[发明专利]基于S形微波传输线的结冰结露检测装置及方法

说明书

本发明涉及一种基于S形微波传输线的结冰结露检测装置及方法，所述检测装置包括金属外壳；金属外壳包括与外界连通的传感器腔体和相对于外界密封的电路板腔体；在传感器腔体中包括至少一根检测传输线作为外部S形微波传输线；当有多根检测传输线时，多根检测传输线首尾串联为外部S形微波传输线；在电路板腔体中包括内部S形微波传输线；外部S形微波传输线的首端和内部S形微波传输线的首端均作为微波信号的输入端；外部S形微波传输线的尾端和内部S形微波传输线的尾端均输出待比较信号。本发明提供了一种基于S形微波传输线的结冰结露检测装置及方法，其结构紧凑简单，操作简单，实现容易，测量精度高，重复性稳定性好，可以实现在线实时检测。

技术领域

本发明涉及一种检测装置及检测方法，尤其是一种基于S形微波传输线的结冰结露检测装置及方法，属于结冰结露检测的技术领域。

背景技术

结冰和结露检测广泛应用于气象、道路交通、桥梁、航空器、电力线、通讯线等场合，是气象物联网系统的一个重要组成部分。目前对于结冰检测主要采用光学或者力学的方式，检测精度低，可靠性差，成本非常高。结露检测一般采用电导率的方式，灵敏度很低，无法精确检测到结露的变化过程，只有明显结露到一定程度后才会有反应。

结冰和结露也是一个相互转换的过程，在湿度大，温度变化大的场合，随着温度的降低，首先会在各种物体表面出现结露，然后再结冰。目前的很多传感器并不能同时检测结冰和结露两种状态。如果能准确的检测结冰和结露的状态，对于道路桥梁、电力线结冰预警有很好的预警作用。。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明公开了一种基于S形微波传输线的结冰结露检测装置及方法。

本发明所采用的技术方案如下：

一种基于S形微波传输线的结冰结露检测装置，其特征在于：所述检测装置包括金属外壳；金属外壳包括与外界连通的传感器腔体和相对于外界密封的电路板腔体；在传感器腔体中包括至少一根检测传输线作为外部S形微波传输线；当有多根检测传输线时，多根检测传输线首尾串联为外部S形微波传输线；在电路板腔体中包括内部S形微波传输线；外部S形微波传输线的首端和内部S形微波传输线的首端均作为微波信号的输入端；外部S形微波传输线的尾端和内部S形微波传输线的尾端均输出待比较信号。

其进一步的技术方案为：处于干燥空气中时，外部S形微波传输线的高频阻抗特性和内部S形微波传输线的高频阻抗特性等效。

其进一步的技术方案为：在所述传感器腔体中心处设置有中心固定轴；多根检测传输线围绕中心固定轴均匀分布；检测传输线与中心固定轴之间有间隔距离；检测传输线和金属外壳之间有间隔距离。

其进一步的技术方案为：在传感器腔体的侧壁开设有多个透气窗口。

其进一步的技术方案为：所述电路板腔体包括微波发生器、功率分配器、鉴幅鉴相器和信号处理电路；所述微波发生器的输出端连接于功率分配器的输入端，所述功率分配器的两路输出端分别连接外部S形微波传输线的首端和内部S形微波传输线的首端；外部S形微波传输线的尾端和内部S形微波传输线的尾端分别连接至鉴幅鉴相器的两个输入端；鉴幅鉴相器的输出端连接信号处理电路的输入端。

其进一步的技术方案为：所述外部S形微波传输线的首端和尾端均通过屏蔽线连接至电路板腔体之中的检测电路；传感器腔体和电路板腔体之间用于屏蔽线穿通的位置防水密封。

其进一步的技术方案为：金属外壳为柱状，在金属外壳的顶端固定有安装底座；电路板腔体中接出的引出导线与安装底座之间通过防水接头连接。

一种如上任一项所述的基于S形微波传输线的结冰结露检测装置的检测方法，包括以下步骤：

一种如上任一项所述的基于S形微波传输线的结冰结露检测装置的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：