые здесь диапазоны должны пониматься как охватывающие любые и все поддиапазоны, относящиеся к этому диапазону. Например, заявленный диапазон "1-10" должен рассматриваться как включающий в себя любые значения и все поддиапазоны между минимальным значением, составляющим 1, и максимальным значением, составляющим 10, включая эти значения; то есть все поддиапазоны, начинающиеся с минимального значения, составляющего 1 или больше, и заканчивающиеся максимальным значением, составляющим 10 или меньше, например от 1 до 6,7, или от 3,2 до 8,1, или от 5,5 до 10. Кроме того, в том значении, в котором он здесь используется, термин "наложенный поверх", "расположенный поверх" или "установленный поверх" означает - наложенный на что-то, расположенный на чем-то или установленный поверх чего-то, но не обязательно в контакте с его поверхностью. Например, один предмет или компонент предмета "наложенный поверх", "установленный поверх" или "расположенный поверх" другого предмета или компонента предмета не исключает наличие материалов, соответственно, между этим предметом или между компонентом этого предмета.

Перед рассмотрением нескольких неограничивающих вариантов воплощения изобретения следует понимать, что изобретение не ограничено своим применением к подробностям конкретных неограничивающих вариантов воплощения, показанных и рассмотренных здесь, поскольку изобретение способно и на другие варианты воплощения. Кроме того, терминология, используемая здесь для рассмотрения изобретения, используется с целью описания, а не с целью ограничения. Кроме того и в дополнение к этому, если не указано иное, то при нижеследующем рассмотрении как одинаковые ссылочные позиции относятся к одинаковым элементам.

Неограничивающие варианты воплощения изобретения относятся к многослойному остеклению для воздушного судна и, в частности, к лобовому стеклу воздушного судна. Изобретение, однако, не ограничено никаким конкретным типом остекления для воздушного судна, и изобретение предполагает практическую реализацию изобретения на любом типе лобового стекла, например на многослойном лобовом стекле, раскрытом в патенте США №8,155,816, но не ограничиваясь им; в окне воздушного судна, имеющем среду, чувствительную к электрическим стимулирующим воздействиям для увеличения или уменьшения пропускания в видимой части спектра, например типа окна воздушного судна, раскрытого в опубликованной заявке на патент США, US 2007/0002422 А, но не ограничиваясь им, и в окнах воздушного судна, относящихся к типу, имеющему изолированное воздушное пространство между парой многослойных листов. Кроме того, изобретение может быть практически реализовано в окнах коммерческих и жилых зданий, например типа, раскрытого в патенте США, №5,675,944, но не ограничиваясь ими; в окне для любого типа наземного транспортного средства; в фонаре кабины, окне кабины и лобовом стекле для любого типа воздушного и космического транспортного средства; в окне для любого надводного или подводного корабля и в окошке для стороны наблюдения или дверцы для любого типа контейнеров, например для холодильника, шкафа и/или дверцы печи, но не ограничиваясь ими. Идентифицированные здесь документы включены в состав настоящей заявки посредством ссылки. Кроме того и в дополнение к этому, изобретение не ограничено материалом слоев или листов остекления, и эти слои или листы могут быть выполнены из отвержденных и неотвержденных пластмассовых листов; отожженных стеклянных листов и термически и химически упрочненных, прозрачных, цветных, имеющих покрытие и не имеющих покрытие стеклянных листов, но не ограничиваются ими. Как можно теперь понять, изобретение может быть практически реализовано в окнах, имеющих непрозрачные листы, например деревянные и металлические листы, и стеклянные листы, имеющие непрозрачное покрытие, и их сочетания, но не ограничивается этим.

Остекление аэрокосмического лобового стекла в настоящее время представляет собой пассивный компонент воздушного судна с функциями предотвращения обледенения или предотвращения запотевания, однако оно обеспечивает мало обратной связи или не дает никакой обратной связи с бортовой системой. Неограниченные варианты воплощения датчиков по изобретению предлагают интеллектуальное окно с целью обеспечения обратной связи по состоянию исправности системы окна в отношении его электрической и механической целостности. В частности, поступление влаги представляет собой известную проблему старения аэрокосмического остекления, особенно в случае, когда уплотнения окна не обслуживаются должным образом. Если позволить ему продолжаться, то поступление влаги может постоянно разрушать внутренний многослойный материал, вызывая снижение видимости и делая окно бесполезным. В самых худших случаях поступление влаги может воздействовать на электропроводный слой нагревателя (подробно рассматриваемый ниже), потенциально вызывая образование электрической дуги и повреждение конструкции одного или более листов или слоев лобового стекла.

