专利名称：冰厚探测器、冰厚探测器组件、以及冰厚监测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种冰厚探测器、一种冰厚探测器组件、以及一种冰厚监测装置。
背景技术：
蓄热系统已存在许多年。蓄热系统的目的在于形成热能并将热能存储，以供另外时间时使用。在通常的蓄热系统中，当电使用率通常最低(非高峰)时，制冷系统(即冷却器)在夜间生成冰。在白天期间，当所述使用率为更高(高峰)时，冰随后融化，以例如使建筑物制冷。一种类型的提供蓄热的技术系统称为“冰盘管”。在这种类型的系统中，冰柱形成在管(盘管的管，也称为蓄热盘管)。在许多采用这种技术的系统中，多组盘管浸入到混凝土、金属或树脂箱中的水下。许多蓄热系统采用乙二醇冷却器，以提供在盘管的管上生成冰所必须的制冷。这种蓄热系统具有两种操作模式，“结冰”和“融冰”。对于结冰，乙二醇冷却器在非高峰期期间被通电。乙二醇冷却系统生成经由蓄热盘管的盘管的管循环的低温乙二醇。循环的乙二醇将所述箱中的水的热量移除，这引起水冻结在蓄热盘管的外表面上。在融冰期间，乙二醇冷却系统关闭，即断电。针对一个类型的“融冰”阶段，箱水随着结冰在蓄热盘管上而循环， 以从冰中提取能量。冰水随后经由热交换器的主侧循环。一种类型蓄热系统的常规构件为如图1所示的蓄热盘管2。蓄热盘管2包括包含箱水(图2中的箭头)的箱4和多个蓄热蛇形回路6，各蓄热蛇形回路6包括多个水平延伸、一体互相连接的盘管的管8。如图2所示，盘管的管8的几何结构为达到沿竖直方向上可上结冰I (上结冰01) 但在成排水平设置的盘管的管8之间必须有竖直延伸的间隙G。由此，成排盘管的管8之间的竖直间隙G允许箱水循环(如图2中的箭头所示)。保持结在所述盘管的管8的相应每个上的冰I之间的作为敞开的蛇形竖直通道的间隙G，允许箱水和蓄热蛇形回路6的盘管的管8上的冰I之间的有效热交换。这由此有益于测量或监测积聚在蓄热蛇形回路6的盘管的管8上的冰量，以提供至少某些保证，从而在蓄热系统的整个结冰操作阶段保持竖直间隙G。存在由若干方式用于测量或监测蓄热系统的箱4中的冰I的量。一种测量冰的方法是利用箱水在箱4中的水位。另一种方法是测量或监测积聚在蓄热蛇形回路6的盘管的管8上的冰I的量。一种类型的冰厚测量装置通过导电性来感测冰I的厚度。另一常规冰厚测量装置10(诸如图1示意示出的装置)放置在蓄热蛇形回路6的盘管的管8上，以测量或监测冰厚的水平，以检测在结冰循环中的阶段(即完全结冰的百分率)。当达到完全结冰时，与常规冰厚装置10电通讯的控制器12例如通过电线14关闭乙二醇向蓄热盘管6的流动，由此中断结冰循环。
发明内容
本发明提供了一种冰厚探测器、冰厚探测器组件、一种冰厚监测装置，它们用于测量和/或监测冰厚和/或在达到完全结冰时关闭蓄热系统。本发明示例性实施例的冰厚探测器包括纵向延伸探测器杆、绝缘壳体和套管。所述探测器杆由导电材料制成。所述绝缘壳体由电绝缘材料制成，并且所述绝缘壳体包围所述探测器杆，接触、并沿所述探测器杆延伸。所述套管由刚性且有弹性的的材料制成，并且所述套管包围所述绝缘壳体，接触并沿所述绝缘壳体延伸。在横截面中观察时，所述绝缘壳体和所述套管围绕所述探测器杆同心地设置。本发明示另一范性实施例的冰厚探测器组件包括框架结构、基准探测器、以及至少一个冰厚探测器。所述框架结构包括支撑元件以及与所述支撑元件连接的一对夹紧元件。所述支撑元件设置在所述一对夹紧元件之间。所述基准探测器连接于所述框架结构并从所述框架结构延伸。所述基准探测器由导电材料制成。所述至少一个冰厚探测器连接于所述框架结构并从所述框架结构延伸。所述至少一个冰厚探测器和所述基准探测器设置成彼此间隔开。所述至少一个冰厚探测器包括由导电材料制成的探测器杆。本发明示又一范性实施例的冰厚监测装置适于供蓄热盘管使用，所述蓄热盘管具有含有水的箱以及最初置于水中的至少一个盘管的管，以使得当所述冰蓄热盘管组件通电时，冰可生成并积聚于且包围所述至少一个盘管的管。所述冰厚探测器组件包括框架结构、 基准探测器、至少一个冰厚探测器、以及控制器。所述框架结构可拆卸地连接于至少一个盘管的管。所述基准探测器连接于所述框架结构并从所述框架结构延伸。所述至少一个冰厚探测器连接于所述框架结构并从所述框架结构延伸，同时所述冰厚探测器和所述基准探测器设置成彼此间隔开。所述控制器操作成将电信号传送给所述基准探测器，以使得所述基准探测器接收的电信号经由水传送至所述至少一个冰厚探测器，并且所述控制器操作成接收由水中的所述至少一个冰厚探测器检测的并来自水中的所述至少一个冰厚探测器的电信号、直到所述至少一个冰厚探测器包封在冰中。
