[发明专利]一种检测结冰厚度的方法及装置

摘要

本发明公开一种检测结冰厚度的方法及装置，包括：将传感器等效为欠阻尼的二阶系统；当需要检测结冰厚度大小状态信息时，才对传感器输入一个脉冲激励信号，检测和分析传感器系统对脉冲输入激励信号的输出响应信号。由于传感器表面结冰厚度的大小会不同程度地改变此二阶系统的基本参数，传感器系统的输出响应信号之多个特征会发生相应的改变，检测和分析出这些特征的变化，可获得结冰厚度大小信息。对传感器系统施加输入脉冲激励信号，还可有若干不同工作模式可供选择。本发明可大大延长传感器工作寿命，通过检测传感器输出响应信号的多种特征，实现对结冰厚度检测，检测准确、可靠，有若干不同工作模式可供选择，传感器的应用更为灵活和方便。

主权项

1.一种检测结冰厚度的装置，其特征在于，包括：由压电单元和振动膜片组成的传感器，所述振动膜片随着压电单元的形变而振动；所述压电单元的一面与所述金属膜片连接，所述压电单元的另一面接收电压激励信号，所述电压激励信号使压电单元产生逆向压电效应，所述压电单元产生形变并带动所述振动膜片振动；所述振动膜片振动对所述压电单元产生正向压电效应，使得所述压电单元产生对应的振动电信号，所述振动电信号以传感器的谐振频率震荡且幅度以一定指数形式衰减下降；当所述传感器表面上有结冰产生时，所述振动电信号的峰值幅度相比未结冰时的峰值幅度下降、所述振动电信号相对时间坐标轴的面积相比未结冰时振动电信号相对时间坐标轴的面积减小、所述振动电信号的谐振频率相比未结冰时的谐振频率增大或所述振动电信号的衰减速度相比未结冰时的衰减速度增加，所述结冰厚度与所述峰值幅度的下降值、振动电信号相对时间坐标轴的面积的减小值、所述谐振频率的增大值以及所述衰减速度的增加值均呈一定确定的关系。