[发明专利]一种活立木冻融特性无损检测传感器、系统及方法

权利要求书

1.一种活立木冻融特性无损检测传感器，其特征在于，包括第一环形检测电极、第二环形检测电极、环境温度检测单元、印制电路板和外壳，其中：

所述第一环形检测电极和所述第二环形检测电极设置有螺杆，所述第一环形检测电极的螺杆和所述第二环形检测电极的螺杆通过所述外壳上对应的接入口进行插入固定，以使得所述第一环形检测电极的螺杆和所述第二环形检测电极的螺杆与所述印制电路板上对应的电极接口进行连接，从而根据所述环境温度检测单元检测得到的环境温度信息，基于驻波率原理，周期性对活立木的含水量和含冰量进行测量；其中，所述第一环形检测电极和所述第二环形检测电极的环形电极结构设置为可拆卸结构；

所述环境温度检测单元设置在所述印制电路板上，用于对环境温度进行检测，得到环境温度信息；

所述印制电路板设置在所述外壳的内部，用于对所述第一环形检测电极和所述第二环形检测电极采集到的电压差进行处理，以根据所述环境温度信息，得到活立木的含水量和含冰量；

所述外壳为箱体结构，用于固定所述第一环形检测电极和所述第二环形检测电极，以使得所述第一环形检测电极和所述第二环形检测电极的圆心同轴设置，且所述第一环形检测电极和所述第二环形检测电极相互平行。

2.根据权利要求1所述的活立木冻融特性无损检测传感器，其特征在于，所述印制电路板包括运算放大器，用于对所述第一环形检测电极和所述第二环形检测电极采集到的电压差进行放大处理。

3.根据权利要求1所述的活立木冻融特性无损检测传感器，其特征在于，所述印制电路板还包括第一滤波电路和第二滤波电路，其中，所述第一滤波电路用于对所述第一环形检测电极的电压信号进行滤波处理，所述第二滤波电路用于对所述第二环形检测电极的电压信号进行滤波处理。

4.根据权利要求1所述的活立木冻融特性无损检测传感器，其特征在于，所述第一环形检测电极和第二环形检测电极上设置有调节旋钮，用于对所述第一环形检测电极和第二环形检测电极的测量直径进行调节。

5.一种活立木冻融特性无损检测系统，其特征在于，包括：

上位机模块、通信模块、存储模块和根据权利要求1至4任一项所述活立木冻融特性无损检测传感器；

所述上位机模块，用于对所述活立木冻融特性无损检测传感器测量得到的活立木含水量、含冰量和环境温度信息进行分析，得到活立木冻融特性数据；

所述通信模块，用于将所述存储模块中的活立木含水量、含冰量和环境温度信息发送到所述上位机模块，并将接收到的测量指令发送到所述活立木冻融特性无损检测传感器；

所述存储模块设置在所述活立木冻融特性无损检测传感器内部，用于对所述活立木冻融特性无损检测传感器测量得到的活立木含水量、含冰量和环境温度信息进行存储；

所述活立木冻融特性无损检测传感器，用于周期性获取活立木含水量、含冰量和环境温度信息。

6.根据权利要求5所述的活立木冻融特性无损检测系统，其特征在于，所述系统还包括供电模块和人机互动模块，其中：

所述供电模块，包括太阳能光伏板、控制器和铅酸电池，用于为所述上位机模块、所述存储模块、所述通信模块和所述活立木冻融特性无损检测传感器供电；

所述人机互动模块，用于获取测量指令，并通过显示终端实时对活立木冻融特性的检测结果进行展示。

7.一种基于权利要求5或6所述的活立木冻融特性无损检测系统的活立木冻融特性无损检测方法，其特征在于，包括：

周期性获取活立木的含水量信息和环境温度信息，并根据所述环境温度信息，对所述含水量信息进行判断分析，分别得到活立木的结冰点含水量和冻融期间含水量；

根据所述结冰点含水量和冻融期间含水量，得到预设时间段内活立木的含水量变化值；

根据活立木的含水量变化值，得到活立木冻融期间的含冰量，以获取活立木冻融特性。