鉴于参照附图的本发明的具体实施方式
，将更好地理解本发明，在附图中图1是部分拆开的常规蓄热盘管的立体图，常规蓄热盘管带有与蛇形回路之一连接的常规冰厚监测装置。图2是以横截面示出带有形成在其上的结冰的多个蛇形回路的示意图，同时蛇形竖直间隙设置在相邻列的蛇形回路之间。图3是本发明第一示例性实施例的冰厚探测器的立体图。图4是示出在图3中的冰厚探测器的分解立体图。图5是示出在图3中的冰厚探测器的侧视图。图6是沿图5的长线6-6做出的剖视图。图7是图3中的与常规电线连接的冰厚探测器的侧视图。图8是本发明第二示例性实施例的冰厚探测器组件的俯视立体图。图9是示出在图8中的冰厚探测器组件的分解俯视立体图。图10是沿图8中的长线10-10-10做出的剖视图，同时冰厚探测器设置成与框架结构相间隔开。图11是图10的剖视图，同时冰厚探测器插入到框架结构中且同时冰积聚在盘管的管上。图12是图10的剖视图，同时冰厚探测器插入到框架结构中且同时积聚冰包封冰
厚探测器。图13是本发明第三示例性实施例的冰厚探测器组件的俯视立体图。图14是示出在图13中的冰厚探测器组件的俯视平面图。图15是本发明第四示例性实施例的冰厚探测器组件的俯视立体图。图16是示出在图15中的冰厚探测器组件的俯视平面图。图17是本发明第五示例性实施例的冰厚探测器组件的俯视立体图。图18是示出在图17中的冰厚探测器组件的俯视平面图。图19是本发明另一示例性实施例的冰厚探测器的部分立体图。图20是示出在图19中的冰厚探测器的部分横截面视图。图21是本发明又一示例性实施例的冰厚探测器的部分立体图。图22是示出在图21中的冰厚探测器的部分横截面视图。图23是本发明再一示例性实施例的冰厚探测器的部分立体图。图M是示出在图23中的冰厚探测器的部分横截面视图。
具体实施例方式下面将参照附图来说明本发明的实施例。与现有技术中的结构构件相同的结构构件以及与本发明的相应实施例相同的结构构件将由相同的附图标记来表示且省略其重复说明。下面参照图3-6来说明本发明第一示例性实施例的冰厚探测器20。如图3-6中最佳所示，冰厚探测器20包括探测器杆22、绝缘壳体24、以及套管26。探测器杆22沿纵轴线L延伸并由诸如金属之类的刚性且有弹性的导电的的材料制成。对于第一示例性实施例的冰厚探测器20，探测器杆22由不锈钢制成，尤其是具有0.075直径的SST型308L TIG 焊条。绝缘壳体对由诸如树脂或橡胶之类的电绝缘材料制成。如图6最佳所示，绝缘壳体24包围且接触探测器杆22，并且如图5所示，绝缘壳体M至少基本沿探测器杆22延伸。 仅作为实例且不是为了限制，绝缘壳体M为具有3 1收缩比的1/8英寸聚烯烃收缩管。套管沈由诸如金属或硬塑料之类的刚性且有弹性的的材料制成。如图6最佳所示，套管沈包围且接触绝缘壳体对，而且如图5所示，套管沈沿绝缘壳体M部分延伸。对于第一示例性实施例的冰厚探测器20，套管沈由不锈钢管、尤其是0. 124英寸外径和0. 106 英寸内径的10规格的SST型304管制成。参照图6，当在横截面中观察时，绝缘壳体M和套管沈围绕探测器杆22同心地设置。更具体地，绝缘壳体M以足以防止水从绝缘壳体M和探测器杆22之间的交界渗漏的紧密配合方式包围探测器杆22。套管沈以足以防止水从套管沈和绝缘壳体M之间的交界渗漏的紧密配合方式包围绝缘壳体对。在图4中，套管沈具有纵向延伸穿过其的通道^a。此外，套管沈具有第一套管端限定进入到通道^a的第一套管开口 2乩1 ；以及第二套管端^c，相对第一套管端2 设置。