На Фиг. 1 показан неограничивающий вариант воплощения лобового стекла (20) воздушного судна, которое может быть использовано при практическом осуществлении изобретения. Лобовое стекло (20) имеет некоторый первый стеклянный лист (22), прикрепленный к поверхности (24) винилового промежуточного слоя или листа (26) посредством некоторого первого уретанового промежуточного слоя (28), и имеет некоторый второй стеклянный лист (30), прикрепленный к поверхности (32) промежуточного винилового слоя (26) посредством некоторого второго уретанового промежуточного слоя (34). Некоторый краевой элемент или барьер (36) для влаги, относящийся к типу, используемому в данной области техники, например силиконовый каучук или другой гибкий долговечный влагонепроницаемый материал, но не ограничиваясь ими, прикреплен к (1) периферийному краю (38) лобового стекла (20), то есть к периферийному краю (38) первого и второго листов (22) и (30) соответственно; винилового промежуточного слоя (26); первого и второго уретановых промежуточных слоев (28) и (34) соответственно; к (2) граничным областям или граничным краям (40) наружной поверхности (42) лобового стекла (20), то есть граничным областям (40) наружной поверхности (42) первого стеклянного листа (22) лобового стекла (20) и к (3) граничным областям или граничным граям (44) наружной поверхности (46) лобового стекла (20), то есть граничным областям наружной поверхности (46) второго стеклянного листа (30).

Как понятно специалистами в данной области техники, и не ограничивая изобретение, первый стеклянный лист (22), виниловый промежуточный слой (26) и первый уретановый промежуточный слой (30) образуют несущую деталь, или внутреннюю часть, лобового стекла (20). Наружная поверхность (42) лобового стекла (20), которая представляет собой наружную поверхность (42) стеклянного листа (22), обращена вовнутрь транспортного средства, например воздушного судна, но не ограничиваясь им (самолет показан в патенте США, US 8,155,816 В2). Второй уретановый слой (34) и второй стеклянный лист (30) представляют собой ненесущую деталь, или наружную часть, лобового стекла (20). Наружная поверхность (46) лобового стекла (20), которая представляет собой поверхность (46) второго стеклянного листа (30), обращена вовне воздушного судна. Второй стеклянный лист (30) представляет собой часть нагревательного элемента (50), который предоставляет тепло для устранения запотевания с наружной поверхности (46) лобового стекла (20), и/или расплавления льда на этой поверхности, способом, который рассматривается ниже.

Как можно понять, изобретение не ограничено конструкцией лобового стекла (20), и при практическом осуществлении изобретения можно использовать любую из конструкций остекления для воздушного судна, раскрытых в данной области техники. В качестве примера и не накладывая ограничений на изобретение, лобовое стекло (20) может включать в себя конструкцию, в которой виниловый промежуточный слой (28) и первый уретановый промежуточный слой (28) отсутствуют, а стеклянные листы (22) и (30) представляют собой пластмассовые листы.

Обычно стеклянные листы (22), (30) лобового стекла (20) представляют собой прозрачные химически упрочненные стеклянные листы; однако изобретение этим не ограничено, и эти стеклянные листы могут представлять собой термически упрочненные или термически закаленные стеклянные листы. Кроме того, как понятно, изобретение не ограничено количеством стеклянных листов, виниловых промежуточных слоев или уретановых промежуточных слоев, которые составляют лобовое стекло (20), и лобовое стекло (20) может иметь любое количество листов и/или промежуточных слоев.

