結冰厚度傳感器

結冰厚度傳感器并非采用單一的測量手段，而是根據應用場景的不同，靈活運用了聲波、光學、微波等多種物理原理，實現了對冰層厚度的精準“透視"。對于路面或特定平面的結冰監測，傳感器利用超聲波或激光束作為探測媒介。設備向監測面發射脈沖信號，當信號接觸到冰層表面及冰水交界面時會產生反射。系統通過精確計算信號發射與接收的時間差(飛行時間法)，結合聲波或光波在冰介質中的傳播速度，即可反演出冰層的精確厚度

一、簡介

結冰厚度傳感器采用獨特的微波檢測技術并結合溫度分析實現對各種類的風力發電機組的機箱、葉片、電纜、冷卻塔、通信天線、戶外設備等進行結冰情況的實時監控，給出監測區域的結冰報警，并可進行結冰厚度的計算，實時評估結冰的危害，并給出除冰控制指令，啟動除冰系統，保護結冰惡劣氣候環境下設備機組的安全運行，提高設備運行效率，減少除冰耗能。

葉片區域結冰監測采用預埋式結構，傳感器體積小，可分布式安裝，易于安裝在葉片邊緣等易結冰區域，從而解決現有的非接觸式結冰監測不能準確反應結冰信息的問題，傳感器采用防雷結構設計，避免雷擊對傳感器以及葉片的危害，傳感器自帶加熱功能，減少漏報誤報的概率。

風力發電機組機箱外殼結冰監測傳感器解決已安裝風機無法進行葉片預埋結冰監測的問題，根據機箱表面結冰信息并結合溫濕度傳感器監測風場的氣候狀況，進而間接反應葉片的結冰狀況，啟動葉片除冰系統，減少結冰的惡劣氣候環境帶來的運行事故，提高發電效率。

戶外設備、天線、冷卻塔、電纜等設備的結冰監測，根據實際應用場合選擇安裝位置，傳感器可根據實際位置定制化設計，便于的反應設備的結冰信息。

二、產品原理

傳感器采用微波檢測技術，基于微波信號對冰、水、空氣等不同物質的反饋信號的區別實線對傳感器敏感區域的結冰信息的監測，并根據信號的強弱以及傳感器敏感區域結冰的分布信息進行結冰厚度的計算，可根據不同的結冰厚度信息設置結冰報警值，便于除冰系統的啟動。

常用的自動結冰探測器有震蕩式、壓差式、微波擾動式、放射性同位素和光學結冰探測器等。

震蕩式結冰探測器核心部件是超聲波軸向震蕩探頭。震蕩探頭在結冰后，振蕩頻率會發生變化，利用這個原理，便能感知飛機是否結冰了。

壓差式結冰探測器又被稱作沖壓空氣式結冰探測器，它利用測量迎面氣流的動壓（全壓）與靜壓的差值，來判斷飛機是否結冰。

光學結冰探測器利用光學的吸收強度變化來判斷是否結冰。

微波擾動式利用探頭器表面冰或其它物質對微波的吸收強度來判斷是否結冰。

放射性同位素結冰探測器則是利用結冰之后從放射源抵達計數器的β粒子（電子）數量減少的原理工作的。

三、技術指標

結冰檢測量程：0.2mm~50mm

最小結冰厚度：0.2mm

最大結冰厚度：50mm

結冰報警厚度值：0.2~50mm（可調）

通訊方式：RS485，MODBUS-RTU

工作溫度：-40℃~85℃

存儲溫度：-55℃~85℃

工作電壓：DC 3.3V或5~30V

功率：0.4W（非加熱模式下）；12V，80W（加熱功率）

工作濕度：0~100%RH

外形尺寸：見后圖

防護等級：IP67

電磁兼容：防雷擊、防電磁干擾設計

其它：帶加熱功能

四、安裝

機械安裝

結冰監測傳感器采用預埋方式安裝于被測物表面，傳感器的監測面與被測物表面齊平，安裝原則是傳感器表面能的反映被測物表面的覆冰情況，傳感器采用背面螺母鎖緊的方式固定在被測物表面。安裝如圖所示：

設備機箱結冰監測傳感器采用外置式安裝，傳感器采用固定架豎直安裝在機箱表面，監測面迎風安裝。