第二套管端^c限定进入到通道^a中的第二套管开口 ^c2。在图3和图5中，容纳在通道26a中的绝缘壳体M具有第一绝缘壳体端部2 和相对第一绝缘壳体端部 2 设置的第二绝缘壳体端部Mb。仅作为实例且不为了限制，第一绝缘壳体端部2 从第一套管开口 26bl向外突出。在图4中，绝缘壳体M具有绝缘壳体孔Mc，纵向延伸穿过绝缘壳体M ；第一绝缘壳体端Md，限定进入到绝缘壳体孔2 中的第一绝缘壳体开口 Mdl ；以及第二绝缘壳体端Me，与第一绝缘壳体端24d相对地设置。第二绝缘壳体端Me限定进入到绝缘壳体孔 24c中的第二绝缘壳体开口 Mel。容纳在绝缘壳体孔Mc中的探测器杆22具有第一探测器杆端部22a ；以及第二探测器杆端部22b，与第一探测器杆端部2 相对地设置。如图 5最佳所示，第一探测器杆端部22从第一绝缘壳体开口 Mdl向外突出，而第二绝缘壳体端部24b从第二套管开口向外突出。此外，第二绝缘壳体端部24b和第二探测器杆端部 22b从第二套管开口向外突出，而第二绝缘壳体端部24b覆盖第二探测器杆端部22b。在图7中，本发明第一实施例的冰厚探测器20附接于常规电线观，常规电线观具有电线绝缘壳体28a和导电的电线芯^b。值得注意的是，电线芯28b通过焊接件30连接于第二探测器杆端部22b。此外，值得注意的是，绝缘壳体M不仅覆盖电线芯^b、焊接件 30和第二探测器杆端部，而且还覆盖至少部分电线绝缘壳体观^此外，对于本发明第一实施例的冰厚探测器20，易弯的护套32以紧密配合方式围绕第二探测器杆部22b设置且沿其继续延伸，以覆盖焊接件30以及电线观的与焊接件30相邻的一部分。本领域普通技术人员将认识到，这个由橡胶或防水的材料制成的易弯的护套32将冰厚探测器20和电线观之间的连接密封。本领域普通技术人员将认识到，可采用替代技术来覆盖焊接件30和电线 28的与焊接件30相邻的一部分。本发明第二示例性实施例的冰厚探测器组件110整体在图8-12中被引入。冰厚探测器组件Iio包括框架结构112、基准栏114和一个冰厚探测器20 (上面说明的)。框架结构112具有支撑元件116和与支撑元件116连接的一对夹紧元件118。支撑元件116设置在所述一对夹紧元件118之间。本领域的技术人员将认识到，所述一对夹紧元件118可拆卸地将冰厚探测器组件110连接于上文所述的管8的一部分。基准栏114连接于框架结构112并从框架结构112延伸。基准栏114由诸如金属之类的导电材料制成。冰厚探测器20连接于框架结构112并从框架结构112延伸。冰厚探测器20和基准栏114设置成彼此间隔开。参照图10，支撑元件116包括一个延伸穿过支撑元件116的探测器容纳孔120。探测器容纳孔120尺寸为滑动地容纳冰厚探测器20。此外，支撑元件116包括至少一个螺纹孔12加。螺纹孔12 与探测器容纳孔120垂直地延伸且与探测器容纳孔120连通。尽管不是为了限制，诸如固定螺钉之类的紧固件124与螺纹孔12 匹配地接合。如在图10-12 所示，当探测器容纳孔120容纳冰厚探测器20时，紧固件12 可在螺纹孔122中行进，从而它接触冰厚探测器20，以将冰厚探测器20固定在探测器容纳孔120中。本领域普通技术人员将认识到，探测器容纳孔120、螺纹孔122a、以及紧固件12 的这个特殊布置能使使用者调整探测器20相对支撑元件116的位置，如在图11和图12中以假想线绘制的所示。此外，如图10所示，支撑元件116可包括另一螺纹孔122b。螺纹孔122b与探测器容纳孔120垂直地延伸且与探测器容纳孔120连通。但不是为了限制，诸如固定螺钉之类的另一紧固件124b与螺纹孔122b可匹配地接合。如图10-12中所示，当探测器容纳孔120容纳冰厚探测器20时，紧固件124b可在螺纹孔122b中行进，从而它接触冰厚探测器 20，以将冰厚探测器20固定在探测器容纳孔120中。在图8和图9中，支撑元件116沿长度方向L、宽度方向W和高度方向H延伸。仅作为实例且不为了限制，如沿宽度方向W和高度方向H的图10中的横截面所看到的，支撑元件116为矩形形状。