Способ и устройство для измерения степени обледенения

1 Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к способу и устройству для локального измерения показателя обледенения для атмосферного воздуха, содержащего переохлажденную воду. Такое измерение применяется, в частности,в авиации и навигации, однако, не ограничивается этими областями, где обледенение может представлять существенную угрозу безопасности, если оно приводит к аварии. Уровень техники Проблема возникает как следствие атмосферных осадков, таких как дождь или туман,которые в переохлажденном состоянии имеют известную тенденцию примерзать к предметам,например к корпусам или частям механизмов кораблей, а также к самолетам. Таким образом, на практике критические погодные условия часто создают потребность в визуальном наблюдении с целью получения представления о наличии высокого риска обледенения для того, чтобы в случае необходимости иметь возможность предупреждения самолетов и судов. В этой связи существует проблема, связанная с тем, что подобные визуальные наблюдения основаны на субъективном выборе, и, следовательно, не обеспечивается унифицированная оценка степени риска обледенения. Таким образом, надежность основанного на таком субъективном выборе предупреждения будет в значительной степени сомнительна. При этом лицо, которое получает предупреждение, не в состоянии быстро представить себе достоверную картину риска обледенения, и ему остается лишь полагаться на рекомендации, содержащиеся в отправленном предупреждении. Соответственно патент США 4730485 и опубликованная заявка на изобретение Норвегии 151060 содержат сведения об устройствах, сконструированных для проведения более унифицированных измерений количества атмосферных осадков. Так, патент США 4730485 описывает стационарное измерительное устройство, сконструированное для измерения скорости и направления ветра, но которое также применимо для измерения обледенения в текущий момент времени. Опубликованная заявка на изобретение Норвегии 151060 раскрывает стационарное устройство для взвешивания количества атмосферных осадков в виде снега или льда, которые оседают, по существу, на горизонтальной взвешивающей пластине. Однако с этими известными из уровня техники устройствами связана следующая проблема. Обледенение часто происходит в ситуациях,когда воздух относительно неподвижен, так что измеренный такими устройствами показатель обледенения ошибочен, поскольку на этих уст 004175 2 ройствах осаждается лишь небольшое количества льда. В связи с известным из уровня техники устройством, содержащимся в опубликованной заявке на изобретение Норвегии 151060, существует также та проблема, что и другие атмосферные осадки, кроме переохлажденной воды,могут осаждаться на взвешивающей пластине. Таким образом, по отношению к оценке показателя обледенения, результаты взвешивания оказываются ошибочными. Патент США 3940622 раскрывает детектор, определяющий скорость образования льда. Для обеспечения входной воздушной струи создают поток окружающего воздуха посредством введения в канал первичного газа,подаваемого, например, компрессором воздушного летательного средства с вертикальным взлетом и посадкой. В патенте США 5317915 рассматривается проблема обнаружения обледенения несущих винтов воздушных летательных средств. Известное из данного патента измерительное устройство содержит средства определения осевой нагрузки на ось несущего винта в динамических условиях, т.е. во время работы несущего винта. Сущность изобретения Следовательно, задачей настоящего изобретения является разработка способа и создание устройства, посредством которых возможно практически при любых погодных условиях, в частности, даже при небольшом ветре и неподвижном воздухе, получение унифицированного результата, или однозначной величины показателя обледенения. Это достигается согласно изобретению посредством способа в соответствии с п.1 или при использовании устройства в соответствии с п.8 формулы изобретения. Так, способ по настоящему изобретению включает следующие стадии: обеспечение по меньшей мере одного собирающего элемента, изготовленного из материала, пригодного для осуществления примерзания к нему льда в атмосферном воздухе, причем этот элемент имеет заданную площадь поверхности; доведение температуры собирающего элемента или собирающих элементов до значения,которое, по существу, соответствует температуре атмосферного воздуха; создание заданной скорости атмосферного воздуха относительно собирающего элемента или элементов посредством движения собирающего элемента или собирающих элементов сквозь атмосферный воздух; измерение по истечении заранее установленного периода времени толщины или массы льда, прочно примерзшего к собирающему элементу или собирающим элементам, при помощи 3 измерительного устройства, выполненного с возможностью проведения таких измерений. С одной стороны, это означает, что другие атмосферные осадки, кроме переохлажденных дождевых капель или тумана, практически не будут оседать на собирающих элементах и отрицательно влиять на результаты измерения и что тем самым возможно осуществлять относительно точные измерения