Изобретение не ограничено этим исполнением и/или конструкцией нагревательного элемента (50), и при практическом осуществлении изобретения может быть использован любой электропроводный нагревательный элемент, используемый в данной области техники для того, чтобы нагревать поверхность стеклянного или пластмассового листа с целью расплавления льда на поверхности листа и/или устранения запотевания с этой поверхности. Обратимся к Фиг. 2, на которой в одном неограничивающем варианте воплощения изобретения нагревательный элемент (50) включает в себя электропроводное покрытие (62), нанесенное на поверхность (64) второго стеклянного листа (30), и пары токопроводящих шин (66), (68), расположенных на некотором расстоянии друг от друга, в электрическом контакте с электропроводным покрытием (62). Изобретение не ограничено составом электропроводного покрытия (62), например и не ограничивая изобретение, электропроводное покрытие (62) может быть выполнено из любого подходящего электропроводного материала. Неограничивающие варианты воплощения электропроводных покрытий, которые могут быть использованы при практическом осуществлении изобретения, включают в себя, но не в качестве ограничения, пиролитически наносимую легированную фтором пленку оксида олова, относящуюся к типу, который PPG Industries, Inc. продает под товарным знаком NESA®; наносимую посредством магнетронного распыления легированную оловом пленку оксида индия, относящуюся к типу, которую PPG Industries, Inc. продает под товарным знаком NESATRON®; покрытие, состоящее из одной или более пленок, наносимых посредством магнетронного распыления, пленки, включающие в себя, но не в качестве ограничения, металлическую пленку, например серебро между металлооксидными пленками, например оксидом цинка и/или станнатом цинка, каждая из которых может быть нанесена одна за другой посредством магнетронного распыления, например, как это раскрыто в патентах США, №№: 4,610,771; 4,806,220 и 5,821,001, раскрываемые в которых изобретения во всей своей полноте включены в данную заявку посредством ссылки.

Как можно понять, изобретение не ограничено тем, чтобы использовать для нагрева стеклянного листа (60) электропроводное покрытие, и предполагает использование любого типа элемента, который может быть нагрет посредством электричества, например электропроводных проводов, но не ограничиваясь ими. Эти провода, например провода (69), показанные на Фиг. 1 линиями воображаемого контура, могут быть заделаны во втором уретановом промежуточном слое (34) и иметь электрическое соединение с токопроводящими шинами (66) и (68). Такого рода нагревательное приспособление известно в данной области техники под товарным знаком, зарегистрированным PPG Industries Ohio Inc., и раскрыто в патенте США, №4,078,107, патент во всей своей полноте включен в состав данной заявки посредством ссылки.

Изобретение не ограничено этим исполнением и/или конструкцией токопроводящих шин, и при практическом осуществлении изобретения могут быть использованы любые из типов токопроводящих шин, известных в данной области техники. Примеры токопроводящих шин, которые могут быть использованы при практическом осуществлении изобретения, включают в себя типы, раскрытые в патентах США, №№4,623,389; 4,820,902; 4,894,513; 4,994,650 и 4,902875, но не ограничиваются ими, каковые патенты во всей своей полноте включены в данную заявку посредством ссылки. Каждая из токопроводящих шин (66) и (68) соединена посредством, соответственно, провода (70) и (71) с источником (72) питания, например с батареей, для того чтобы ток тек через токопроводящие шины (66) и (68) и электропроводное покрытие (62) для того, чтобы нагревать электропроводное покрытие (62) и второй стеклянный лист (30) для устранения льда и/или запотевания с наружной поверхности (46) лобового стекла (20). С одним из этих проводов, например с проводом (71), соединен терморегулятор (73) иллюминатора для того, чтобы подавать электрический ток для нагрева покрытия (62) и чтобы отсоединять электрический ток от покрытия (62), таким образом, что отрезок (71А) провода, входящий в состав провода (71), соединяет один полюс терморегулятора (73) иллюминатора с токопроводящей шиной (68), а отрезок (71В) провода, входящий в состав провода (71), соединяет другой полюс терморегулятора (73) иллюминатора с батареей (72). При этом расположении терморегулятор (73) иллюминатора может регулировать электрическую мощность, подаваемую на токопроводящие шины (66) и (68) и электропроводное покрытие (62), для того, чтобы изменять или регулировать электрический ток через токопроводящие шины (68) и (66) и электропроводное покрытие (62), чтобы управлять температурой электропроводного покрытия (62). Хотя это и не ограничивает изобретение, но концы (75) токопроводящей шины (66) и концы (76) токопроводящей шины (68) расположены на некотором расстоянии от соседних с ними сторон (78)-(81) стеклянного листа (30) для предотвращения образования электрической дуги между токопроводящими шинами (66) и (68) с металлической обшивкой корпуса воздушного судна (47).