支撑元件116具有前表面116f、后表面116r、上表面116t和下表面 116b。前表面116f和后表面116r沿长度方向L和高度方向H彼此平行延伸。上表面116t 和下表面116b沿长度方向L和宽度方向W彼此平行延伸并将前表面116f和后表面116r互相连接。支撑元件116具有延伸分别穿过前表面116f和后表面116r的探测器容纳孔120。 探测器容纳孔120尺寸为滑动地容纳冰厚探测器20。如图9-12所示，基准栏114连接于支撑元件116的下表面116b。虽然仅作为实例且不为了限制，基准栏114包括第一附接孔114和第二附接孔114b，如图10所示。电线观连接于眼孔126。本领域普通技术人员将认识到，基准栏114和电线28通过诸如螺钉之类的紧固件1 经由眼孔1 连接于支撑元件116的下表面116b，紧固件1 与进入到支撑元件116的下表面116b中的螺纹附接孔134螺纹匹配。值得注意的是，依赖于基准栏114 应从支撑元件116突出多远，使用者可选择通过第一附接孔114或第二附接孔114b将基准栏114连接于支撑元件116的下表面11乩。 如图9最佳所示，基准栏114包括一对臂114c和横向构件114d，横向构件114d将所述一对臂114c互相连接，以形成斜的U形结构。所述一对臂IHc和将所述一对臂IHc 互相连接的横向构件114d形成一体构造。针对第二示例性实施例的冰厚探测器组件110， 基准栏114由刚性且有弹性的平的导电材料条带制成。所述一对臂IHc中的每一个具有连接臂端部114cl，连接臂端部114cl 一体连接于横向构件114d的相对的两端114dl和 114d2。所述一对臂114c中的每一个从连接臂端部114cl延伸并终止于自由臂端部1Hc2。 如图9所示，基准探测器20经由诸如螺钉之类的紧固件128(仅作为实例)通过第二附接孔114b (参见图10)在自由臂端部114c2的相应各处紧固于支撑元件116的下表面116b。此外，如图11和图12最佳所示且仅作为实例，在基准栏114的横向构件114d上方且稍靠后设置冰厚探测器20的第一探测器杆端部22a。假想参照线RL表示横向构件114d 的宽度Wcm，如在横截面中所示。本领域普通技术人员将认识到，如果需要，冰厚探测器20 可调整，以使得第一探测器杆端部2 可设置在横向构件114d上方且处于横向构件114d 的宽度Wcm内。在图8和图9中，各夹紧元件118包括第一半块夹紧部分118a和第二半块夹紧部分118b。第一半块夹紧部分118a和第二半块夹紧部分118b经由诸如螺母和螺栓之类的紧固件132可拆卸地彼此连接。支撑元件116连接于相应的第一半块夹紧部分118a并处于相应的第一半块夹紧部分118a之间。相应的第一半块夹紧部分118a和第二半块夹紧部分 118b在结构上均为大体U形，并且每个第一半块夹紧部分118a和第二半块夹紧部分118b 中限定U形管容纳槽118c。如本领域普通技术人员将认识到的，当在横截面中观察时，U形管容纳槽118c的尺寸形成为容纳管8的约一半，从而一旦第一半块夹紧部分118a和第二半块夹紧部分118b连接在一起，所述冰厚探测器组件就被固定地连接于管8。第三示例性实施例的冰厚探测器组件210示出在图13和图14中。第三示例性实施例的冰厚探测器组件210基本类似于上面所述的第二示例性实施例的冰厚探测器组件110。然而，不同在于，第三示例性实施例的冰厚探测器组件210包括多个冰厚探测器，即第一冰厚探测器20a和第二冰厚探测器20b，第一冰厚探测器20a和第二冰厚探测器20b从框架结构112的支撑元件116突出且设置成沿长度方向L彼此间隔开。出于下面讨论的原因，第一冰厚探测器20a从框架结构112的支撑元件116延伸第一距离dl，而第二冰厚探测器20b从框架结构112的支撑元件116延伸第二距离d2。值得注意的是，第二距离d2大于第一距离dl。此外，如图13和图14最佳所示，第一冰厚探测器20a和第二冰厚探测器20b 二者中的至少第一探测器杆端部2 相应地设置在基准栏114的横向构件114d上方且稍靠后。