一種比較典型的機械式結冰傳感器是基于壓電效應的平膜式結冰傳感器。檢測原理是:平膜上有結冰時,結冰增大了平膜的剛度,使平膜的諧振頻率增大。通過壓電陶瓷的壓電效應驅動平膜振動在其諧振頻率上,通過壓電陶瓷的逆壓電效應實時監測其諧振頻率。
需要注意的是,并非所有的電容式結冰傳感器都是屬于電學式的,有的是屬于機械式的。
例如:美國NASA曾提出過一種微加工工藝制作的電容式結冰傳感器,敏感結構是一個7微米厚度薄膜,整個薄膜為擴散硅層,作為電容的公共電極。用靜電鍵合工藝將薄膜和一個有HF腐蝕的凹槽的pyrex玻璃鍵合到一起,將凹槽封閉為電容間隙。凹槽里有兩個同心的方形電極,中心正方形的為驅動電極,外圍回字形的為檢測電極。驅動電極和公共電極之間加靜電,平膜變形。檢測電極和公共電極之間的電容稱為檢測電容。平膜上有結冰時,結冰增大了平膜剛度,使平膜變形量減小,檢測電容兩電極之間的距離增大,檢測電容減小。通過檢測電容的減小量來確定結冰厚度。
激光遙感式路面狀況傳感器采用多光譜測量技術,傳感器不需要植入路面內即可準確地檢測出道路表面結冰、積雪、水膜的厚度及濕滑程度、路面溫度等要素,監測儀集成了微型處理器來識別道路或機場跑道的路面狀態。
產品功能特點
1. 非埋入式安裝,無需封閉車道、破壞路面,安裝更快捷簡便;
2. 的激光測量技術,可以準確大范圍的測量積雪與冰層厚度,積雪厚度測量范圍可達1.5米;
3. 內部集成加熱功能,當溫度過低時,自動啟動加熱模式,使檢測系統不受溫度影響正常工作;
4. 2~15米遠距離遙感檢測路面狀況;
5. 的光譜測量技術,可檢測干、潮、濕、雪或霜、冰、冰水混合等路面狀態,
6. 一體化結構設計,集路面溫度與路面狀況等于一體,可同時檢測多種路面狀況參數;
7. 特的路面濕滑程度測量;
8. 即使在交通擁擠的情況下也可以檢測;
9. 外型構造美觀、堅固耐用、耐鹽霧、抗銹蝕,可在沿海地區使用;
10. 可融入現有公路自動氣象監測網絡;
11. 帶有無線通訊功能,可通過遠端電腦、手機登錄陽光云平臺接收數據;
12. 現場帶有液晶顯示與按鍵操作,便于查看數據及設置參數;
13. 體積小、重量輕,降低了安裝維護成本。
一體式安裝,于道路側設立安裝桿,安裝桿上有測冰探頭、測雪探頭、能見度探頭、太陽能電池板。安裝參考路燈安裝方法。
地埋式結冰傳感器的特點
地埋式結冰傳感器具有以下特點:
1. 高靈敏度:傳感器中的電阻應變片具有高靈敏度,能夠準確感知微小的結冰情況。
2. 抗干擾能力強:傳感器采用的抗干擾技術,能夠有效抵抗外界干擾信號,提高測量的準確性。
3. 命:傳感器采用材料和工藝制造,具有較長的使用壽命。
4. 易于安裝和維護:傳感器采用地埋式設計,安裝簡便,且維護方便。