本實用新型專利技術公開了一種主動式路面天氣傳感器，屬于傳感器領域。本實用新型專利技術包括傳感器殼體，設于其內的融雪劑采樣杯，以及探針，所述探針包括設于融雪劑采樣杯內的溫度探針及結冰狀態探針，所述結冰狀態探針由一組電極組成，所述結冰狀態探針通過雙探測電路探測融雪劑的濃度，所述雙探測電路包括低濃度融雪劑探測電路及高濃度融雪劑探測電路。因此通過本實用新型專利技術所述的主動式路面天氣傳感器，能夠獲得真實結冰溫度點和當前路面融雪劑濃度，為除雪部門提供施撒融雪劑的建議，同時為司機提供路面行駛安全警示，提高了道路的安全性。（*該技術在2020年保護過期，可自由使用*）
【技術實現步驟摘要】
本技術涉及傳感器領域，特別涉及一種主動式路面天氣傳感器，用于路面薄冰早期預警系統中路面真實結冰溫度探測及融雪劑濃度測量。
技術介紹
在冬季下雪天，道路管理者通常會施撒一定量的融雪劑來防止路面結冰，這種方法通常能夠有效的防止路面結冰，減少道路行駛的安全隱患。然而，具體施撒多少融雪劑通常是很難判斷的，撒的少起不到防結冰的作用，特別是在持續下雪的情況下，上述狀況尤為突出，但是撒的多就會造成嚴重的環境污染，也浪費融雪劑成本。如果想知道當前需要施撒多少融雪劑合適，就必須先知道當前路面的真實結冰溫度和當前路面已經施撒的融雪劑的數量，通過這兩方面的綜合計算，才能確定是否需要再次施撒融雪劑以及施撒量。目前現有的主動式路面傳感器，只能探測路面真實的結冰溫度，提供路面結冰預警信息，不能提供路面融雪劑已經施撒的量信息。
技術實現思路
為了解決現有技術中的主動式路面傳感器，不能提供路面融雪劑已經施撒量的問題，本技術實施例提供了一種主動式路面天氣傳感器，不僅能夠探測路面真實的結冰溫度，而且能夠提供已經施撒融雪劑的量，為自動融雪劑施撒裝備提供信息。所述技術方案如下一種主動式路面天氣傳感器，包括傳感器殼體，設于其內的融雪劑采樣杯，以及探針，所述探針包括設于融雪劑采樣杯內的溫度探針及結冰狀態探針，所述結冰狀態探針由一組電極組成，所述結冰狀態探針通過雙探測電路探測融雪劑的濃度，所述雙探測電路包括低濃度融雪劑探測電路及高濃度融雪劑探測電路。進一步地，為了提高散熱效果，所述融雪劑采樣杯的兩側各設有一個散熱塊，所述兩散熱塊對稱設置，所述兩散熱塊的表面分別設有伯爾貼。具體地，所述散熱塊采用紫銅制成。本技術實施例提供的技術方案的有益效果是相比現有技術，本技術采用了由一組電極組成的結冰狀態探針，檢測冷凍過程中，液體是否已經結冰，結冰狀態探針還通過雙探測電路探測融雪劑的濃度，因此通過本技術所述的主動式路面天氣傳感器，能夠獲得真實結冰溫度點和當前路面融雪劑濃度，為除雪部門提供施撒融雪劑的建議， 同時為司機提供路面行駛安全警示，提高了道路的安全性。附圖說明為了更清楚地說明本技術實施例的技術方案，下面將對實施例中使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面所列附圖僅僅是本技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本技術實施例提供的主動式路面天氣傳感器的整體結構示意圖；圖2是本技術所述結冰狀態探針的低濃度融雪劑探測電路圖；圖3是本技術所述結冰狀態探針的高濃度融雪劑探測電路圖。附圖中，各標號所代表的組件列表如下1傳感器殼體，2電源和數據接口，3探針固定架，4伯爾貼散熱塊，5結冰狀態探針， 6路面溫度探針接口，7溫度探針，8融雪劑采樣杯。具體實施方式為使本技術的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本技術實施方式作進一步地詳細描述。如圖1所示，本技術所述的主動式路面天氣傳感器，包括傳感器殼體1，設于傳感器殼體1上的電源和數據接口 2和路面溫度探針接口 6，設于傳感器殼體1內的融雪劑采樣杯8以及探針。所述探針固定在探針固定架3上。所述探針包括設于融雪劑采樣杯 8內的溫度探針7及結冰狀態探針5。所述結冰狀態探針5由一組電極組成，所述結冰狀態探針5通過雙探測電路探測融雪劑的濃度，具體地所述雙探測電路包括低濃度融雪劑探測電路(參見圖2)及高濃度融雪劑探測電路(參見圖3)。如圖2所示，所述低濃度融雪劑探測電路中R12為精度電阻470，R14為精密電阻49. 