第四示例性实施例的冰厚探测器组件310示出在图15和图16中。第四示例性实施例的冰厚探测器组件310基本类似于分别如上所述的第一和第二示例性实施例的冰厚探测器组件110和210。然而，不同在于，第四示例性实施例的冰厚探测器组件310包括从框架结构116的所述支撑元件突出且沿长度方向L彼此间隔开地设置的多个冰厚探测器， 即(作为实例)第一冰厚探测器20a、第二冰厚探测器20b、第三冰厚探测器20c、第四冰厚探测器20d、以及第五冰厚探测器20e。出于下面讨论的原因，第一冰厚探测器20a从框架结构112的支撑元件116延伸第一距离dl，第二冰厚探测器20b从框架结构112的支撑元件116延伸第二距离d2，第三冰厚探测器20c从框架结构112的支撑元件116延伸第三距离d3，第四冰厚探测器20d从框架结构112的支撑元件116延伸第四距离d4，而第五冰厚探测器20e从框架结构112的支撑元件116延伸第五距离d5。值得注意的是，第五距离d5大于第四距离d4，第四距离d4 大于第三距离d3，第三距离d3大于第二距离d2，而第二距离d2大于第一距离dl。此外值得注意的是，所述多个冰厚探测器20-20e中的每一个的至少第一探测器杆端部2 分别设置在基准栏114的横向构件114d上方和稍靠后。第五示例性实施例的冰厚探测器组件410示出在图17中。第五示例性实施例的冰厚探测器组件410基本类似于上面分别所述的第一、第二、第三和第四示例性实施例的冰厚探测器组件110、210、310和410，除了基准栏414外。基准栏414构造成与冰厚探测器20相同。在第五示例性实施例的冰厚探测器组件410中，支撑元件包括多个探测器容纳孔，所述多个探测器容纳孔延伸穿过支撑元件116的前表面116f和后表面116r且尺寸为滑动地容纳多个冰厚探测器20a-20e中的相应各个冰厚探测器和基准栏414。第五冰厚探测器20e从框架结构112的支撑元件116延伸第五距离d5，同时第五示例性实施例的冰厚探测器组件的基准栏414从框架结构112的支撑元件116延伸距离 dr。认识到的是，距离dr至少等于或大于距离d5。参照图1并参照上述的冰厚探测器以及示例性实施例的冰厚探测器组件，图8、图 9、图13、图15和图17中所示的冰厚监测装置50适于在蓄热盘管组件2中使用，蓄热盘管组件2具有含水(图2中的箭头)的箱4以及最初设置在水中的至少一个盘管的管8，以使得当冰蓄热盘管组件2通电时，冰I可生成、积聚在至少一个盘管的管8上并包围至少一个盘管的管8。所述冰厚探测器监测装置包括框架结构112，其可拆卸地连接于至少一个盘管的管8;基准栏114或414，其连接于框架结构112并从框架结构112延伸；至少一个冰厚探测器20，连接于框架结构112并从框架结构112延伸，同时冰厚探测器20和基准栏114 或414设置成彼此间隔开；以及控制器113，示出在图8、图9、图13、图15和图17中。
控制器113操作成将电信号传送至基准栏114或414，以使得将基准栏114或414 接收的电信号经由水传送至至少一个冰厚探测器20，并且控制器113还操作成接收由水中的至少一个冰厚探测器20检测和来自水中的至少一个冰厚探测器20的电信号，直到至少一个冰厚探测器20被包封在冰I中，如图12所示。在图8和图9中，控制器113操作成当冰包封冰厚探测器20 (图12)时将光源115 切换成处于打开状态，并且控制器113操作成将蓄热盘管组件2断电，由此当冰包封冰厚探测器20时阻止冰I的生成。换句话说，对于第二示例性实施例，光源115处于打开状态指示使用者存在完全结冰状态(100%结冰)。此外，控制器113将蓄热盘管组件2断电，由此当冰I包封冰厚探测器20时阻止冰的生成。在图13中，控制器113操作成当第一冰厚探测器20a包封在冰I中时使第一光源 115a切换成处于打开状态，但是蓄热盘管组件2此后继续生成冰。尽管不是为了限制但仅作为实例，第一光源11 处于打开状态指示使用者冰的水平为完全结冰的50%。