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专利名称：栅状高灵敏雨雪检测器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种栅状高灵敏雨雪检测器。主要应用于气象参数收集、环境保护监测、农业生产安排、交通运输管理等诸多领域。特别在核电站的环境核辐射监测中，由于降雨的原因会引起氡值迅速增加，影响了γ辐射剂量率的检测，因此降雨对γ辐射剂量率的检测影响很大。因此必须准确获知γ辐射剂量率的上升是否由于降雨所引起的变化，还是核电站的核辐射泄漏所引起的变化。
背景技术：
探知降雨目前除了雨量计外，没有任何的检测手段，而雨量计只能在持续的小雨或间歇中雨、大雨时使用，它的起点灵敏度为0.1mm/min的平均降雨量，它需将雨量累积至一定的值时才会输出一个脉冲信号，它的工作原理是采用翻斗结构当翻斗中的雨滴加满时，它输出一个脉冲信号；对于微雨甚至毛毛细雨或间歇小雨，它根本无法即时感知，而γ辐射剂量率即使有微微细雨也会引起环境γ辐射剂量率的急遽上升。

发明内容
本发明的目的是提供一种栅状高灵敏雨雪检测器。
它具有覆金或镀金栅状膜感雨板，覆金或镀金栅状膜感雨板通过不锈钢连接螺钉与防腐组合金属加热板连接，防腐组合金属加热板的底部开有凹槽，凹槽内嵌有橡胶密封条，在防腐组合金属加热板的底部凹槽的外侧设有安装螺钉，并与不锈钢接线盒连接，防腐组合金属加热板的恒温控制由安装在底部的微型双金属开关型温控器来进行控制，不锈钢接线盒内安装有接线端子，不锈钢接线盒底板上焊接有不锈钢轴套，不锈钢轴套与不锈钢支撑杆相连且通过螺钉紧固，不锈钢支撑杆底部焊接有不锈钢底座，底座与地面安装螺钉固定。
本发明的优点1)最小能感知Φ0.3mm的单颗雨滴，足以满足环境监测要求；2)对雾、霜、露水有很强的抗干扰能力；3)响应时间快速，能在0.1秒时间内对所检测到的雨滴作出反应；4)能检测微雨、毛毛细雨或雨滴，并对＞3分钟的下雨间歇作出反应；5)能常年野外24小时连续运行。


图1是本发明覆金栅状膜感雨板结构示意图；图2是栅状高灵敏雨雪检测器电路原理图；
图3是感雨信号检测电路激励源波形示意图；图4是本发明加热板结构结构示意图；图5是栅状高灵敏雨雪检测器结构示意图。
具体实施例方式
栅状高灵敏雨雪检测器具有覆金或镀金栅状膜感雨板8，覆金或镀金栅状膜感雨板8通过不锈钢连接螺钉7与防腐组合金属加热板5连接，防腐组合金属加热板5的底部开有凹槽，凹槽内嵌有橡胶密封条4，在防腐组合金属加热板5的底部凹槽的外侧设有安装螺钉，并与不锈钢接线盒2连接，防腐组合金属加热板的恒温控制由安装在底部的微型双金属开关型温控器9来进行控制，不锈钢接线盒2内安装有接线端子3，不锈钢接线盒2底板上焊接有不锈钢轴套1，不锈钢轴套1与不锈钢支撑杆10相连且通过螺钉12紧固，不锈钢支撑杆10底部焊接有不锈钢底座11，底座与地面安装螺钉固定，且接地良好，以防止雷击。
覆金栅状膜感雨板主要用于探测微小雨滴，其探测表面如图1所示，感雨板8采用耐高温的铝基型的印制电路板，也可采用环氧玻璃纤维印制电路板，印制电路板上相邻的直线线条间距为0.3～0.5mm，直线线条宽度为2mm～5mm。
覆金或镀金栅状膜感雨板8的倾斜角为25-65°，以达到既可承接雨雪，又便于雨水即时下泻，提高间歇雨雪的检测灵敏度。
电路板上除直线线条电路部分外均需涂覆保护层，直线条电路作为雨滴感测电极进行覆金或镀金处理，当Φ0.3mm的单颗雨滴下滴至电路板上时其散开约为Φ0.6mm，因此该间距能精确感测微小雨滴。由图可知线条之间的电极引出线可由左右两边分别引出，通过检测两电极之间的电导率即可探知有无雨滴。
高灵敏雨雪检测器仅能对雨滴、雪花检测发出信号，而对雾、霜、露水要具有很强的抗干扰能力，要达到此要求，采用在感雨板紧贴加热器的解决办法，加热器的温度控制在45℃-65℃，太低达不到间歇雨滴测量的要求，太高将缩短感雨板的使用寿命。温度控制采用微型双金属开关型温控器，紧贴在铝合金加热板上安装，与电加热丝电路串联连接，温控器的控制点为55±5℃，因此铝合金加热板上的温度将始终维持在55℃左右，使雾、霜、露水无法在感雨板上生成，并能在较短的时间内使排干雨水。