показателя обледенения, к тому же в относительно неподвижном воздухе. Если измеряемым показателем является толщина ледового слоя, для получения ее репрезентативного значения желательно проводить измерение в некотором количестве точек, предпочтительно в одной или более точках каждого собирающего элемента, а затем суммировать результаты измерений с получением единственного показателя. Определенное таким образом значение толщины ледового слоя или увеличения веса будет являться стандартизованным показателем,отражающим относительный риск обледенения,например, самолетов или судов в том районе,где проводится измерение. Разумеется, что данное значение может лишь свидетельствовать о наличии риска, поскольку оно, очевидно, изменяется в большей или меньшей степени по сравнению с местом проведения измерения. Оптимально, чтобы способ реализовывался при использовании устройства, охарактеризованного в п.8 формулы изобретения. Устройство, включает по меньшей мере один собирающий элемент, изготовленный из материала, пригодного для осуществления примерзания к нему льда в атмосферном воздухе. Этот собирающий элемент(элементы) имеет(имеют) заранее установленную площадь поверхности. Устройство также включает в себя средства для приведения собирающего элемента или собирающих элементов в движение сквозь атмосферный воздух с заданной скоростью в течение заранее установленного периода времени, и средства измерения толщины или массы льда, прочно примерзшего к собирающему элементу или собирающим элементам после истечения заранее установленного периода времени, в течение которого собирающий элемент(элементы) двигался(двигались) сквозь атмосферный воздух. В соответствии с предпочтительной реализацией способа перед первым измерением необходимо обеспечить удаление примерзшего льда,если таковой имеется. Примерзший лед удаляется также с отдельного собирающего элемента после измерения его массы или толщины для того, чтобы можно было провести повторное измерение. Оптимально, чтобы такое удаление льда достигалось внешним или внутренним нагревом отдельных собирающих элементов. Для достижения сопоставимых результатов измерения желательно также наличие оболочки, которая перекрывает, по меньшей мере, 004175 4 собирающий элемент, закрывая и защищая его. Эту оболочку удаляют с собирающего элемента,по меньшей мере, на заранее установленный период времени, в течение которого происходит движение собирающего элемента сквозь атмосферный воздух с заданной скоростью. Точность измерений далее увеличивается в случае движения собирающего элемента сквозь атмосферный воздух со скоростью, при которой обеспечивается значительная степень удаления с собирающего элемента тех атмосферных осадков, которые не примерзают к нему. Для гарантии предотвращения осаждения атмосферных осадков на внутренней стороне оболочки, оптимальна ее установка во втором положении таким образом, при котором внутренняя часть оболочки защищена от атмосферных осадков. При этом исключается капание атмосферных осадков с внутренней стороны оболочки на собирающие элементы, когда на них надвинута оболочка. Для обеспечения, по существу, отсутствия других атмосферных осадков на собирающих элементах перед определением количества примерзающих осадков, оптимально движение, в частности, вращение элементов в течение заранее установленного периода времени после возврата оболочки в свое первое положение. В соответствии с одним очень простым вариантом способа, используются, по меньшей мере, два собирающих элемента, которые установлены на оси ротора с возможностью вращения, при этом движение этих двух собирающих элементов осуществляется путем их вращения вокруг оси ротора. В соответствии с одним особенно простым вариантом реализации, устройство содержит взвешивающее приспособление,выполненное для определения и записи, по меньшей мере,значения массы собирающего элемента до и после его движения сквозь атмосферный воздух. В соответствии с другим очень простым вариантом осуществления изобретения, устройство содержит ротор с осью и, по меньшей мере,два собирающих элемента, которые отходят от оси ротора, а также средства приведения ротора во вращение вокруг своей оси. В этом случае механизмы, осуществляющие движение собирающих элементов сквозь воздух, могут быть выполнены очень простым образом, освобождающим от необходимости их технического обслуживания. Кроме того, для достижения более высокой точности измерения устройство может также содержать оболочку, которая выполнена с возможностью нахождения в первом положении, в котором она перекрывает весь собирающий элемент, тем самым закрывая его сверху, и во втором положении, в котором оболочка отведена от собирающего элемента и не закрывает его. Эта оболочка предпочтительно выполнена таким образом, что в своем первом положении 5 она образует замкнутое пространство вокруг собирающего элемента. Для обеспечения возможности проведения быстрой последовательности измерений несложно предусмотреть наличие таких средств,которые, с одной стороны, способны нагревать собирающие элементы, чтобы обеспечить таяние находящегося на них льда, с другой стороны, охлаждать элементы