即使在第一光源11 处于打开状态下，蓄热盘管组件2继续生成冰。当第二冰厚探测器20b被包封在冰I中时，第二光源11 被切换至打开状态，以反映完全结冰状态(100%结冰)。在 100%结冰时，控制器113将蓄热盘管组件2断电，由此当冰I包封第二冰厚探测器20b时阻止冰的生成。在图15和图17中，控制器113操作成当相关的冰厚探测器(即第一冰厚探测器 20a、冰厚探测器20b、冰厚探测器20c、冰厚探测器20d和冰厚探测器20e)被包封在冰I 时将一系列光源(仅作为实例，即第一光源115a、第二光源115b、第三光源115c、第四光源 115d、以及第五光源115e)切换成处于打开状态。本领域普通技术人员将认识到，相应的距离dl-d5以如下方式被校正，即相应的冰厚探测器20a-20e在被冰包封时呈现给使用者至少近似比例结冰百分比20% -100%，如图15所示。随着冰继续形成并积聚在盘管的管8 上，并且随着冰包封相应的冰厚探测器20a-20e时，光源115a-llk中的各个被控制器113 切换成处于打开状态。随后蓄热盘管2继续生成冰直到冰厚探测器20e包封在冰中，这表示100%结冰。再有，参照图8、图11和图12，基准栏114设置在第一平面Pf中，而冰厚探测器20 设置在第二平面I3S中。值得注意的是，第一平面Pf和第二平面I^s设置成彼此间隔开且同时彼此平行地延伸。与图13、15和图17所示类似的方式，多个冰厚探测器设置在第二平面 Ps内，并且如图13和图15所示，基准栏设置在第一平面Pf内。在图13和图15中，第一平面Pf和第二平面I^s设置成彼此间隔开且同时彼此平行地延伸。另外，如图13-16所示， 多个冰厚探测器设置成沿长度方向L彼此间隔开且从框架结构112的支撑元件116的前表面116f以平行方式延伸，在图17和图18中，多个冰厚探测器和基准栏设置成沿长度方向 L彼此间隔开并从框架结构112的支撑元件116的前表面116f以平行方式延伸。另一示例性实施例的冰厚探测器520示出在图19和图20中。冰厚探测器520类似于上面所述的第一示例性实施例的冰厚探测器20，除了以下特征外。探测器杆22的第一探测器杆端部2 从绝缘壳体M的第一绝缘壳体开口 Mdl向外突出，同时绝缘壳体M和套管26设置成彼此齐平，如在图20所示的横截面看到的。又一示例性实施例的冰厚探测器620示出在图21和图22中。冰厚探测器620类似于上面所述的第一示例性实施例的冰厚探测器20，除了以下特征外。探测器杆22、绝缘壳体M、套管沈设置成彼此齐平，如在图22所示的横截面看到的。再一示例性实施例的冰厚探测器720示出在图23和图M中。冰厚探测器720类似于上面所述的第一示例性实施例的冰厚探测器20，除了以下特征外。探测器杆22和绝缘壳体M设置成彼此齐平，同时探测器杆22和绝缘壳体M 二者凹入在套管沈内，如在图 M的横截面中所看到的。然而，本发明可以各种不同形式来具体实施，并且不应解释成局限于本文阐述的示例性实施例；而是，这些示例性实施例提供成本公开将是彻底且完整的，并且将本发明的范围完全传达给本领域普通技术人员。
权利要求
1.一种冰厚探测器，其包括纵向延伸的探测器杆，其由导电材料制成；绝缘壳体，其由电绝缘材料制成，所述绝缘壳体包围所述探测器杆，接触所述探测器杆并至少基本沿所述探测器杆延伸；以及套管，其由刚性且有弹性的材料制成，所述套管包围所述绝缘壳体，接触所述绝缘壳体并至少部分地沿所述绝缘壳体延伸；其中，在横截面中观察时，所述绝缘壳体和所述套管围绕所述探测器杆同心地设置。
2.根据权利要求1所述的冰厚探测器，其中，所述绝缘壳体以紧密配合的方式包围所述探测器杆。
3.根据权利要求2所述的冰厚探测器，其中，所述套管以紧密配合的方式包围所述绝缘壳体。
4.根据权利要求1所述的冰厚探测器，其中，所述套管具有纵向延伸穿过其的通道，并具有限定进入到所述通道中的第一套管开口的第一套管端以及与所述第一套管端相对地设置的第二套管端，所述第二套管端限定进入到中空的所述通道中的第二套管开口，容纳在所述通道中的所述绝缘壳体具有第一绝缘壳体端部和与所述第一绝缘壳体端部相对地设置的第二绝缘壳体端部，所述第一绝缘壳体端部从所述第一套管开口向外突出。