Неограничивающий вариант воплощения датчика влаги изобретения показывают на Фиг. 3 и обозначен ссылочной позицией (84). Датчик (84) влаги включает в себя электропроводную, корродирующую от влаги полоску (86) надежно установленный с прикреплением на поверхности одного или более листов (22) и (30), виниловом промежуточном слое (26) и/или одном или обоих уретановых слоях (28) и (34) лобового стекла (20) способом, который рассматривается ниже. Полоска (86) выполнена из материала, который проводит электричество; корродирует или растворяется в присутствии влаги; коррозия и растворение полоски изменяет некоторое электрическое свойство полоски, например, но не в качестве ограничения, импеданс и/или омическое сопротивление полоски (86), и материал полоски (86) инертен по отношению к материалу, в который встроена эта полоска, например в виниловый промежуточный слой (26) и уретановые промежуточные слои (28) и (34), но не ограничиваясь ими. В неограничивающем варианте воплощения изобретения, коррозия и/или растворение полоски (86) уменьшает площадь поперечного сечения полоски (86), что изменяет электрическое свойство полоски, например, но не в качестве ограничения, импеданс и/или омическое сопротивление полоски. Продолжая рассматривать Фиг. 3, для целей ясности отметим, что изобретение не ограничено длиной (обозначенной как "L"), шириной (обозначенной как "W") или толщиной (обозначенной как "Т") полоски (86). Площадь поперечного сечения полоски (86) равна W, умноженному на Т. Как можно теперь понять, увеличение L полоски (86) обеспечивает увеличение расстояния, покрытого полоской (86); увеличение W и Т полосы (86) увеличивает срок полезного использования полоски, а увеличение Т полосы (86) увеличивает срок службы полоски (86).

Материалы, которые могут быть использованы при практическом осуществлении изобретения, включают в себя железо, хром и алюминий, но не ограничиваются ими. В предпочтительном варианте практического осуществления изобретения, электропроводная полоска (86) представляет собой полоску из углеродистой стали. Кроме того, электропроводная полоска (90) может представлять собой материал электропроводного покрытия, образованного из керамической краски или электропроводных чернил. Электропроводный материал в предпочтительном варианте практического осуществления изобретения представляет собой материал, который при нахождении в контакте с влагой будет разрушаться, например будет ржаветь или растворяться и порождать некоторое электрическое изменение, например изменение электрического сопротивления по мере изменения количества ржавчины, но не ограничиваясь этим.

Цель измерения влаги заключается не в том, чтобы просто измерить мгновенную скорость поступления воды между листами многослойного лобового стекла воздушного судна, но также и количество влаги, накопленной с течением времени. История поступления влаги является столь же важной, что и абсолютная концентрация воды в системе иллюминатора. Концепция измерения влаги в иллюминаторе основана на изменениях электрических свойств элемента-датчика после поступления влаги (воды) между листами лобового стекла. Система датчика включает в себя, но не в качестве ограничения, элемент-датчик вместе с источником электропитания, электрическими схемами и программным обеспечением, которые обнаруживают эти изменения, и сообщает об изменениях лицам, ответственным за поддержание воздушного судна в безопасном эксплуатационном состоянии, например, как это раскрыто в патенте США, US 8,155,816 В2, каковой патент включен в состав данной заявки посредством ссылки.

В одном неограничивающем варианте реализации изобретения, элемент-датчик основан на предсказуемом увеличении сопротивления металлического провода или металлической полоски вследствие коррозии полоски при наличии влаги. При том что как сопротивление элемента-датчика, состоящего из полоски из единственного металла или сплава, может предсказуемым образом увеличиваться, в конечном счете, электрический ток через провод уменьшится до нуля, когда одно место на этом проводе корродирует до полного разрушения. В дополнение к этому такого рода состояние с нулевым электрическим током неотличимо от механической неисправности датчика, которая не была связана с событием проникновения влаги, например от трещины в стекле, поддерживающем датчик, но не ограничиваясь этим примером. Наконец, из-за медленной реакции коррозии единственного металла, изменения электрического сопротивления, вызванные поступлением влаги, могут не быть в достаточной мере значительными для реального применения датчика влаги.

