需要注意的是,并非所有的电容式结冰传感器都是属于电学式的,有的是属于机械式的。
例如:美国NASA曾提出过一种微加工工艺制作的电容式结冰传感器,敏感结构是一个7微米厚度薄膜,整个薄膜为扩散硅层,作为电容的公共电极。用静电键合工艺将薄膜和一个有HF腐蚀的凹槽的pyrex玻璃键合到一起,将凹槽封闭为电容间隙。凹槽里有两个同心的方形电极,中心正方形的为驱动电极,外围回字形的为检测电极。驱动电极和公共电极之间加静电,平膜变形。检测电极和公共电极之间的电容称为检测电容。平膜上有结冰时,结冰增大了平膜刚度,使平膜变形量减小,检测电容两电极之间的距离增大,检测电容减小。通过检测电容的减小量来确定结冰厚度。
根据结冰传感器的安装方式,可将结冰传感器分为扁平安装结冰传感器和非扁平安装结冰传感器。扁平安装就是结冰传感器安装到被测物表面后,结冰检测面和物体表面平齐,这样传感器表面和物体表面的环境因素相同,可以更准确地感知物体表面结冰情况。非扁平安装结冰传感器安装后检测面和物体表面不平齐,表现为一个物。显然物表面与物体表面会有很大差异,如物体表面的层流流体到物处就有可能形成局部湍流。结冰传感器和被测物体表面环境因素不同,会造成结冰情况的不同,结冰传感器检测到的结冰就有可能不由物体表面一致。
在现代工业生产中,各种传感器的应用十分广泛,它们可以监视和控制生产过程中的各个参数,确保设备工作在正常状态或佳状态,并使产品达到良好的质量。没有优良的传感器,现代化生产将失去基础。
地埋式结冰传感器是一种电阻式传感器,它将被测量的结冰情况转换为电阻值。传感器中的电阻应变片具有金属的应变效应,即在外力作用下产生机械形变,从而使电阻值随之发生相应的变化。地埋式结冰传感器通过测量电阻值的变化来判断地下结冰情况。
地埋式结冰传感器的特点
地埋式结冰传感器具有以下特点:
1. 高灵敏度:传感器中的电阻应变片具有高灵敏度,能够准确感知微小的结冰情况。
2. 抗干扰能力强:传感器采用的抗干扰技术,能够有效抵抗外界干扰信号,提高测量的准确性。
3. 命:传感器采用材料和工艺制造,具有较长的使用寿命。
4. 易于安装和维护:传感器采用地埋式设计,安装简便,且维护方便。
地埋式结冰传感器在以下领域有广泛的应用:
1. 道路交通:地埋式结冰传感器可以安装在道路上,实时监测道路结冰情况,提供给交通管理部门及时采取措施,确保道路交通安全畅通。
2. 城市供水系统:地埋式结冰传感器可以安装在供水管道中,监测管道结冰情况,及时采取措施防止管道破裂,保障城市供水系统的正常运行。
3. 农业温室:地埋式结冰传感器可以安装在农业温室中,监测温室内部结冰情况,及时采取措施保护农作物,提高农业生产效益。
4. 铁路交通:地埋式结冰传感器可以安装在铁路轨道上,监测轨道结冰情况,提供给铁路管理部门及时采取措施,确保铁路交通安全运行。