一种基于复阻抗的多面结冰实时探测器的制作方法

本技术属于气象特征测量装备，具体涉及一种基于复阻抗的多面结冰实时探测器。

背景技术：

1、在冬季，我们的基础设施常常遭受结冰现象的侵扰。在交通运输领域，结冰不仅会损坏引擎、传感器和信号系统的正常功能，而且可能由于飞机积冰或跑道结冰导致严重安全隐患。在能源产业中，如风力涡轮机、太阳能板、水电站在冰冻条件下的发电效率可能大打折扣，输电线路上的冰负重则可能导致供电中断。同时，建筑物或其他结构物(例如天线)上的冰层会增加额外的重量，还可能扩大它们受风力影响的面积。因此，一个可靠的结冰监测系统至关重要，它有助于规避这些风险，并能显著降低维护和更换部件的成本。

2、目前，已有的结冰传感器主要有光学式结冰传感器、超声波传感器、振动式传感器、加热式传感器、基于复阻抗的结冰探测器等。例如，申请号为cn201120145252.5的专利公开了一种光纤式结冰传感器，采用两个接收光纤束，与发射光纤束一起，三者的一端集束排列在一起形成截面形状为圆形或矩形的探测端，可以对物体表面结冰类型和结冰厚度进行较高可靠性的识别和定量探测。但是该传感器无法在冰水混合状态下识别冰层与水膜。申请号为cn200620096802.8的专利公开了一种谐振式结冰传感器装置，其灵敏度较低，结构复杂。

3、为了提高结冰探测精度，而且能在冰水混合状态下识别冰层和水膜的厚度，可以采用基于复阻抗的结冰探测器，利用空气、水和冰在不同电压频率下的不同物理特性来识别产品界面的水和冰。但是现有的基于复阻抗的结冰探测器无法检测结冰的方向，不能判断实时气象条件如风向对结冰的影响。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种基于复阻抗的多面结冰实时探测器，通过设置三个监测面，互相成120°角，不仅能定量识别监测面上冰层和水膜的厚度，而且能识别结冰的方向。

2、为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种基于复阻抗的多面结冰实时探测器，包括监测单元、数据采集单元和电信号发生器；

3、所述监测单元设有三个监测面，三个所述监测面均为斜向上布置，每两个所述监测面间的夹角为120°，所述监测单元与所述数据采集单元和电信号发生器电连接。

4、作为优选的，还包括大气温湿度测量单元，所述大气温湿度测量单元内置有温湿度传感器，所述大气温湿度测量单元与所述数据采集单元和电信号发生器电连接。

5、作为优选的，还包括支撑杆，所述监测单元、所述大气温湿度测量单元、所述数据采集单元和电信号发生器均安装在所述支撑杆上。

6、作为优选的，所述支撑杆通过竖杆安装在地面上。

7、作为优选的，所述支撑杆上安装有两个所述监测单元，两个所述监测单元均与所述数据采集单元和电信号发生器电连接。

8、作为优选的，所述监测面上设有温度传感器，所述温度传感器与所述数据采集单元和电信号发生器电连接。

9、作为优选的，所述监测单元内设有加热器，所述加热器与所述数据采集单元和电信号发生器电连接。

10、与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

11、1、本实用新型提供的一种基于复阻抗的多面结冰实时探测器，通过设置三个监测面，互相成120°角，不仅能定量识别监测面上冰层和水膜的厚度，而且能识别结冰的方向。

12、2、本实用新型提供的一种基于复阻抗的多面结冰实时探测器，其中监测单元内置有一个加热器，当达到加热条件时，会自动开启加热，使得监测面可以重新监测当前是否具备结冰的气象条件。

技术特征：

1.一种基于复阻抗的多面结冰实时探测器，其特征在于，包括监测单元(1)、数据采集单元和电信号发生器(4)；

2.根据权利要求1所述的一种基于复阻抗的多面结冰实时探测器，其特征在于，还包括大气温湿度测量单元(3)，所述大气温湿度测量单元(3)内置有温湿度传感器(8)，所述大气温湿度测量单元(3)与所述数据采集单元和电信号发生器(4)电连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于复阻抗的多面结冰实时探测器，其特征在于，还包括支撑杆(2)，所述监测单元(1)、所述大气温湿度测量单元(3)、所述数据采集单元和电信号发生器(4)均安装在所述支撑杆(2)上。

4.根据权利要求3所述的一种基于复阻抗的多面结冰实时探测器，其特征在于，所述支撑杆(2)通过竖杆安装在地面上。

5.根据权利要求3所述的一种基于复阻抗的多面结冰实时探测器，其特征在于，所述支撑杆(2)上安装有两个所述监测单元(1)，两个所述监测单元(1)均与所述数据采集单元和电信号发生器(4)电连接。

6.根据权利要求2所述的一种基于复阻抗的多面结冰实时探测器，其特征在于，所述监测面上设有温度传感器，所述温度传感器与所述数据采集单元和电信号发生器(4)电连接。

7.根据权利要求1所述的一种基于复阻抗的多面结冰实时探测器，其特征在于，所述监测单元(1)内设有加热器，所述加热器与所述数据采集单元和电信号发生器(4)电连接。

技术总结
本技术属于气象特征测量装备技术领域，提供了一种基于复阻抗的多面结冰实时探测器，包括监测单元、数据采集单元和电信号发生器；所述监测单元设有三个监测面，三个所述监测面均为斜向上布置，每两个所述监测面间的夹角为120°，所述监测单元与所述数据采集单元和电信号发生器电连接。该多面结冰实时探测器通过设置三个监测面，可以定量识别监测面上冰层和水膜的厚度，还能识别结冰的方向。其中监测单元内置有一个加热器，当达到加热条件时，会自动开启加热，使得监测面可以重新监测当前是否具备结冰的气象条件。在真实性检验方面，通过引入气象数据进行合理性检查，极大地增强了监测数据的可靠性，显著提高了结冰监测的整体性能和效率。

技术研发人员：任诗奇,牟筱璇,毕登辉,裴艳青,吴燕斌,贾盛洁
受保护的技术使用者：北京中科技达科技有限公司
技术研发日：20240426
技术公布日：2024/12/5