探索电容式冰层厚度传感器及其检测方法解答传感器技术难学吗疑惑通过反复深入研究
导语:冰层厚度检测现有水位测量法、机械式冰层厚度检测法、利用冰水导电率差异的冰层厚度测量法、电磁感应冰层厚度检测法和脉冲雷达检测法。电容式冰层厚传感器利用冰水电介质差异的冰层厚度检测方法进行探索。
引言:北方凌汛威胁黄河流域沿岸人民的生命和各种水电大坝安全,实现预报与防治首先需要掌握河流冰层厚度及生消变化规律。全球气温升高,极地冰川消融成为影响人类环境的重要因素,全球气候变暖引起的人类生活环境变化已成为21世纪最为关心的问题之一。
空气、氷與水之間電容值隨溫度變化特性:物理學中知c=εrs/d,電容大小取決於介電常數εr、極板面積s與極板間距離d。空氣、中性導體氷與液體水在常溫下其介電常數約分別為1、3~4及80,因此當兩極板間介質分别是空氣、中性導體氷與液體水時,其所反映之電容值各不相同。
基于上述分析,可以看出,由于温度改变导致介质中的介电常数发生改变,从而使得电子设备能够通过读取两个不同的频率来区分这些不同材料。在这种情况下,当一个材料处于一组固定的极板之间时,它会产生一个独特的频率,这个频率可以被用来确定该材料是否为一种固体或液体,并且它还能提供关于这个材料类型的一些信息。