专利名称：一种主动式路面天气传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及传感器领域，特别涉及一种主动式路面天气传感器，用于路面薄冰早期预警系统中路面真实结冰温度探测及融雪剂浓度测量。
背景技术：
在冬季下雪天，道路管理者通常会施撒一定量的融雪剂来防止路面结冰，这种方法通常能够有效的防止路面结冰，减少道路行驶的安全隐患。然而，具体施撒多少融雪剂通常是很难判断的，撒的少起不到防结冰的作用，特别是在持续下雪的情况下，上述状况尤为突出，但是撒的多就会造成严重的环境污染，也浪费融雪剂成本。如果想知道当前需要施撒多少融雪剂合适，就必须先知道当前路面的真实结冰温度和当前路面已经施撒的融雪剂的数量，通过这两方面的综合计算，才能确定是否需要再次施撒融雪剂以及施撒量。目前现有的主动式路面传感器，只能探测路面真实的结冰温度，提供路面结冰预警信息，不能提供路面融雪剂已经施撒的量信息。
实用新型内容为了解决现有技术中的主动式路面传感器，不能提供路面融雪剂已经施撒量的问题，本实用新型实施例提供了一种主动式路面天气传感器，不仅能够探测路面真实的结冰温度，而且能够提供已经施撒融雪剂的量，为自动融雪剂施撒装备提供信息。所述技术方案如下一种主动式路面天气传感器，包括传感器壳体，设于其内的融雪剂采样杯，以及探针，所述探针包括设于融雪剂采样杯内的温度探针及结冰状态探针，所述结冰状态探针由一组电极组成，所述结冰状态探针通过双探测电路探测融雪剂的浓度，所述双探测电路包括低浓度融雪剂探测电路及高浓度融雪剂探测电路。进一步地，为了提高散热效果，所述融雪剂采样杯的两侧各设有一个散热块，所述两散热块对称设置，所述两散热块的表面分别设有伯尔贴。具体地，所述散热块采用紫铜制成。本实用新型实施例提供的技术方案的有益效果是相比现有技术，本实用新型采用了由一组电极组成的结冰状态探针，检测冷冻过程中，液体是否已经结冰，结冰状态探针还通过双探测电路探测融雪剂的浓度，因此通过本实用新型所述的主动式路面天气传感器，能够获得真实结冰温度点和当前路面融雪剂浓度，为除雪部门提供施撒融雪剂的建议， 同时为司机提供路面行驶安全警示，提高了道路的安全性。
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面所列附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本实用新型实施例提供的主动式路面天气传感器的整体结构示意图；图2是本实用新型所述结冰状态探针的低浓度融雪剂探测电路图；图3是本实用新型所述结冰状态探针的高浓度融雪剂探测电路图。附图中，各标号所代表的组件列表如下1传感器壳体，2电源和数据接口，3探针固定架，4伯尔贴散热块，5结冰状态探针， 6路面温度探针接口，7温度探针，8融雪剂采样杯。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。如图1所示，本实用新型所述的主动式路面天气传感器，包括传感器壳体1，设于传感器壳体1上的电源和数据接口 2和路面温度探针接口 6，设于传感器壳体1内的融雪剂采样杯8以及探针。所述探针固定在探针固定架3上。所述探针包括设于融雪剂采样杯 8内的温度探针7及结冰状态探针5。所述结冰状态探针5由一组电极组成，所述结冰状态探针5通过双探测电路探测融雪剂的浓度，具体地所述双探测电路包括低浓度融雪剂探测电路(参见图2)及高浓度融雪剂探测电路(参见图3)。如图2所示，所述低浓度融雪剂探测电路中R12为精度电阻470，R14为精密电阻49. 9，如图3所示，高浓度融雪剂探测电路中，R17为精度电阻40. 2K，R19为精密电阻49.9。因此，所述结冰状态探针5具有两方面功能，一是检测冷冻过程中，液体是否已经结冰，二是用来探测融雪剂的浓度。由于结冰状态探针5采用了双探测电路，故可通过低浓度融雪剂探测电路探测 0% -10%的盐浓度，可通过高浓度融雪剂探测电路探测10% -25%的盐浓度，利用上面两个探测电路，可以探测质量浓度从0% -25%的盐溶液的浓度，因此为了增大对融雪剂浓度的探测范围。本领域中，将路面主动冷却，直到路面液体(水/含有融雪剂或其他杂质的水)结冰，测量此时的温度，即为结冰点温度。进一步地，为了能够提高散热效果采集真实的路面结冰温度，本实用新型采用伯尔贴技术，由于伯尔贴原理最大的限制是散热问题，如果散热不好就达不到主动冷却路面的效果，故本例中，如图1所示，所述融雪剂采样杯8的两侧各设有一个散热块，所述两散热块对称设置，所述两散热块的表面分别设有伯尔贴，形成了伯尔贴散热块4，因此保证本实用新型具有足够的冷冻功率。如图1所示，本例中为了将伯尔贴散热条件设计到最佳状态，散热块采用导热能力很好的紫铜制作，并且采用了两片伯尔贴，散热块也采用了分体式的两块结构，将伯尔贴产生的热量经过散热块传导到整个传感器底部，通过大地再把热量散掉；中间的冷却部分由加工性能比较好的黄铜制作，将两片伯尔贴的冷能量直接传导到表面，对液体进行冷冻， 从而来获得真实的结冰温度。因此通过本实用新型所述的主动式路面天气传感器，能够获得真实结冰温度点和当前路面融雪剂浓度，可为交通管理部门实施交通管理与控制策略，以及科学进行防结冰融雪冬季路面养护作业提供参考，从而为司机提供路面行驶安全警示，提高了道路的安全性。 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种主动式路面天气传感器，包括传感器壳体，设于其内的融雪剂采样杯，以及探针，其特征在于，所述探针包括设于融雪剂采样杯内的温度探针及结冰状态探针，所述结冰状态探针由一组电极组成，所述结冰状态探针通过双探测电路探测融雪剂的浓度，所述双探测电路包括低浓度融雪剂探测电路及高浓度融雪剂探测电路。
2.如权利要求1所述的主动式路面天气传感器，其特征在于，所述融雪剂采样杯的两侧各设有一个散热块，所述两散热块对称设置，所述两散热块的表面分别设有伯尔贴。
3.如权利要求2所述的主动式路面天气传感器，其特征在于，所述散热块采用紫铜制成。
专利摘要本实用新型公开了一种主动式路面天气传感器，属于传感器领域。本实用新型包括传感器壳体，设于其内的融雪剂采样杯，以及探针，所述探针包括设于融雪剂采样杯内的温度探针及结冰状态探针，所述结冰状态探针由一组电极组成，所述结冰状态探针通过双探测电路探测融雪剂的浓度，所述双探测电路包括低浓度融雪剂探测电路及高浓度融雪剂探测电路。因此通过本实用新型所述的主动式路面天气传感器，能够获得真实结冰温度点和当前路面融雪剂浓度，为除雪部门提供施撒融雪剂的建议，同时为司机提供路面行驶安全警示，提高了道路的安全性。
文档编号G01N25/12GK202041484SQ20102068723
公开日2011年11月16日 申请日期2010年12月17日 优先权日2010年12月17日
发明者李长城, 汤筠筠, 马雪峰 申请人:交通运输部公路科学研究院