Емкостный датчик толщинь[ гололеда

 

1

ПАТ";:-:

ОП И САни е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЗО)666 оюз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт, свидетельства ¹

Заявлено 03.ll.)970 (Xo 1401194/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 21.IV.1971. Бюллетень ¹ 14

Дата опубликования описания 2Х1.1971

МПК G 01w 1/14

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 551.508.768(088.8) Авторы изобретения

Б. И. Солдатов и Е. А. Пенчев

Одесски и гидрометеорологический институт

Заявитель

ЕМКОСТНЫЙ ДАТЧИК ТОЛЩИНЫ ГОЛОЛЕДА

Предлагаемое изобретение относится к области метеорологических измерений и может быть использовано в качестве датчика толщины гололеда автономного прибора или автоматической метеостанции.

Известен датчик наличия галоледа, содержащий основу из диэлектрика и металлические электроды, заделанные в нее заподлицо.

Однако он непригоден для определения толщины галоледа, так как обладает недостаточной чувствительностью и резко выраженной нелинсйностью зависимости емкости от толщины льда.

Для расширения диапазона измерения и повышения чувствительности предлагается датчик, электроды которого выполнены в виде пластин постепенно возрастающей площади и расположены с соответственно увеличигающимися расстояниями между ними.

Электроды могут быть выполнены в виде раьнобедренных треугольников, обращенных вершинами один к другому.

На фиг. 1 и 2 показаны варианты выполнения описываемого датчика, где: 1 — «горячие» электроды, 2 — «холодные» электроды, 3— подложка из диэлектрика, 4 — соединительные провода, 5 — подводящий кабель.

Электроды датчика благодаря своей форме и расположению обеспечивают такую неоднородность электрического поля, при которой получается максимально линейная зависимость изменения емкости от толщины отложения в широком интервале толщин измеряемо5 г о гололеда.

Это достигается тем, что чувствительный элемент обладает как участками с малым расстоянием между пластинами и малой площадью последних, на которых краевое поле

10 конденсатора имеет небольшую глубину проникновения, так и участками с сильно разнесенными широкими электродами, на которых поле проникает на значительную глубину, При небольших толщинах гололеда работают участки с малым расстоянием между электродами, а остальные существенной роли не играют. По мере увеличения толщины гололеда включаются новые участки, сохраняя при этом линейность характеристики.

2О Блок-схема для получения линейного сигнала при отлоукении гололеда на поверхности представлена на фиг.3 и состоит из следующих элементов: б — датчик толщины гололеда, 7— генератор, в колебательный контур которого включен датчик толщины гололеда, 8 — ограничитель, 9 — детектор, 10 — датчик наличия воды, 11 — - релейный блок логики, 12 — индикаторное устройство толщины гололеда.

Датчик может быть выполнен путем нанеЗО сения металлических электродов на поверх361666

Предмст изобретения

Фиг. Z

Г ) Составитель С. В. Непомнящая

Редактор С. И. Хейфиц Текред Л. Я, Левина Корректор T. А. Абрамова

3aказ 1409j13 Изд. М 58б Тира>к 473 Подписное

Цг!ИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж,-35, Раущская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 ность диэлектрика любым из известных способов, например путем напыления или вжигания в диэлектрик.

В качестве диэлектрика используют материал, близкий по своим теплофизическим свойствам к материалу, на котором измеряют толщину. отложенного гололеда.

Для исключения погрешностей, возможных при появлении вод, необходима совместная работа датчика толщины гололеда и датчика наличия воды, Принципиально чувствительный элемент толщины гололеда может быть изготовлен не только плоским, но и с некоторой кривизной, повторягощей фопмч основ. -ой поверхности.

1. Емкостный датчик толщнн I гололеда, содержащий металлич ские электроды, заде5 ланные заподлицо в основу из ди .ëåêòðèêà, отличгиощийся тем, что, с целью повышения .увствительности и расширения диапазона измерения, электроды выполнены в виде пластин постепенно возрастающей площади и

10 расположены с соответственно увеличивающимися расстояниями между ними.

2. Датчик to п. 1, отлича!ои!ийся тем, что в нем электроды выполнены в виде равнобедренных треугольников, обращенных вершина15 ми один к др го:пу.