基于电阻丝加热智能控制的冰厚监测装置的制作方法

本实用新型涉及河冰厚度测量领域，尤其是一种基于电阻丝加热智能控制的冰厚监测装置。

背景技术：

在我国北方，由于冬季比较寒冷，封冻期长。冰层达到一定的厚度时，车辆和人员可以直接从冰上通过。这对交通运输带来极大方便。但是从返回的信息可以看出，由于水文、地理条件的复杂性，往往存在某些局部冰层变薄的区域。黄河地处北方地区，由于纬度跨度较大，冰凌危害时常发生，给沿岸人民的生命和财产安全带来了极大的威胁。解决冰凌问题，首先要认识冰的基本条件，而在受气象和水文条件控制的冰条件中，最直观且重要的指标之一是冰的厚度及其变化过程，它是监测河道冰塞形成、凌汛发生和冰对结构物作用力的基础。现有的冰厚测量法包括冰上原位钻孔法和物理探测法，冰上原位钻孔法简单但是效率低下，物理探测法虽然效率高但是无法实现实时监测冰层厚度

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种基于电阻丝加热智能控制的冰厚监测装置，效率高能够实现对冰层厚度的实时监测。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种基于电阻丝加热智能控制的冰厚监测装置，包括：

底部支座；

设置在所述底部支座上的第一不锈钢空心圆柱、第二不锈钢空心圆柱和电动机；所述第一不锈钢空心圆柱上方设置有第一不锈钢挡板，顶部设置有不锈钢方形盒；所述不锈钢方形盒内设置有蓄电池和时控开关；所述不锈钢方形盒两侧均设置有不锈钢支架，所述不锈钢支架顶部焊接有太阳能电池板；

所述第一不锈钢空心圆柱外围设置有联动滑片，所述联动滑片上水平设置有第三不锈钢空心圆柱；所述第三不锈钢空心圆柱设置有塑料支座，所述塑料支座上固定有激光测距仪；

所述第二不锈钢空心圆柱上端固定有滑轮，所述钢丝一端缠绕在所述电动机上，另一端绕过在所述滑轮，缠绕在所述第三不锈钢空心圆柱上；

远离所述联动滑片的所述第三不锈钢空心圆柱一端通过螺丝钉与电阻丝连接，所述电阻丝一端通过第一导线与所述电动机连接，另一端与第二导线连接；所述电阻丝与所述第二导线的连接处包裹有防水胶；所述防水胶上方设置有第二不锈钢挡板；

所述电动机与所述蓄电池通过第三导线连接，所述蓄电池与所述时控开关通过第四导线连接，所述时控开关与所述电阻丝通过第四导线连接；所述太阳能电池板与所述蓄电池连接；

所述底部支座设置在冰层上表面，所述第二不锈钢挡板设置在所述冰层下方。

优选地，所述不锈钢挡板通过不锈钢支架焊接在所述第一不锈钢空心圆柱上。

优选地，所述防水胶与所述秤砣连接，所述秤砣设置在所述第二不锈钢挡板下方。

优选地，所述蓄电池外围包裹有泡沫。

优选地，所述联动滑片包括外圈滑片、内圈滑片及设置在所述外圈滑片与所述内圈滑片之间的钢球；所述内圈滑片内插有所述第一不锈钢空心圆柱，所述外圈滑片上水平固定有所述第三不锈钢空心圆柱。

优选地，所述塑料支座包括方形支座；设置在所述方形支座上的支撑杆；及设置在所述支撑杆顶部的U型支座；所述方形支座固定在所述第三不锈钢空心圆柱上，所述U型支座上固定有激光测距仪。

优选地，所述激光测距仪为具有存储功能的激光测距仪。

本实用新型提供的一种基于电阻丝加热智能控制的冰厚监测装置，电动机通过滑轮和钢丝的作用控制联动滑片上下移动，进而使得第二不锈钢挡板上下移动，从而实现激光测距仪的移动，当第二不锈钢挡板分别抵在冰层上表面和冰层下表面时，激光测距仪测得的数据差即为冰层的厚度；一段时间后，当第二不锈钢挡板再次抵在冰层下表面时，激光测距仪测得的两个冰层下表面的两个数据差即为这段时间冰层厚度的变化，如此循环往复，实现对冰层厚度的实时监测。另外，本实用新型结构简单，制造成本低，效率高，激光测距仪的测量范围在0～200m内，误差为mm级，满足精度要求，便于大范围推广实施。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的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为本实用新型中一种基于电阻丝加热智能控制的冰厚监测装置的结构示意图；

图2为图1中联动滑片的结构示意图；

图3为图1中塑料支座的结构示意图。

图中：

1、第一不锈钢空心圆柱；2、第二不锈钢空心圆柱；3、第三不锈钢空心圆柱；4、第一不锈钢挡板；5、第二不锈钢挡板；6、不锈钢方形盒；7、蓄电池；8、时控开关；9、第一不锈钢支架；10、太阳能电池板；11、联动滑片；12、激光测距仪；13、滑轮；14、电动机；15、秤砣；16、钢丝；17、外圈滑片；18、内圈滑片；19、钢球；20、方形支座；21、支撑杆；22、U型支座；23、电阻丝；24、冰层上表面；25、冰层下表面；26、第二不锈钢支架；27、底部支座。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型提供的一种基于电阻丝加热智能控制的冰厚监测装置，包括：

