[实用新型]路面结冰探测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及公路安全设施，更具体地说，涉及一种路面结冰探测装置。

背景技术

由于山区高速公路有“十里不同天”的气象现象，偏远山区难以实现实时路面结冰监测及警示，容易造成交通事故，所以路面结冰状况的实时监测及实时预警非常重要。

中国专利（CN1967176A）公开了一种压电谐振片式传感器，提出了一种基于压电谐振膜片式传感器可应用于公路结冰探测。该传感器因振动膜片很薄，故使用寿命较短，该传感器测量电路采用自激方式可靠性不高，该传感器体积较大不易安装，该传感器利用信号远传处理方式，使得信号失真误差较大，影响传感器的性能。由于以上一系列问题，这种传感器无法再实际投入使用。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种稳定性高，使用寿命长的路面结冰探测装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种路面结冰探测装置，包括底座、壳体、传感器和上位机，所述传感器设置在所述壳体的顶部，所述壳体安装在所述底座上，底座、壳体和传感器形成密封的腔体，所述壳体内还安装有的PCB板，所述PCB板与所述上位机连接，所述PCB板上集成与所述传感器电连接的测量电路，所述测量电路包括扫频信号发生器、峰值检测模块和控制器；

所述扫频信号发生器产生不同频率的信号并输入传感器产生谐振，所述峰值检测模块检测峰值并将峰值电压送给控制器采集，所述控制器根据不同频率下的不同峰值电压确定所述传感器的固有谐振频率；

所述上位机根据传感器的固有谐振频率判断传感器所结冰的厚度。

上述方案中，所述传感器包括测量件和压电膜片，所述压电膜片位于所述壳体外侧，所述压电膜片紧贴所述测量件的底面。

上述方案中，所述测量件与所述壳体之间设有防水垫片。

上述方案中，所述测量件与所述壳体通过螺纹连接。

上述方案中，所述壳体与所述底座通过螺纹连接。

上述方案中，所述壳体内设有安装所述PCB板的卡槽。

上述方案中，所述壳体的表面倾斜设置。

上述方案中，所述壳体的表面有凹槽。

上述方案中，所述底座的底部设有压缩弹簧，所述压缩弹簧的一端固定在所述底座上，另一端固定在支撑座上。

上述方案中，所述PCB板通过线缆与所述上位机连接，所述壳体底部设有与所述线缆配合的防水插座。

实施本实用新型的路面结冰探测装置，具有以下有益效果：

1、本实用新型中的壳体起到保护的作用，包含测量电路的PCB板被安装在壳体内部，测量电路和传感器距离近，降低了信号远传带来的失真与误差，大大提高了传感器的性能。

2、原有测量电路采用被动谐振式NE555双稳态触发电路实现平膜固有频率的测量，本实用新型为了克服双稳态触发电路在有些特殊情况下由于平膜Q值变化从而导致频率不稳定的缺陷，采用扫频检测峰值电压与频率的特点来实现平膜刚性的测量，从而实现平膜表面结冰状况的准确测量，即路面结冰状态的测量。

3、本实用新型外壳表面的特殊结构设计在很大程度上降低了传感器的测量件损坏的概率，提高传感器使用寿命。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型路面结冰探测装置的结构示意图；

图2是本实用新型路面结冰探测装置的俯视图；

图3是本实用新型路面结冰探测装置的另一实施例的俯视图；

图4是壳体的结构示意图；

图5是本实用新型路面结冰探测装置的电路框图；

图6是本实用新型路面结冰探测装置的程序流程图；

图7是扫频信号发生器实施例1的示意图；

图8是扫频信号发生器实施例2的示意图；

图9是扫频信号发生器实施例3的示意图；

图10是峰值检测模块实施例1的示意图；

图11是峰值检测模块实施例2的示意图；

图12是峰值检测模块实施例3的示意图；

图13是本实用新型路面结冰探测装置的另一实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1-图6所示，本实用新型路面结冰探测装置包括底座7、壳体4、传感器、上位机15和PCB板5