приблизительно до температуры окружающей среды. Это может быть достигнуто за счет того, что собирающие элементы выполнены с каналами и устройство содержит средства, обеспечивающие подачу через эти каналы или нагретого воздуха, или воздуха с температурой, приблизительно равной температуре окружающей среды. Нагрев и охлаждение собирающих элементов могут быть также достигнуты при нагревании и охлаждении находящегося под оболочкой замкнутого пространства. Оптимально, чтобы образование льда происходило на как можно большей части собирающих элементов с тем, чтобы обеспечить точность и скорость измерения. Вследствие этого собирающий элемент в первом предпочтительном варианте реализации представляет собой пластину с противолежащими передней и задней сторонами. При этом пластина выполнена таким образом, что ее передняя сторона является передней в направлении движения собирающего элемента сквозь атмосферный воздух. Кроме того, предусмотрены многочисленные каналы, идущие сквозь пластину от ее передней стороны до задней стороны соответственно,причем атмосферный воздух способен двигаться по каналам от передней до задней стороны пластины. В соответствии с альтернативным, предпочтительным вариантом, устройство включает систему собирающих элементов, смонтированных на поворотной оси, выполненной с возможностью установки, по существу, в вертикальное положение. Отдельные собирающие элементы выполнены и расположены таким образом, что их проекции на поверхность, перпендикулярную оси вращения, примыкают или перекрывают проекции других собирающих элементов. Тем самым обеспечивается отсутствие промежутков между отдельными собирающими элементами при наблюдении устройства сверху. Благодаря этому все атмосферные осадки в пределах устройства попадают на собирающие элементы и могут осаждаться на них в виде льда. Чем больше размер перекрытия отдельных собирающих элементов, тем большее отклонение от вертикального падения осадков допустимо при сохранении полноты их попадания на собирающие элементы. В соответствии с вышеизложенными принципами желательно также, чтобы собирающие элементы были выполнены и установ 004175 6 лены таким образом, чтобы их проекции на поверхность, параллельную поворотной оси, примыкали или перекрывали проекции других собирающих элементов для достижения отсутствия промежутков между отдельными собирающими элементами при наблюдении устройства сбоку. Тем самым обеспечивается, что атмосферный воздух, перемещающийся поперек собирающих элементов вследствие относительного движения между атмосферным воздухом и собирающими элементами, попадает на собирающий элемент, в результате чего содержащаяся в нем вода способна остаться на элементе в виде льда. При использовании вариантов, подобных описанным выше, обеспечивается возможность выполнения устройства с минимальными физическими размерами. Устройство по настоящему изобретению в особенности эффективно при использовании в аэропортах, где оно предпочтительно устанавливается на уровне земли. При этом устройство предпочтительно содержит средства записи измеренных результатов толщины или массы отложенного на собирающих элементах льда, а также средства, генерирующие оптическим или акустическим способом для персонала, следящего за состоянием аэропорта, сигнал, характеризующий результаты измерений. Перечень фигур Далее изобретение будет описано более детально со ссылкой на чертежи, где на фиг. 1-4 даны поясняющие эскизы, в которых использовано схематическое представление устройства для иллюстрации различных стадий способа по настоящему изобретению; на фиг. 5 показан вид сверху в разрезе собирающего элемента, используемого в устройстве по настоящему изобретению; на фиг. 6-8 показан первый предпочтительный вариант реализации устройства по изобретению с оболочкой, находящейся в различных положениях; на фиг. 9 показан вид сбоку альтернативного предпочтительного варианта выполнения устройства по изобретению; на фиг. 10 показан вертикальный разрез представленного на фиг. 9 устройства по плоскости, обозначенной В-В; на фиг. 11 показан предпочтительный вариант выполнения роторного элемента, используемого в устройстве по изобретению; на фиг. 12 показан вид в плане сверху роторного элемента, соответствующего фиг. 11; на фиг. 13 показан дополнительный предпочтительный вариант выполнения роторного элемента, используемого в устройстве по изобретению. Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения Фиг. 1 демонстрирует конструктивные принципы устройства по изобретению. Устрой 7 ство содержит корпус или раму 1, где установлен вал или ротор 2, который несет два диаметрально противоположных собирающих элемента 3 и который приводится во вращение в направлении стрелки А посредством привода 4. Ротор с одним или более собирающими элементами именуется роторным элементом. При обычном рабочем положении устройства вал или ротор выполнены с возможностью установки, по существу, вертикально. В дальнейшем, когда используются термины "вертикальный" или "горизонтальный", они относятся к устройству, находящемуся в таком предпочтительном положении. Устройство дополнительно содержит взвешивающее приспособление 5, выполненное с возможностью определения массы собирающих элементов 3, ротора 2 и привода 4; по результатам этого определения может быть установлено увеличение массы. Кроме того, устройство содержит подвижную оболочку, показанную на фиг. 1-4 как куполообразное защитное средство, состоящее из двух сегментов 6 в виде четвертей сферы. На фиг. 1 они представлены в первом положении, в котором они закрывают собирающие элементы 3 и ротор 2, образуя, по существу, замкнутое пространство 7 вокруг собирающих элементов и ротора. Далее устройство содержит вентилятор 8,служащий для подачи атмосферного воздуха на собирающие элементы 3. На стадии, соответствующей фиг. 1, ротор вращается в замкнутом пространстве 7, причем в результате производимой вентилятором 8 циркуляции воздуха в этом пространстве собирающие элементы 3 принимают температуру,соответствующую, по существу, температуре окружающей среды. Фиг. 2 иллюстрирует последующую стадию, во время которой два сферических сегмента 6 оболочки отводятся во второе положение. При этом собирающие элементы 3 на роторе 2 вращаются на открытом воздухе, так что происходит образование льда на собирающих элементах при условии, что воздух содержит переохлажденную воду. Из фиг. 2 следует, что оболочка в своем втором положении находится внутри корпуса, оптимально выполненного таким образом, что внутренняя сторона оболочки защищена от осаждения на ней атмосферных осадков. В представленном варианте это может быть достигнуто опусканием сферической оболочки внутрь корпуса через узкое отверстие между лицевой поверхностью и боковыми стенками корпуса. Такое выполнение исключает попадание атмосферных осадков с внутренней стороны оболочки на собирающие элементы, когда оболочка перемещается в закрывающее их положение. В соответствии с изобретением показанная на фиг. 2 стадия выполняется в течение заранее 8 установленного периода времени, в течение которого на собирающих элементах осаждается достаточное количество льда. При этом ротор вращается с такой скоростью, при выборе которой, с одной стороны, учитывается, что лед не должен сбрасываться с ротора, тогда как другие осадки, если таковые имеются, в виде дождя и снега, должны сбрасываться (удаляться) в достаточной степени. Как показано на фиг. 2,должна, конечно, быть обеспечена возможность перемещения оболочки мимо различных конструктивных элементов корпуса. Желательно, чтобы взвешивающее приспособление было выполнено с тремя датчиками массы, расположенными по треугольнику между приводом 4 и нижней частью корпуса. Таким образом достигается устойчивое определение массы привода, ротора, собирающих элементов и примерзшего к ним льда. На фиг. 3 представлена стадия, идущая за стадией, показанной на фиг. 2, в которой оболочка вернулась в свое первое положение. С целью обеспечения, по существу, отсутствия атмосферных осадков, за исключением льда, на собирающих элементах, до начала определения массы льда, желательно, после того, как оболочка вернулась в свое первое положение, вращать элементы в течение заранее установленного периода времени. После этого собирающие элементы останавливают, и регистрируется увеличение массы собирающих элементов, произошедшее в результате отложения на их поверхности льда. Регистрация осуществляется с помощью взвешивающего приспособления 5, и на основе измеренных значений может генерироваться сигнал для передачи показателя обледенения. Однако используемое для этого оборудование на чертеже не изображено, поскольку для специалиста будет очевидным выполнение такого оборудования на основании настоящего описания. Последующая стадия представлена на фиг. 4. Два сферических сегмента 6 оболочки развернуты над собирающими элементами 3 и закрывают их, снова образуя замкнутое пространство 7. На этой стадии ротор приводится во вращение и осуществляется быстрый нагрев замкнутого пространства 7 посредством вентилятора 8 и нагревательного элемента 9. При этом находящийся на собирающих элементах лед тает и удаляется за счет вращения ротора. В результате общая масса ротора 2 и собирающих элементов 3 возвращается к исходному значению. Теперь снова может начаться стадия, показанная на фиг. 1; таким образом, устройство по изобретению очень удобно для проведения многократных измерений с очень высокой степенью точности в стандартизованных условиях. Для достижения самой высокой возможной точности измерения собирающие элементы 3 должны быть выполнены с наибольшей воз 9 можной поверхностью для примерзания льда. Фиг. 5 демонстрирует вариант, в котором собирающий элемент сконструирован в виде решетки, как видно на виде сверху, из которого следует, что собирающий элемент, двигающийся в направлении стрелки В, имеет переднюю сторону 13 и заднюю сторону 14, а комбинация стенок 11, 12 образует каналы 10, идущие от передней стороны 13 к задней стороне 14. Таким образом, собирающий элемент образует достаточно большую поверхность относительно своей массы. Это подразумевает достижение относительно быстрого образования на поверхностях собирающего элемента 3 подходящего и измеримого количества льда, причем такой собирающий элемент можно быстро