底部支座27；

设置在底部支座27上的第一不锈钢空心圆柱1、第二不锈钢空心圆柱2和电动机14；第一不锈钢空心圆柱1上方设置有第一不锈钢挡板4，顶部设置有不锈钢方形盒6；不锈钢方形盒6内设置有蓄电池7和时控开关8；不锈钢方形盒6两侧均设置有不锈钢支架，不锈钢支架顶部焊接有太阳能电池板10；

第一不锈钢空心圆柱1外围设置有联动滑片11，联动滑片11上水平设置有第三不锈钢空心圆柱3；第三不锈钢空心圆柱3设置有塑料支座，塑料支座上固定有激光测距仪12；

第二不锈钢空心圆柱2上端固定有滑轮13，钢丝16一端缠绕在电动机14上，另一端绕过在滑轮13，缠绕在第三不锈钢空心圆柱3上；

远离联动滑片11的第三不锈钢空心圆柱3一端通过螺丝钉与电阻丝23连接，电阻丝23一端通过第一导线与电动机14连接，另一端与第二导线连接；电阻丝23与第二导线的连接处包裹有防水胶；防水胶上方设置有第二不锈钢挡板5；

电动机14与蓄电池7通过第三导线连接，蓄电池7与时控开关8通过第四导线连接，时控开关8与电阻丝23通过第四导线连接；太阳能电池板10与蓄电池7连接；

底部支座27设置在冰层上表面24，第二不锈钢挡板5设置在冰层下方。

上述技术方案中，电动机14通过滑轮13和钢丝16的作用控制联动滑片11上下移动，进而使得第二不锈钢挡板5上下移动，从而实现激光测距仪12的移动，当第二不锈钢挡板5分别抵在冰层上表面24和冰层下表面25时，激光测距仪12测得的数据差即为冰层的厚度；一段时间后，当第二不锈钢挡板5再次抵在冰层下表面25时，激光测距仪12测得的两个冰层下表面25的两个数据差即为这段时间冰层厚度的变化，如此循环往复，实现对冰层厚度的实时监测。另外，本实用新型结构简单，制造成本低，激光测距仪12测量范围在0～200m内，误差为mm级，满足精度要求，便于大范围推广实施。

需要说明的是，电阻丝23和第二导线的连接处用防水胶固连，从而能够使得移动式自动冰厚监测装置避免水的干扰，影响冰厚测量。

在本实施方式中，第一不锈钢挡板4通过第二不锈钢支架26焊接在第一不锈钢空心圆柱1上；上述设置中第一不锈钢挡板4与底部支座27之间的距离即为联动滑片11的移动范围。

在本实施方式中，防水胶与秤砣15连接，秤砣15设置在第二不锈钢挡板5下方。上述中，秤砣15的作用为在电动机14结束工作后，在重力作用下将电阻丝23拉离冰层下表面25，从而便于将第二不锈钢挡板5在重力作用下脱离冰层下表面25。

在本实施方式中，蓄电池7外围包裹有泡沫。

需要说明的是，不锈钢方形盒6两侧设置有通孔，从而提高蓄电池7的散热性能。

在本实施方式中，为了便于联动滑片11沿着第一不锈钢空心圆柱1上下移动，联动滑片11包括外圈滑片17、内圈滑片18及设置在外圈滑片17与内圈滑片18之间的钢球19；内圈滑片18内插有第一不锈钢空心圆柱1，外圈滑片17上水平固定有第三不锈钢空心圆柱3，参见附图2。

在本实施方式中，参见图3，塑料支座包括方形支座20；设置在方形支座20上的支撑杆21；及设置在支撑杆21顶部的U型支座22；方形支座20固定在第三不锈钢空心圆柱3上，U型支座22上固定有激光测距仪12。

需要说明的是，为了便于对激光测距仪12测得的数据进行保存，获得冰层厚度，激光测距仪12为具有存储功能的激光测距仪。

本实用新型提供的一种基于电阻丝加热智能控制的冰厚监测装置的工作原理为，太阳能电池板10产生的电量存储在蓄电池7中，蓄电池7为电动机14和电阻丝23为供电；当时控开关8处于闭合状态时，蓄电池7、电动机14、电阻丝23、时控开关8组成串联电路，电动机14上可以缠绕或解脱钢丝16，从而使得联动滑片11在钢丝16的带动下沿第一不锈钢空心圆柱1上下移动，从而实现激光测距仪12的移动；由于第三不锈钢空心圆柱3一端连接有电阻丝23，电阻丝23一端连接有第二不锈钢挡板5，从而使得第二不锈钢挡板5在联动滑片11的带动下，上下移动；当第二不锈钢挡板5抵在冰层上表面24时，激光测距仪12测得的数据为L0，将第二不锈钢挡板5放入冰层下方，当第二不锈钢挡板5抵在冰层下表面25时测得的数据为L1，此时的冰厚为L1-L0；当时控开关8断开时，电动机14停止工作，第二不锈钢挡板5脱离冰层下表面25向冰层下方移动。重复上述步骤，当第二不锈钢挡板5再次抵到冰层下表面25时，激光测距仪12测得的数据为L2，则这段时间冰层厚度的变化为:L2-L1，如此循环往复，实现对冰层厚度的实时监测。

上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽的范围。