防腐组合金属加热板5的结构充分考虑了户外环境的恶劣条件，从防雨、防盐雾侵蚀考虑，采用将电加热丝放在Φ8-Φ12mm不锈钢管6内，管道空间内充入石英砂，一方面起到绝缘作用，另一方面防止电加热丝接触空气氧化或腐蚀，管道端口封闭并将电加热丝通过绝缘瓷珠引出。将含有电加热丝的不锈钢管(6)弯成U型并浇铸在一平板铝合金5内，将电加热丝通过绝缘瓷珠引出，构成了一个整体加热板，该加热板外部进行整体喷塑处理以隔绝外部环境的侵蚀。铝合金外设有沟槽，沟槽内嵌入橡胶密封圈4以防止雨雪的侵入内部电路。感雨信号的检测电路为R1一端与R2一端、电桥输出Vo一端相接，R3一端与R4一端、电桥输出Vo另一端、覆金或镀金栅状膜感雨板(8)一端相接，R1另一端与R4另一端、信号激励源Vi一端、覆金或镀金栅状膜感雨板(8)一端相接，R2另一端与R3另一端、信号激励源Vi另一端相接。
通过由R1、R2、R3、R4所组成的电导电桥来进行检测；电桥的一端接信号激励源Vi，其激励源波形如图3所示，通过正负交替的激励源对电桥回路供电；信号正负交替激励源的作用是防止雨雪水在电路中的极化反应保持检测灵敏度。激励源的频率在1KHz-30KHz。R1、R2、R3、R4的电导值均相等，因此，无雨雪下落时，电桥平衡，电桥输出Vo为零；当雨滴下落至感雨板上时，电桥输出Vo为类似激励源波形的矩形波信号。通过信号放大与整流电路后，输出为一直流电压信号，对该电压信号进行检测即可辨别有无雨雪的降落。
权利要求
1.一种栅状高灵敏雨雪检测器，其特征在于它具有覆金或镀金栅状膜感雨板(8)，覆金或镀金栅状膜感雨板(8)通过不锈钢连接螺钉(7)与防腐组合金属加热板(5)连接，防腐组合金属加热板(5)的底部开有凹槽，凹槽内嵌有橡胶密封条(4)，在防腐组合金属加热板(5)的底部凹槽的外侧设有安装螺钉，并与不锈钢接线盒(2)连接，防腐组合金属加热板的恒温控制由安装在底部的微型双金属开关型温控器(9)来进行控制，不锈钢接线盒(2)内安装有接线端子(3)，不锈钢接线盒(2)底板上焊接有不锈钢轴套(1)，不锈钢轴套(1)与不锈钢支撑杆(10)相连且通过螺钉(12)紧固，不锈钢支撑杆(10)底部焊接有不锈钢底座(11)，底座与地面安装螺钉固定。
2.根据权利要求1所述的一种栅状高灵敏雨雪检测器，其特征在于所说的覆金或镀金栅状膜感雨板(8)的倾斜角为25～65°。
3.根据权利要求1所述的一种栅状高灵敏雨雪检测器，其特征在于所说的覆金或镀金栅状膜感雨板(8)采用耐高温的铝基型的印制电路板或者采用环氧玻璃纤维印制电路板，印制电路板上相邻的直线线条间距为0.3～0.5mm，直线线条宽度为2～5mm。
4.根据权利要求1所述的一种栅状高灵敏雨雪检测器，其特征在于所说的防腐组合金属加热板(5)采用将电加热丝放在Φ8～Φ12mm不锈钢管(6)内，钢管内填充石英砂，不锈钢管(6)弯成U型浇铸在平板铝合金内。
5.根据权利要求1所述的一种栅状高灵敏雨雪检测器，其特征在于所说的感雨信号的检测电路为R1一端与R2一端、电桥输出Vo一端相接，R3一端与R4一端、电桥输出Vo另一端、覆金或镀金栅状膜感雨板(8)一端相接，R1另一端与R4另一端、信号激励源Vi一端、覆金或镀金栅状膜感雨板(8)一端相接，R2另一端与R3另一端、信号激励源Vi另一端相接。
全文摘要
本发明公开了一种栅状高灵敏雨雪检测器。它具有覆金或镀金栅状膜感雨板，覆金或镀金栅状膜感雨板通过不锈钢连接螺钉与防腐组合金属加热板连接，防腐组合金属加热板的底部开有凹槽，凹槽内嵌有橡胶密封条，在防腐组合金属加热板的底部凹槽的外侧设有安装螺钉，并与不锈钢接线盒连接，防腐组合金属加热板的恒温控制由安装在底部的微型双金属开关型温控器来进行控制，不锈钢接线盒内安装有接线端子，不锈钢接线盒底板上焊接有不锈钢轴套，不锈钢轴套与不锈钢支撑杆、不锈钢底座相接。本发明的优点1)最小能感知Φ0.3mm的单颗雨滴，足以满足环境监测要求；2)对雾、霜、露水有很强的抗干扰能力；3)响应时间快速，能在0.1秒时间内对所检测到的雨滴作出反应。
文档编号G01W1/14GK1570672SQ20041001839
公开日2005年1月26日 申请日期2004年5月12日 优先权日2004年5月12日
发明者胡赤鹰, 张宏建 申请人:浙江大学