нагреть до желаемой температуры (см. фиг. 4), а затем охладить (см. фиг. 1). Обе стенки 11, 12 выполнены наклонными книзу, чтобы, с одной стороны, атмосферные осадки, за исключением переохлажденной воды или тумана, с большой вероятностью соскальзывали или стекали с собирающего элемента 3,а капельки переохлажденной воды или тумана с большой вероятностью оставались на поверхностях собирающего элемента без пересечения всего собирающего элемента. Представленные на фиг. 1-4 собирающие элементы показаны для ясности очень маленькими, однако, в соответствии с предпочтительной реализацией размеры элементов таковы, что они, по существу, заполняют пространство 7. Это означает, что показанные на фиг. 1-4 собирающие элементы объединяются и составляют приблизительно полукруг. Тем самым обеспечивается выполнение устройства с наименьшими возможными внешними размерами. Как описано выше, на всех стадиях необходимо обеспечить защиту внутренней части оболочки от атмосферных осадков. Это гарантирует точность определения количества прочно примерзшего льда. Фиг. 6-8 иллюстрируют вариант, согласно которому устройство содержит корпус 1, оболочку из двух сегментов 6 в виде четвертей сферы, две защитные емкости 41 для этих двух сегментов оболочки и платформу 40, на которой смонтированы эти емкости. Кроме того, устройство содержит роторный элемент, привод и взвешивающее приспособление (не показано),как описано выше. В первом положении оболочка 6 А закрывает роторный элемент и образует, по существу,замкнутое пространство; на фиг. 6 оно очерчено пунктиром. Когда желательно произвести измерение, элементы оболочки перемещаются во второе положение, как показано на фиг. 6, 7 и 8,в котором они содержатся в защитных емкостях 41. Так как от атмосферных осадков должна быть защищена, в особенности, внутренняя часть оболочки, защитные емкости могут быть открытыми сверху, что упростит конструкцию. 10 Оболочка возвращается в свое первое положение сразу после завершения первой части измерения. Выше в общих чертах было описано, каким образом возможно достижение защиты внутренней части оболочки от атмосферного влияния, но, безусловно, возможен и другой выбор конфигурации, формы и взаимосвязи оболочки и защитных емкостей, исходя из различных соображений. На фиг. 9 показан еще один вариант выполнения, согласно которому устройство содержит корпус 101 с приводом, раму 110, блок управления 115, оболочку 106 и роторный элемент 103. Корпус 101 выполнен в виде замкнутого, практически полуцилиндрического объекта, срезанного примерно вдоль оси цилиндра. Корпус смонтирован в раме 110 таким образом,что ось цилиндра расположена, по существу,горизонтально. Оболочка 106 также выполнена в виде объекта с приблизительно полуцилиндрической формой, срезанного вдоль оси цилиндра и открытого по линии среза. Оболочка смонтирована на раме 110 таким образом, что цилиндрическая ось оболочки, по существу,совпадает с цилиндрической осью корпуса. Оболочка выполнена с длиной (соответствующей длине цилиндрической оси) и радиусом цилиндра, которые больше длины и радиуса корпуса, и смонтирована на раме по ее оси таким образом, что цилиндрическая ось оболочки является также ее осью вращения. Такая конфигурация оболочки и корпуса позволяет переместить оболочку, при повороте на 180 вокруг ее оси вращения, из первого положения, показанного на фиг. 9, во второе положение под корпусом. Таким образом, корпус оказывается, по существу, окруженным оболочкой. На фиг. 9 торцевая сторона оболочки, обращенная к наблюдателю, удалена, чтобы был виден роторный элемент 103, установленный на верхней части корпуса. Когда поворачивают оболочку описанным выше образом, роторный элемент открывается, и может начаться измерение. Как упомянуто выше, такое устройство обеспечивает защиту внутренней части оболочки от атмосферных осадков при нахождении во втором положении. На фиг. 10 представлено сечение устройства, показанного на фиг. 9, плоскостью В-В. Как видно, корпус установлен с помощью двух деталей 112, 113 в раме, состоящей из двух стоек 110, 111. Как описано выше, корпус, а также оболочка, смонтированы таким образом, что их соответствующие цилиндрические оси находятся около общей оси 102. Роторный элемент 103 содержит ось ротора 120 и систему собирающих элементов, из которой показаны лишь верхний элемент 121 и нижний элемент. Общая цилиндрическая форма роторного элемента очерчена пунктирными линиями. В пространстве 107 между оболочкой и корпусом оптимально выпол 11 нение уплотнения с целью предотвращения проникновения атмосферных осадков в пространство между оболочкой и корпусом, а также удаления с внутренней стороны оболочки при его перемещении из второго положения в первое атмосферных осадков, если таковые имеются, попавших каким-либо образом в пространство. Как показано на фиг. 9 и 10, верхняя часть корпуса выполнена в виде направленной вверх конической поверхности. Тем самым обеспечивается удаление, например, талой воды, образующейся при нагреве собирающих элементов,с корпуса и, в частности, из отверстия оси ротора. Между стойками установлен блок управления 115 для управления приводом 104, взвешивающим приспособлением 105, вентилятором 108 и нагревательным элементом 109, а также для накопления, хранения и передачи данных измерений (если это требуется). Такие модули выполнены для функционирования, подобного описанному ранее со ссылками на фиг. 1-4. На фиг. 10 показано, что воздух подается посредством вентилятора 108 внутрь оси ротора и оттуда поступает на собирающие элементы,как описано выше. Между верхней частью корпуса и осью ротора желательно установить подшипник (не показан), для восприятия нагрузки и выполнения функции направляющей для оси. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления, устройство также содержит средства (не показаны) автоматического перемещения оболочки между первым и вторым положениями. Очевидно, что устройство, кроме того, содержит приспособление для фиксации оболочки в первом положении, предпочтительно также и во втором положении. Далее со ссылками на фиг. 11, 12 и 13 описывается предпочтительный вариант выполнения роторного элемента, используемого в устройстве по изобретению. На фиг. 11 показано, что роторный элемент содержит ось 20, на которой установлены четыре комплекта собирающих элементов, расположенные с взаимным смещением напротив друг друга. Соответствующие верхние собирающие элементы 21, 22, 23 и 24 находятся в самой верхней плоскости. Каждый собирающий элемент имеет свободный внешний конец, а его внутренний конец закреплен на оси. Элементы самой верхней поверхности, то есть четыре верхних собирающих элемента, расположены с одинаковым угловым смещением смежных элементов, соответствующим 90. Как видно из фиг. 11, элементы одного комплекта смещены относительно друг друга таким образом, что их свободные концы образуют, в целом, спираль. Для каждого комплекта спираль заворачивается, по меньшей мере, на угол, соответствующий углу между двумя смежными комплектами. Таким образом, в варианте с четырьмя комплектами спираль заво 004175 12 рачивается, по меньшей мере, на 90. В частном случае, когда используется лишь один комплект, такая спираль делает полный оборот вокруг оси, т.е. заворачивается на 360. Отдельные собирающие элементы выполнены и установлены таким образом, что в своей проекции на горизонтальную плоскость они перекрывают смежный с ними собирающий элемент или собирающие элементы, между которыми они расположены. В результате, если смотреть сверху, промежутки между отдельными собирающими элементами отсутствуют. Это иллюстрируется фиг. 12, показывающей, на виде сверху, устройство, представленное на фиг. 11. Благодаря этому достигается попадание атмосферных осадков, падающих в пределах, перекрываемых устройством, на собирающие элементы, так что осадки способны оседать на элементах в виде льда. Чем больше степень перекрытия отдельных элементов, тем большее отклонение от вертикального падения атмосферных осадков может быть допустимо с гарантией их попадания на собирающие элементы. В соответствии с вышеизложенными принципами, показанные в данном варианте собирающие элементы оптимально могут быть выполнены и установлены таким образом, что отдельные собирающие элементы в своей проекции на вертикальную плоскость примыкают или перекрывают собирающие элементы, которые граничат или, соответственно, окружают отдельный собирающий элемент, с тем, чтобы устранить промежутки, в случае наличия таковых, между отдельными собирающими элементами, если смотреть на устройство сбоку. Тем самым достигается попадание атмосферного воздуха, перемещающегося поперек собирающих элементов при относительном движении между атмосферным воздухом и собирающими элементами, на собирающие элементы, с осаждением на них содержащейся в воздухе воды в виде льда. Это находится в соответствии с описанием, приведенным выше со ссылкой на фиг. 5. В варианте, показанном на фиг. 11 и 12,дополнительно обеспечивается выполнение устройства с наименьшими возможными внешними размерами. Например, приемлемым оказался вариант с четырьмя комплектами, каждый из которых содержит одиннадцать собирающих элементов, и с наружным диаметром 70 см. Из фиг. 11 также следует, что отдельные собирающие элементы выполнены с некоторым количеством каналов 25, через которые может подаваться или нагретый воздух для удаления льда с собирающих элементов, или воздух с температурой окружающей среды для приведения собирающих элементов в необходимое состояние перед следующим измерением. В соответствии с удобной формой реализации, к собирающим элементам воздух подается от основания устройства сквозь ось 20. 