5.根据权利要求4所述的冰厚探测器，其中，所述绝缘壳体具有纵向延伸穿过其的绝缘壳体孔，并具有限定进入到所述绝缘壳体孔中的第一绝缘壳体开口的第一绝缘壳体端以及与所述第一绝缘壳体端相对地设置的第二绝缘壳体端，所述第二绝缘壳体端限定进入到所述绝缘壳体孔中的第二绝缘壳体开口，容纳在所述绝缘壳体孔中的所述探测器杆具有第一探测器杆端部和与所述第一探测器杆端部相对地设置的第二探测器杆端部，所述第一探测器杆端部从所述第一绝缘壳体开口向外突出，所述第二探测器杆端部和所述第二绝缘壳体端部从所述第二套管开口向外突出。
6.根据权利要求5所述的冰厚探测器，其中，所述第二绝缘壳体端部和所述第二探测器杆端部从所述第二套管开口向外突出，并且所述第二绝缘壳体端部覆盖所述第二探测器杆端部。
7.一种冰厚探测器组件，其包括框架结构，其包括支撑元件以及与所述支撑元件连接的一对夹紧元件，所述支撑元件设置在所述一对夹紧元件之间；基准栏，其连接于所述框架结构并从所述框架结构延伸，所述基准栏由导电材料制成；以及至少一个冰厚探测器，所述至少一个冰厚探测器连接于所述框架结构并从所述框架结构延伸，并且所述至少一个冰厚探测器和所述基准栏设置成彼此间隔开，所述至少一个冰厚探测器包括由导电材料制成的探测器杆。
8.依据权利要求7所述的冰厚探测器组件，其中，所述支撑元件包括延伸穿过所述支撑元件的至少一个探测器容纳孔，所述至少一个探测器容纳孔的尺寸形成为可滑动地容纳所述至少一个冰厚探测器。
9.依据权利要求7所述的冰厚探测器组件，其还包括至少一个紧固件，而且其中，所述支撑元件包括从所述探测器容纳孔垂直地延伸并与所述探测器容纳孔连通的至少一个螺纹孔，所述至少一个紧固件和所述至少一个螺纹孔彼此可匹配地接合，使得当所述探测器容纳孔容纳所述至少一个冰厚探测器时，所述至少一个紧固件在所述至少一个螺纹孔中行进，以便接触所述至少一个冰厚探测器，从而将所述至少一个冰厚探测器固定在所述至少一个探测器容纳孔中。
10.依据权利要求7所述的冰厚探测器组件，其中，所述支撑元件沿长度方向、宽度方向和高度方向延伸，并且在沿宽度方向和高度方向的横截面中观察时为矩形形状，所述支撑元件具有前表面、后表面、上表面和下表面，同时所述前表面和所述后表面沿长度方向和高度方向彼此平行地延伸，并且所述上表面和所述下表面沿所述长度方向和所述宽度方向彼此平行地延伸且将所述前表面和所述后表面互相连接，所述支撑元件包括延伸穿过所述前表面和所述后表面的至少一个探测器容纳孔，所述至少一个探测器容纳孔的尺寸形成为可滑动地容纳所述至少一个冰厚探测器。
11.依据权利要求7所述的冰厚探测器组件，其中，所述基准探测器连接于所述支撑元件的所述下表面。
12.依据权利要求11所述的冰厚探测器组件，其中，所述基准栏包括一对臂和横向构件，所述横向构件将所述一对臂互相连接，以形成斜的U形结构。
13.依据权利要求12所述的冰厚探测器组件，其中，所述一对臂和将所述一对臂互相连接的所述横向构件形成一体构造。
14.依据权利要求12所述的冰厚探测器组件，其中，所述基准栏由刚性且有弹性的平的导电材料条带制成。
15.依据权利要求12所述的冰厚探测器组件，其中，所述一对臂的每一个具有一体连接于所述横向构件的相对的两端的连接臂端部，所述一对臂的每一个从所述连接臂端部延伸且终止于自由臂端部。
16.依据权利要求15所述的冰厚探测器组件，其中，所述基准栏在所述自由臂端部的相应各处紧固于所述支撑元件的所述下表面。
17.依据权利要求7所述的冰厚探测器组件，其中，所述支撑元件沿长度方向、宽度方向和高度方向延伸，并且在沿宽度方向和高度方向的横截面中观察时为矩形形状，所述支撑元件具有前表面、后表面、上表面和下表面，同时所述前表面和所述后表面沿长度方向和高度方向彼此平行地延伸，并且所述上表面和所述下表面沿所述长度方向和所述宽度方向彼此平行地延伸且将所述前表面和所述后表面互相连接，所述支撑元件包括延伸穿过所述前表面和所述后表面的至少两个探测器容纳孔，所述至少两个探测器容纳孔的尺寸形成为可滑动地容纳所述至少一个冰厚探测器中的相应的各个冰厚探测器和所述基准栏。