Изобретение не ограничено схемой, используемой для измерения электрических изменений, когда влага начинает разъедать или растворять датчик (84) (см. Фиг. 3). На Фиг. 4 показан неограничивающий вариант воплощения электрической системы (103), который может быть использован с датчиком (84) для того, чтобы определить проникновение влаги в лобовое стекло (20). В неограничивающем варианте воплощения изобретения, показанном на Фиг. 4, полоска (86), входящая в состав датчика (84) влаги, наложена на поверхность (24) стеклянного листа (22) и прикреплена к поверхности (24) любым обычным способом, например посредством первого уретанового промежуточного слоя (28) (смотри Фиг. 1), но не ограничивая изобретение этим способом. Как можно понять, полоска (86) может быть наложена на любую поверхность любого одного из: стеклянных листов (22) и (30) и винилового промежуточного слоя (26), входящих в состав многослойного стекла (20). В неограничивающем варианте воплощения изобретения, показанном на Фиг. 4, электропроводная полоска (86) установлена поверх поверхности (24) первого стеклянного листа (22) и простирается, по существу, по всем граничным краям первого стеклянного листа. Электропроводная полоска (86) имеет первую концевую поверхность (104) и вторую концевую поверхность (106). Расстояние или промежуток между первой концевой поверхностью (104) и второй концевой поверхностью (106) должно быть достаточным для того, чтобы предотвратить любую описанную связь электрических полей между концевыми поверхностями (104) и (106).

Концевые поверхности (104) и (106) соединены с источником (108) электропитания электрической системы (103) проводниками или проводами (109) и (110) для того, чтобы прилагать электрический потенциал к полоске (86). Источник (108) питания может представлять собой любой традиционный исток электропитания, такой как батарея, электрический генератор и тому подобное, но не ограничиваясь ими. Кроме того, полоска (86) датчика (84) влаги включает в себя электроизмерительный механизм (111), такой как омметр, связанный с электропроводной полоской (86), для измерения электрического потенциала полоски (84). Для управления источником (108) электропитания и электроизмерительным механизмом (111) и для поддержания связи с ними используется управляющий механизм (112), такой как программное обеспечение и компьютер. Этот управляющий механизм (112) может быть использован для того, чтобы отдавать источнику (108) электропитания команду приложить к электропроводной полоске (89) некоторый предварительно определенный или специально заданный электрический потенциал, и, после приложения, управляющий механизм (112) может собирать и/или вычислять данные об электрическом потенциале полоски (86) посредством электроизмерительного механизма (111). Все эти источник (108) электропитания, электроизмерительный механизм (111) и управляющий механизм (112) могут быть объединены в едином блоке или инструменте, например, консоли, относящейся к типу, показанному на Фиг. 18 патента США, US 8,155,816 В2, и описанному в этом патенте, или могут представлять собой отдельные блоки (см. Фиг. 4).

Источник (108) электропитания подает некоторое заданное напряжение на полоску (86), как задано или указано управляющим механизмом (112). Это заданное напряжение позволяет электрическому току протекать через полоску (86). Как было упомянуто выше, источник (108) электропитания соединен с полоской (86) через первый проводник (109) и второй проводник (110). Первый проводник (109) соединен с первой концевой поверхностью (104), а второй проводник (110) соединен со второй концевой поверхностью (106). Это соединение позволяет электропроводной полоске (86), когда источник (108) электропитания прилагает электрический потенциал, действовать в качестве электрической цепи.

Электроизмерительный механизм (111) считывает или измеряет электрический ток, протекающий через полоску (90) через первый проводник (114), соединенный с первой концевой поверхностью (104), и второй проводник (116), соединенный со второй концевой поверхностью (106). Поскольку источник (108) электропитания прилагает некоторое заданное напряжение, а электроизмерительный механизм (110) считывает или измеряет электрический ток, протекающий через полоску (86), то электроизмерительный механизм (111) (или управляющий механизм (112)) способны вычислить значение сопротивления полоски (86), указывающее на убыль полоски (86) в результате корродирования или растворения полоски (86) под действием влаги.