13 В соответствии с вариантом, показанным на фиг. 11, собирающие элементы прикреплены лишь одним концом к оси 20. Поэтому размер отдельного собирающего элемента определяется таким образом, чтобы он выдерживал свою массу, а также противостоял силам, возникающим при предполагаемой эксплуатации устройства. В альтернативном варианте реализации, показанном на фиг. 13, используется большое количество достаточно тонких собирающих элементов, которые закреплены своими внутренними концами на оси, а своими внешними концами прикреплены к несущей конструкции. Эта несущая конструкция содержит верхний несущий элемент 30, прикрепленный к оси при помощи верхнего соединительного средства 31, и нижний несущий элемент 32, прикрепленный к оси ротора нижними соединительными элементами 33. Между верхними и нижними несущими элементами установлено некоторое количество внешних несущих элементов 34, к которым крепятся внешние концы собирающих элементов. В данном варианте также используются четыре комплекта собирающих элементов, которые соответствующим образом поддерживаются четырьмя внешними несущими элементами 34. В соответствии с вариантом, показанным на фиг. 11, длина собирающих элементов одинакова, что подразумевает размещение каждой спирали на соответствующей цилиндрической поверхности. Общая конфигурация роторного элемента также является цилиндрической. В альтернативном варианте, представленном на фиг. 13, длина используемых для каждого комплекта элементов уменьшается в направлении верхней части устройства. В случае линейного уменьшения длины отдельный внешний несущий элемент 34 будет иметь вид спирали, лежащей на поверхности конуса. Форма роторного элемента, в целом, в этом случае также будет конической. Как отмечено выше, желательно,чтобы форма и размеры роторного элемента и оболочки были взаимно согласованы. Таким образом, для варианта устройства, аналогичного показанному на фиг. 6-8, роторный элемент должен быть полусферическим. Конечно, в случае обоих описанных реализаций возможно расположение собирающих элементов таким образом, что упомянутая форма спирали не является "идеальной" геометрической спиралью, а лишь тем, что специалист опишет как "по типу спирали". Очевидно, что, исходя из вышеизложенного объяснения принципа, лежащего в основе изобретения, специалист сможет предложить разнообразные варианты реализации конструкции устройства, подходящего для осуществления упомянутых стадий, а также определить приемлемые для этого параметры способа. При выборе данных параметров следует учитывать конфигурацию устройства, а также такие факторы, как период времени, в течение которого со 004175 14 бирающие элементы 3 должны двигаться сквозь воздух, как показано на фиг. 2, а также скорость их движения, чтобы получить надлежащие результаты измерения, которые не подвержены существенному влиянию в случае осаждения на собирающих элементах 3 других атмосферных осадков, кроме переохлажденной воды и тумана. Очевидно, что существует определенная корреляция между конфигурацией устройства и рабочими параметрами, которые обеспечивают получение желаемых результатов измерения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ локального измерения показателя обледенения для атмосферного воздуха, содержащего переохлажденную воду, с использованием по меньшей мере одного собирающего элемента с заданной площадью поверхности,включающий следующие стадии: доводят температуру собирающего элемента или элементов до значения, которое, по существу, соответствует температуре атмосферного воздуха; вслед за этим в течение заранее заданного периода времени обеспечивают заданную скорость атмосферного воздуха относительно собирающего элемента или элементов посредством вращательного движения собирающего элемента или собирающих элементов; по истечении указанного заданного периода времени измеряют толщину или массу льда,образовавшегося на собирающем элементе или собирающих элементах. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что производят удаление льда с собирающего элемента или собирающих элементов после измерения его массы или толщины для обеспечения повторных измерений. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что удаление льда производят нагревом собирающего элемента или собирающих элементов. 4. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что оболочку, которая в своем первом положении перекрывает,по меньшей мере, весь собирающий элемент или все собирающие элементы, закрывая и защищая при этом собирающий элемент или собирающие элементы, отводят от собирающего элемента или собирающих элементов, по меньшей мере, на заранее заданный период времени,в течение которого обеспечивают движение собирающего элемента или собирающих элементов относительно атмосферного воздуха. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что после возврата оболочки в свое первое положение, вслед за процедурой измерения, обеспечивают движение собирающего элемента или собирающих элементов в течение заранее заданного периода времени, после чего измеряют толщину или массу льда, образовавшегося на 15 собирающем элементе или собирающих элементах. 6. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что обеспечивают движение собирающего элемента или собирающих элементов относительно атмосферного воздуха со скоростью, при которой обеспечивается значительная степень удаления с собирающего элемента или собирающих элементов тех атмосферных осадков, которые не примерзают прочно к этому элементу или элементам. 7. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что используют по меньшей мере два собирающих элемента, которые установлены на оси ротора с возможностью вращения, при этом движение этих двух собирающих элементов осуществляется путем вращения оси ротора. 