[發明專利]基于S形微波傳輸線的結冰結露檢測裝置及方法

有效

• 申請號: 202011555982.2
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112798621B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 孟敏;孟雨瀟;孟濤
• 申請（專利權）人: 孟敏
• 主分類號: G01N22/00
• 分類號: G01N22/00
• 代理公司: 無錫睿升知識產權代理事務所(普通合伙) 32376
• 代理人: 張悅

本發明涉及一種基于S形微波傳輸線的結冰結露檢測裝置及方法，所述檢測裝置包括金屬外殼；金屬外殼包括與外界連通的傳感器腔體和相對于外界密封的電路板腔體；在傳感器腔體中包括至少一根檢測傳輸線作為外部S形微波傳輸線；當有多根檢測傳輸線時，多根檢測傳輸線首尾串聯為外部S形微波傳輸線；在電路板腔體中包括內部S形微波傳輸線；外部S形微波傳輸線的首端和內部S形微波傳輸線的首端均作為微波信號的輸入端；外部S形微波傳輸線的尾端和內部S形微波傳輸線的尾端均輸出待比較信號。本發明提供了一種基于S形微波傳輸線的結冰結露檢測裝置及方法，其結構緊湊簡單，操作簡單，實現容易，測量精度高，重復性穩定性好，可以實現在線實時檢測。

技術領域

本發明涉及一種檢測裝置及檢測方法，尤其是一種基于S形微波傳輸線的結冰結露檢測裝置及方法，屬于結冰結露檢測的技術領域。

背景技術

結冰和結露檢測廣泛應用于氣象、道路交通、橋梁、航空器、電力線、通訊線等場合，是氣象物聯網系統的一個重要組成部分。目前對于結冰檢測主要采用光學或者力學的方式，檢測精度低，可靠性差，成本非常高。結露檢測一般采用電導率的方式，靈敏度很低，無法精確檢測到結露的變化過程，只有明顯結露到一定程度后才會有反應。

結冰和結露也是一個相互轉換的過程，在濕度大，溫度變化大的場合，隨著溫度的降低，首先會在各種物體表面出現結露，然后再結冰。目前的很多傳感器并不能同時檢測結冰和結露兩種狀態。如果能準確的檢測結冰和結露的狀態，對于道路橋梁、電力線結冰預警有很好的預警作用。。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明公開了一種基于S形微波傳輸線的結冰結露檢測裝置及方法。

本發明所采用的技術方案如下：

一種基于S形微波傳輸線的結冰結露檢測裝置，其特征在于：所述檢測裝置包括金屬外殼；金屬外殼包括與外界連通的傳感器腔體和相對于外界密封的電路板腔體；在傳感器腔體中包括至少一根檢測傳輸線作為外部S形微波傳輸線；當有多根檢測傳輸線時，多根檢測傳輸線首尾串聯為外部S形微波傳輸線；在電路板腔體中包括內部S形微波傳輸線；外部S形微波傳輸線的首端和內部S形微波傳輸線的首端均作為微波信號的輸入端；外部S形微波傳輸線的尾端和內部S形微波傳輸線的尾端均輸出待比較信號。

其進一步的技術方案為：處于干燥空氣中時，外部S形微波傳輸線的高頻阻抗特性和內部S形微波傳輸線的高頻阻抗特性等效。

其進一步的技術方案為：在所述傳感器腔體中心處設置有中心固定軸；多根檢測傳輸線圍繞中心固定軸均勻分布；檢測傳輸線與中心固定軸之間有間隔距離；檢測傳輸線和金屬外殼之間有間隔距離。

其進一步的技術方案為：在傳感器腔體的側壁開設有多個透氣窗口。

其進一步的技術方案為：所述電路板腔體包括微波發生器、功率分配器、鑒幅鑒相器和信號處理電路；所述微波發生器的輸出端連接于功率分配器的輸入端，所述功率分配器的兩路輸出端分別連接外部S形微波傳輸線的首端和內部S形微波傳輸線的首端；外部S形微波傳輸線的尾端和內部S形微波傳輸線的尾端分別連接至鑒幅鑒相器的兩個輸入端；鑒幅鑒相器的輸出端連接信號處理電路的輸入端。

其進一步的技術方案為：所述外部S形微波傳輸線的首端和尾端均通過屏蔽線連接至電路板腔體之中的檢測電路；傳感器腔體和電路板腔體之間用于屏蔽線穿通的位置防水密封。

其進一步的技術方案為：金屬外殼為柱狀，在金屬外殼的頂端固定有安裝底座；電路板腔體中接出的引出導線與安裝底座之間通過防水接頭連接。

一種如上任一項所述的基于S形微波傳輸線的結冰結露檢測裝置的檢測方法，包括以下步驟：

一種如上任一項所述的基于S形微波傳輸線的結冰結露檢測裝置的檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：