新型凍土深度傳感器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及凍土測量領域，具體而言，涉及一種新型凍土深度傳感器。
【背景技術】
[0002]凍土是指含有水分的土壤因溫度下降到零攝氏度或以下時而呈凍結的狀態，這種現象在氣象學上稱為凍土。凍土測量是凍土地區生產建設的基本需求，在氣候環境變化的研究和凍土氣象災害預警等領域是不可或缺的。目前測量凍土的方法有達泥林凍土測量、直接測量、遙感法測量、自動測量等方法。
[0003]達泥林方法測量凍土深度例如以灌注在橡膠皮管中水的凍結深度來記錄凍土深度的。這種方法較為原始，由于土壤的質地和水溶液的成分復雜、濃度不均、壓力的不同等因素使得凍土的凍結和純水的凍結情況不同，這種測量凍土的方法并不科學，且不能實時監測土壤凍結深度。設計的結構簡陋，易損毀。
[0004]直接測量方法如人工挖坑或者鉆洞，這種方法較為原始，需要投入大量的人力和物力。這種方法的缺點是觀測不方便，數據密度不夠，不能實時監測凍土深度。
[0005]遙感法測量方法只能獲取淺層地表的土壤的凍結情況，在我國北方地區，凍土層較厚，使用遙感法不能準確測量凍土的深度。缺點顯而易見。
[0006]隨著自動氣象站在全國氣象站的廣泛普及，很多觀測項目已經進行自動觀測，但是凍土觀測一直沒有得到很好的改進。無法滿足凍土自動化測量的要求，直到2013年以來一些自動測量凍土的方法開始興起。
[0007]凍土與未凍土的水分和溫度參數有一定的差異，且差異在數值上較明顯。根據這一特性設計出很多自動化測量凍土的新方法。目前自動化測量凍土的方法主要有:電容法、電阻法、射線法，紅外遙感法等。其中射線法和紅外法成本高，不易推廣。而電容法和電阻法測量凍土深度較為常見，電容法和電阻法其原理是測量土壤的介電常數，土壤含水量的變化主要是由于介電常數發生變化引起的，當土壤中水變為冰晶時，介電常數會發生明顯變化。以此來測量。這種方法需要做大量數據實驗用于標定，工作量龐大，且電容極板受熱漲冷縮的影響會發生變形，還有土壤中含有大量金屬礦石對電容的電場進行干擾也會影響測量結果。
【實用新型內容】
[0008]本實用新型提供一種新型凍土深度傳感器，可自動化測量凍土深度，實時上傳相關數據，并且這種傳感器結構簡單，易于安裝，使用壽命長，非常適合野外無人值守自動化檢測使用。。
[0009]為達到上述目的，本實用新型提供了一種新型凍土深度傳感器，包括:環氧樹脂棒、多個溫度采集電路板、硅橡膠填充物和環氧樹脂填充物，其中:
[0010]所述環氧樹脂棒一側挖設有凹形槽，多個所述溫度采集電路板設置在所述凹形槽內，所述的多個溫度采集電路板之間頭尾相連;所述硅橡膠填充物填充在所述溫度采集電路板上下表面，包裹住所述溫度采集電路板;所述環氧樹脂填充物填充在所述凹形槽靠外一側，將所述溫度采集電路板以及硅橡膠填充物密封在所述凹形槽內。
[0011]進一步地，所述環氧樹脂棒的尺寸為:長4厘米、寬4厘米、高2.2米。
[0012]進一步地，所述凹形槽的尺寸為:長3厘米、寬3厘米、高2米。
[0013]進一步地，所述設定值為I厘米。
[0014]進一步地，所述溫度采集電路板的個數至少為25個，每塊所述溫度采集電路板包含8個溫度傳感器，可測量200個點溫度值。
[0015]經過測試，上述新型凍土傳感器結構簡單，成本低廉，易于實現，可操作強。大大提高了凍土檢測的精度。而且使用這種結構的凍土傳感器使用壽命長，不受季節限制，非常適合野外無人值守自動化測量。新型凍土傳感器結構滿足凍土自動化測量技術要求，可應用于自動化凍土觀測領域。
【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1為本實用新型一個實施例的新型凍土深度傳感器示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有付出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0019]圖1為本實用新型一個實施例的新型凍土深度傳感器示意圖。如圖所示，該新型凍土深度傳感器包括:環氧樹脂棒4、多個溫度采集電路板2、環氧樹脂填充物I和硅橡膠填充物3，其中:
[0020]所述環氧樹脂棒4一側挖設有凹形槽，多個所述溫度采集電路板2設置在所述凹形槽內，所述的多個溫度采集電路板2之間頭尾相連;所述硅橡膠填充物3填充在所述溫度采集電路板2上下表面，包裹住所述溫度采集電路板;所述環氧樹脂填充物4填充在所述凹形槽靠外一側，將所述溫度采集電路板以及硅橡膠填充物密封在所述凹形槽內。
[0021]進一步地，上述環氧樹脂棒的尺寸可以為:長4厘米、寬4厘米、高2.2米。
[0022]進一步地，上述凹形槽的尺寸可以為:長3厘米、寬3厘米、高2米。
[0023]進一步地，為增加凍土深度傳感器的采集精度可以使用200個或者更多的溫度傳感器對土壤的垂直深度進行密集的溫度采集。來探測凍土層的深度。
[0024]上述傳感器通過相應深度的溫度采集電路板來檢測土壤是否下降到零攝氏度以下來檢測凍土深度，可自動化測量凍土深度，實時上傳相關數據，并且這種傳感器結構簡單，易于安裝，使用壽命長，非常適合野外無人值守自動化檢測使用。
[0025]上述傳感器采用的填充材料均為導熱系數比較低的材料，如果使用導熱系數高的材料(例如金屬材料)，由于熱傳遞作用，那么會使測量的各點溫度趨于平均化，影響測量結果O
[0026]環氧樹脂具有物理強度高，耐腐蝕，絕緣度高，導熱系數低的特點，這樣就避免了被土壤中的物質侵蝕。硅橡膠具有優良的電絕緣性能、密封性能和耐老化的性能。硅橡膠的表面能比大多數有機材料小，具有低吸濕性，與許多材料不發生粘合，填充硅橡膠使電路板與外界隔咼。
[0027]經過測試，這種新型凍土傳感器結構簡單，成本低廉，易于實現，可操作強，大大提高了凍土檢測的精度。而且使用這種結構的凍土傳感器使用壽命長，不受季節限制，非常適合野外無人值守自動化測量。新型凍土傳感器結構滿足凍土自動化測量技術要求，可應用于自動化凍土觀測領域。
[0028]本領域普通技術人員可以理解:附圖只是一個實施例的示意圖，附圖中的模塊或流程并不一定是實施本實用新型所必須的。
[0029]本領域普通技術人員可以理解:實施例中的裝置中的模塊可以按照實施例描述分布于實施例的裝置中，也可以進行相應變化位于不同于本實施例的一個或多個裝置中。上述實施例的模塊可以合并為一個模塊，也可以進一步拆分成多個子模塊。
[0030]最后應說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換;而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型實施例技術方案的精神和范圍。
【主權項】
1.一種新型凍土深度傳感器，其特征在于，包括:環氧樹脂棒、多個溫度采集電路板、硅橡膠填充物和環氧樹脂填充物，其中: 所述環氧樹脂棒一側挖設有凹形槽，多個所述溫度采集電路板設置在所述凹形槽內，所述的多個溫度采集電路板之間頭尾相連;所述硅橡膠填充物填充在所述溫度采集電路板上下表面，包裹住所述溫度采集電路板;所述環氧樹脂填充物填充在所述凹形槽靠外一側，將所述溫度采集電路板以及硅橡膠填充物密封在所述凹形槽內。2.根據權利要求1所述的新型凍土深度傳感器，其特征在于，所述環氧樹脂棒的尺寸為:長4厘米、寬4厘米、高2.2米。3.根據權利要求1所述的新型凍土深度傳感器，其特征在于，所述凹形槽的尺寸為:長3厘米、寬3厘米、高2米。4.根據權利要求1所述的新型凍土深度傳感器，其特征在于，所述溫度采集電路板的個數至少為25個，每塊所述溫度采集電路板包含8個溫度傳感器。
【專利摘要】本實用新型公開一種新型凍土深度傳感器，包括：環氧樹脂棒、多個溫度采集電路板、硅橡膠填充物和環氧樹脂填充物，其中：所述環氧樹脂棒一側挖設有凹形槽，多個所述溫度采集電路板設置在所述凹形槽內，所述的多個溫度采集電路板之間頭尾相連；所述硅橡膠填充物填充在所述溫度采集電路板上下表面，包裹住所述溫度采集電路板；所述環氧樹脂填充物填充在所述凹形槽靠外一側，將所述溫度采集電路板以及硅橡膠填充物密封在所述凹形槽內。
【IPC分類】G01B21/18
【公開號】CN205209467
【申請號】CN201521097377
【發明人】陳連寶, 吳永吉
【申請人】豐滿發電廠, 哈爾濱今星微電子科技有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月24日