8. Устройство для локального измерения показателя обледенения для атмосферного воздуха, содержащего переохлажденную воду,включающее по меньшей мере один собирающий элемент (3), средства (4) для приведения собирающего элемента или собирающих элементов во вращательное движение относительно атмосферного воздуха с заданной скоростью в течение заранее заданного периода времени и средства (5) измерения толщины или массы льда, образовавшегося на собирающем элементе или собирающих элементах при движении относительно атмосферного воздуха. 9. Устройство по п.8, отличающееся тем,что содержит взвешивающее приспособление(5), выполненное для определения и регистрации, по меньшей мере, значения массы собирающего элемента или собирающих элементов. 10. Устройство по п.8 или 9, отличающееся тем, что содержит средства для нагрева собирающего элемента или собирающих элементов. 11. Устройство по любому из пп.8-10, отличающееся тем, что содержит роторный элемент и по меньшей мере два собирающих элемента (3), установленные на роторе, а также средства (4) приведения ротора во вращение. 12. Устройство по любому из пп.8-11, отличающееся тем, что содержит оболочку (6),внутренняя часть которой обращена к собирающим элементам и которая выполнена с возможностью нахождения в первом положении, в котором эта оболочка перекрывает весь собирающий элемент или собирающие элементы,тем самым закрывая его (их) сверху, и во втором положении, в котором оболочка отведена от собирающего элемента или собирающих элементов и не закрывает его (их). 13. Устройство по п.12, отличающееся тем,что оболочка выполнена таким образом, что в своем первом положении она образует замкнутое пространство (7) вокруг собирающего элемента или собирающих элементов. 14. Устройство по п.13, отличающееся тем,что содержит средства (8, 9) для нагрева нахо 004175 16 дящегося под оболочкой замкнутого пространства. 15. Устройство по любому из пп.12-14, отличающееся тем, что оно выполнено с возможностью приведения собирающего элемента или собирающих элементов в движение в течение заранее заданного периода времени после возврата оболочки (6) в первое положение вслед за проведением измерений, после чего может быть определена толщина или масса льда, образовавшегося на собирающем элементе или собирающих элементах. 16. Устройство по любому из пп.12-15, отличающееся тем, что оболочка во втором положении установлена таким образом, что ее внутренняя часть, по существу, защищена от атмосферных осадков. 17. Устройство по любому из пп.8-16, отличающееся тем, что по меньшей мере один собирающий элемент представляет собой пластину, в которой предусмотрены многочисленные каналы (10), идущие сквозь нее и по которым может проходить атмосферный воздух. 18. Устройство по любому из пп.8-17, отличающееся тем, что содержит систему собирающих элементов (21, 22, 23, 24), смонтированных на поворотной оси (20), выполненной с возможностью установки, по существу, в вертикальное положение, причем отдельные собирающие элементы выполнены и расположены таким образом, что их проекции на поверхность,перпендикулярную поворотной оси (20), примыкают или перекрывают проекции других собирающих элементов, в результате чего обеспечивается отсутствие промежутков между отдельными собирающими элементами при наблюдении устройства сверху; так что все падающие атмосферные осадки в пределах устройства, по существу, попадают на собирающие элементы, при условии, что поворотная ось расположена вертикально, и могут осаждаться в виде льда. 19. Устройство по п.18, отличающееся тем,что собирающие элементы выполнены и установлены таким образом, чтобы их проекции на поверхность, параллельную поворотной оси(20), примыкали или перекрывали проекции других собирающих элементов для достижения отсутствия промежутков между отдельными собирающими элементами при наблюдении устройства сбоку, в результате чего атмосферный воздух, перемещающийся вследствие относительного движения между атмосферным воздухом и собирающими элементами поперек собирающих элементов в направлении, по существу, перпендикулярном оси, по существу, попадает на собирающий элемент и может оставить содержащуюся в нем воду в виде льда на указанном элементе. 20. Устройство по любому из пп.8-19, отличающееся тем, что в собирающих элементах 17 выполнены каналы и устройство содержит средства для подачи воздуха через каналы. 21. Устройство по п.20, отличающееся тем,что содержит средства для подачи или нагретого воздуха, или воздуха, температура которого равна, по существу, температуре окружающей среды. 22. Устройство по любому из пп.8-21, отличающееся тем, что оно предназначено для установки в аэропорту на уровне земли и содержит средства записи результатов измерений толщины или массы льда, образуемого на соби 004175 18 рающем элементе или собирающих элементах, а также средства, генерирующие оптическим или акустическим способом сигнал, характеризующий результаты измерений и предназначенный для персонала, следящего за состоянием аэропорта. 23. Устройство по п.22, отличающееся тем,что оно содержит средства для преобразования измеренных значений толщины или массы в величину, отражающую риск обледенения.