9，如圖3所示，高濃度融雪劑探測電路中，R17為精度電阻40. 2K，R19為精密電阻49.9。因此，所述結冰狀態探針5具有兩方面功能，一是檢測冷凍過程中，液體是否已經結冰，二是用來探測融雪劑的濃度。由于結冰狀態探針5采用了雙探測電路，故可通過低濃度融雪劑探測電路探測 0% -10%的鹽濃度，可通過高濃度融雪劑探測電路探測10% -25%的鹽濃度，利用上面兩個探測電路，可以探測質量濃度從0% -25%的鹽溶液的濃度，因此為了增大對融雪劑濃度的探測范圍。本領域中，將路面主動冷卻，直到路面液體(水/含有融雪劑或其他雜質的水)結冰，測量此時的溫度，即為結冰點溫度。進一步地，為了能夠提高散熱效果采集真實的路面結冰溫度，本技術采用伯爾貼技術，由于伯爾貼原理最大的限制是散熱問題，如果散熱不好就達不到主動冷卻路面的效果，故本例中，如圖1所示，所述融雪劑采樣杯8的兩側各設有一個散熱塊，所述兩散熱塊對稱設置，所述兩散熱塊的表面分別設有伯爾貼，形成了伯爾貼散熱塊4，因此保證本技術具有足夠的冷凍功率。如圖1所示，本例中為了將伯爾貼散熱條件設計到最佳狀態，散熱塊采用導熱能力很好的紫銅制作，并且采用了兩片伯爾貼，散熱塊也采用了分體式的兩塊結構，將伯爾貼產生的熱量經過散熱塊傳導到整個傳感器底部，通過大地再把熱量散掉；中間的冷卻部分由加工性能比較好的黃銅制作，將兩片伯爾貼的冷能量直接傳導到表面，對液體進行冷凍， 從而來獲得真實的結冰溫度。因此通過本技術所述的主動式路面天氣傳感器，能夠獲得真實結冰溫度點和當前路面融雪劑濃度，可為交通管理部門實施交通管理與控制策略，以及科學進行防結冰融雪冬季路面養護作業提供參考，從而為司機提供路面行駛安全警示，提高了道路的安全性。 以上所述僅為本技術的較佳實施例，并不用以限制本技術，凡在本技術的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本技術的保護范圍之內。權利要求1.一種主動式路面天氣傳感器，包括傳感器殼體，設于其內的融雪劑采樣杯，以及探針，其特征在于，所述探針包括設于融雪劑采樣杯內的溫度探針及結冰狀態探針，所述結冰狀態探針由一組電極組成，所述結冰狀態探針通過雙探測電路探測融雪劑的濃度，所述雙探測電路包括低濃度融雪劑探測電路及高濃度融雪劑探測電路。2.如權利要求1所述的主動式路面天氣傳感器，其特征在于，所述融雪劑采樣杯的兩側各設有一個散熱塊，所述兩散熱塊對稱設置，所述兩散熱塊的表面分別設有伯爾貼。3.如權利要求2所述的主動式路面天氣傳感器，其特征在于，所述散熱塊采用紫銅制成。專利摘要本技術公開了一種主動式路面天氣傳感器，屬于傳感器領域。本技術包括傳感器殼體，設于其內的融雪劑采樣杯，以及探針，所述探針包括設于融雪劑采樣杯內的溫度探針及結冰狀態探針，所述結冰狀態探針由一組電極組成，所述結冰狀態探針通過雙探測電路探測融雪劑的濃度，所述雙探測電路包括低濃度融雪劑探測電路及高濃度融雪劑探測電路。因此通過本技術所述的主動式路面天氣傳感器，能夠獲得真實結冰溫度點和當前路面融雪劑濃度，為除雪部門提供施撒融雪劑的建議，同時為司機提供路面行駛安全警示，提高了道路的安全性。文檔編號G01N25/12GK202041484SQ20102068723公開日2011年11月16日 申請日期2010年12月17日 優先權日2010年12月17日專利技術者李長城, 湯筠筠, 馬雪峰 申請人:交通運輸部公路科學研究院本文檔來自技高網...
【技術保護點】
１．一種主動式路面天氣傳感器，包括傳感器殼體，設于其內的融雪劑采樣杯，以及探針，其特征在于，所述探針包括設于融雪劑采樣杯內的溫度探針及結冰狀態探針，所述結冰狀態探針由一組電極組成，所述結冰狀態探針通過雙探測電路探測融雪劑的濃度，所述雙探測電路包括低濃度融雪劑探測電路及高濃度融雪劑探測電路。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：馬雪峰，李長城，湯筠筠，
申請(專利權)人：交通運輸部公路科學研究院，
類型：實用新型
國別省市：11
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