冰层厚度传感器及其检测方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN1560560A

(43)申请公布日2005.01.05

(21)申请号CN200410012164.2

(22)申请日2004.02.26

(71)申请人太原理工大学

地址030024山西省太原市迎泽西大街79号

(72)发明人秦建敏窦银科李志军郗玉珠

(74)专利代理机构太原市科瑞达专利代理有限公司

代理人庞建英

(51)Int.CI

G01B7/06

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

冰层厚度传感器及其检测方法

(57)摘要

冰层厚度传感器及其检测方法属于

自动化检测技术领域，其特征是由传感器

内部检测电源正极经传感器内、外侧壁中

间空间内充满的被检测介质，包括水，

冰，空气，与按标尺刻度位置排列的传感

器每一个金属检测触点，内部刻度译码开

关电路，电导识别电路与检测电源负电极

组成检测回路，通过传感器内部单片机控

制电路按一定编码顺序产生刻度译码开关

控制信号依次接通各金属检测触点对应的

检测电路进行冰层厚度测量的传感器，该

传感器在冰冻条件下可以对河流渠道、湖

泊、水库、长距离输水工程、极地考察、

地质与环境监测及各种水电工程冰层生消

过程的冰层厚度进行定点连续自动检测。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1.冰层厚度传感器其特征在于是一种电导式连续自动检测冰层厚度的传感器，主要

由矩形塑钢材料柱体(1)，检测电源(2)，安装在矩形塑钢柱体外侧壁(3)的检测电源

正电极(4)，在矩形塑钢材料柱体内侧壁(5)按标尺刻度位置排列等距离安装的金属

检测触点(6)，固定在矩形塑钢材料柱体(1)内部的单片机控制电路(7)，固定在矩形

塑钢材料柱体(1)内部并与各金属触点及单片机控制电路相连接的刻度译码开关电

路(8)，固定在矩形塑钢材料柱体(1)内部并与单片机控制电路、刻度译码开关电路

及检测电源负电极(12)相连接的电导识别电路(9)，绝缘保温密封添充材料(10)及传

感器导线连接插座(11)组成，其检测电源(2)由固定于矩形塑钢柱体(1)内部的阀控式

密封铅酸蓄电池直流电源构成，电导识别电路由集成电路LM334构成的电压比较

电路构成。

2.权利要求1所述的冰层厚度传感器的检测方法其特征在于，首先将传感器垂直放

置在冰层中，标尺刻度总长度应大于冰层厚度且传感器应有部分金属检测触点(6)

暴露于冰面之上与淹没于冰层底部，通过传感器内部单片机控制电路(7)按一定编

码顺序产生刻度译码开关控制信号使各刻度译码开关(8)按照编码顺序依次单独导

通，当某一刻度译码开关导通时将把检测电源(2)，这一刻度位置的金属检测触点(6)

和与其相连接的被检测介质，电导识别电路(9)接通并形成回路，电导识别电路(9)

将对这一金属检测触点(6)与检测电源正电极(4)之间被测介质的电导值范围进行识

别并根据识别结果由某一输出端输出表示被测介质性质的标志电平到单片机控制电

路(7)，单片机控制电路(7)将会根据这一时刻对应的刻度译码开关控制信号确定出

被测金属检测触点(6)所处的标尺刻度位置，在单片机控制电路(7)控制下将所有金

属检测触点对应的回路都检测完毕后，单片机将能确定出冰层与空气相接的上界面

与冰层与冰下水相接的底部界面的确切标尺刻度位置，由二者的差值即可得出冰层

厚度。

说明书

技术领域

冰层厚度传感器及其检测方法属于自动化检测技术领域的一项发明。它是一种可以

在冰冻条件下对河流渠道、湖泊、水库、长距离输水工程、极地考察、地质与环境

监测及各种水电工程冰层生消过程进行冰层厚度定点自动连续检测的传感器装置。

技术背景

目前国内外在冬季冰冻条件下对冰层生消过程中冰层厚度进行定点自动连续检测的

传感器装置很少。国