Если описать это более конкретно, то, когда влага проникает в лобовое стекло (20), влага, в конечном счете, достигнет электропроводной полоски (86). Когда влага достигает полоски (86), она начинает разъедать или растворять полоску (86), увеличивая сопротивление полоски (86). По мере того как полоска продолжает корродировать или растворяться, полоска, в конечном счете, имеет некоторую пустоту, на которую указывает бесконечное сопротивление или разрыв цепи и которая указывает на серьезное проникновение влаги. Если требуется, то, когда сопротивление полоски (86) имеет некоторое предварительно заданное значение, управляющий механизм (112) посылает сигнал сигнальному устройству (118) для того, чтобы сообщить экипажу воздушного судна и/или другому персоналу, как это раскрыто в патенте США US 8,155,816 В2, о проблеме проникновения влаги.

Электропроводная полоска (86), входящая в состав электрической системы (103), показанной на Фиг. 4, может быть использована для указания на то, что влага проникла в область между стеклянным листом (22) и виниловым промежуточным слоем (26) (смотри Фиг. 1), однако использование единственной полоски (86) не указывает на то, где произошло проникновение влаги, как далеко проникла влага или с какой стороны лобового стекла проникла влага. Для улучшения идентификации областей проникновения влаги между стеклянным листом (22) и виниловым промежуточным слоем (26) можно расположить множественные полоски в виде некоторого сетчатого или матричного рисунка поверх внутренней поверхности (24) листа (22).

В неограниченном варианте воплощения изобретения, показанном на Фиг. 5, каждая из сторон (120)-(123) стеклянного листа (125) имеет два ряда (132) и (134) полосок (86) на границе (135) стеклянного листа (125) или примыкая к ней, что обеспечивает матрицу электропроводных полосок для более точной идентификации того, где имеется влажная область в лобовом стекле. Хотя в рассматриваемом неограничивающем варианте воплощения изобретения дается ссылка на лист (125) (смотри Фиг. 5), это обсуждение применимо к стеклянным листам (22) и (30), виниловому промежуточному слою (26) и уретановым промежуточным слоям (28) и (34), если не сказано иное. Первый ряд (132) электропроводных полосок включает в себя электропроводные полоски (136)-(139) на, соответственно, углах (141)-(144) листа (125) и электропроводные полоски (146) и (147) на, соответственно, сторонах (121) и (123) листа (125). Продолжая ссылаться на Фиг. 5, отметим, что на стороне (120) листа (125) конец (136А) полоски (136) соседствует с концом (139В) полоски (139) и располагается на некотором расстоянии от него; на стороне (121) листа (125) конец (136В) полоски (136) располагается на некотором расстоянии от конца (146А) полоски (146) и соседствует с ним, и конец (146В) полоски (146) соседствует с концом (137А) полоски (137) и располагается на некотором расстоянии от него; на стороне (122) конец (137В) полоски (137) соседствует с концом (138А) полоски (138) и располагается на некотором расстоянии от него; на стороне (123) листа (125) конец (138В) электропроводной полоски (138) соседствует с концом (147А) полоски (147) и располагается на некотором расстоянии от него, и конец (147В) полоски (147) соседствует с концом (139А) полоски (139) и располагается на некотором расстоянии от него.

Второй ряд (134) электропроводных полосок включает в себя электропроводные полоски (150)-(153). Электропроводная полоска (150) простирается между сторонами (121) и (123) стеклянного листа (125); ее конец (150А) соседствует с концом (151В) полоски (151) и располагается на некотором расстоянии от него, и ее конец (150В) соседствует с концом (153А) полоски (153) и располагается на некотором расстоянии от него. Электропроводная полоска (151) простирается между сторонами (122) и (120) стеклянного листа (125) и ее конец (151А) соседствует с концом (152В) полоски (152) и располагается на некотором расстоянии от него. Электропроводная полоска (152) простирается между сторонами (121) и (123) стеклянного листа (125) и ее конец (152А) соседствует с концом (153В) полоски (153) и располагается на некотором расстоянии от него. Электропроводная полоска (153) простирается между сторонами (120) и (122) стеклянного листа (125) и ее конец (153В) соседствует с концом (152А) полоски (152) и располагается на некотором расстоянии от него.

Концы (А) и (В) каждой из полосок (136)-(139), (146), (147) и (150)-(153) индивидуальным образом имеют электрическое соединение с источником (108) электропитания (смотри Фиг. 4) для того, чтобы при