18.依据权利要求7所述的冰厚探测器组件，其中，各夹紧元件包括可拆卸地彼此连接的第一半块夹紧部分和第二半块夹紧部分，所述支撑元件连接于相应各个所述第一半块夹紧部分并处于相应各个所述第一半块夹紧部分之间。
19.一种冰厚监测装置，其适于在蓄热盘管组件中使用，所述蓄热盘管具有含有水的箱以及最初置于水中的至少一个盘管的管，从而当冰蓄热盘管组件通电时，能生成冰，并且冰积聚在所述至少一个盘管的管上且围绕所述至少一个盘管的管，所述冰厚监测装置包括框架结构，其可拆卸地连接于所述至少一个盘管的管；基准栏，其连接于所述框架结构并从所述框架结构延伸；至少一个冰厚探测器，所述至少一个冰厚探测器连接于所述框架结构并从所述框架结构延伸，所述冰厚探测器和所述基准栏设置成彼此间隔开；以及控制器，其操作成将电信号传送至基准栏，以使得所述基准栏接收的电信号经由水传送至所述至少一个冰厚探测器，并且所述控制器操作成接收由水中的所述至少一个冰厚探测器检测的和来自水中的所述至少一个冰厚探测器的电信号，直到所述至少一个冰厚探测器包封在冰中。
20.据权利要求19所述的冰厚监测装置，其中，所述至少一个冰厚探测器包括多个冰厚探测器，所述多个冰厚探测器的第一冰厚探测器从所述框架结构延伸第一距离，并且所述多个冰厚探测器的第二冰厚探测器从所述框架结构延伸第二距离，所述第二距离大于所述第一距离。
21.据权利要求20所述的冰厚监测装置，其中，所述控制器操作成当冰包封所述多个冰厚探测器中的所述第一冰厚探测器时将光源切换成处于打开状态，并且所述控制器操作成当冰包封所述多个冰厚探测器的第二冰厚探测器时将所述蓄热盘管组件断电，由此中断冰的生成。
22.依据权利要求20所述的冰厚监测装置，其中，所述多个冰厚探测器设置成彼此间隔开且从所述框架结构以平行方式延伸。
23.依据权利要求22所述的冰厚监测装置，其中，所述基准栏设置在第一平面中，并且所述多个冰厚探测器设置在第二平面中，所述第一平面和所述第二平面设置成彼此间隔开且彼此平行地延伸。
24.一种冰厚探测器，其包括纵向延伸的探测器杆，其由刚性且有弹性的导电材料制成；以及绝缘壳体，其由电绝缘材料制成，所述绝缘壳体包围并接触所述探测器杆。
25.根据权利要求M所述的冰厚探测器，其还包括由刚性且有弹性的材料制成的套管，所述套管包围并接触所述绝缘壳体。
26.根据权利要求25所述的冰厚探测器，其中，在横截面中观察时，所述绝缘壳体和所述套管围绕所述探测器杆同心地设置。
27.根据权利要求25所述的冰厚探测器，其中，所述绝缘壳体至少基本沿所述探测器杆延伸。
28.根据权利要求27所述的冰厚探测器，其中，所述套管部分地沿所述绝缘壳体延伸。
29.根据权利要求M所述的冰厚探测器，其中，所述绝缘壳体至少基本沿所述探测器杆延伸。
全文摘要
一种冰厚探测器，包括纵向延伸探测器杆、绝缘壳体和套管。所述探测器杆由导电材料制成。所述绝缘壳体由电绝缘材料制成，所述绝缘壳体包围所述探测器杆，接触、并沿所述探测器杆延伸。所述套管由刚性且有弹性的材料制成，并且所述套管包围所述绝缘壳体，接触并沿所述绝缘壳体延伸。在横截面中观察时，所述绝缘壳体和所述套管围绕所述探测器杆同心地设置。一种冰厚探测器组件，其包括框架结构、基准栏、以及至少一个冰厚探测器。一种冰厚监测装置，其用于蓄热盘管，所述蓄热盘管具有含有水的箱以及置于水中的管，以使得当冰蓄热盘管通电时，生成冰并积聚在所述管上。
文档编号G01W1/00GK102177446SQ200980139797
公开日2011年9月7日 申请日期2009年8月26日 优先权日2008年8月26日
发明者A·J·马歇尔, D·J·瓦德尔, J·M·凯恩 申请人:伊沃普欧公司
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