新型凍土深度傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及凍土測(cè)量領(lǐng)域，具體而言，涉及一種新型凍土深度傳感器。
【背景技術(shù)】
[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(shí)而呈凍結(jié)的狀態(tài)，這種現(xiàn)象在氣象學(xué)上稱(chēng)為凍土。凍土測(cè)量是凍土地區(qū)生產(chǎn)建設(shè)的基本需求，在氣候環(huán)境變化的研究和凍土氣象災(zāi)害預(yù)警等領(lǐng)域是不可或缺的。目前測(cè)量?jī)鐾恋姆椒ㄓ羞_(dá)泥林凍土測(cè)量、直接測(cè)量、遙感法測(cè)量、自動(dòng)測(cè)量等方法。
[0003]達(dá)泥林方法測(cè)量?jī)鐾辽疃壤缫怨嘧⒃谙鹉z皮管中水的凍結(jié)深度來(lái)記錄凍土深度的。這種方法較為原始，由于土壤的質(zhì)地和水溶液的成分復(fù)雜、濃度不均、壓力的不同等因素使得凍土的凍結(jié)和純水的凍結(jié)情況不同，這種測(cè)量?jī)鐾恋姆椒ú⒉豢茖W(xué)，且不能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土壤凍結(jié)深度。設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)陋，易損毀。
[0004]直接測(cè)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(diǎn)是觀測(cè)不方便，數(shù)據(jù)密度不夠，不能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)凍土深度。
[0005]遙感法測(cè)量方法只能獲取淺層地表的土壤的凍結(jié)情況，在我國(guó)北方地區(qū)，凍土層較厚，使用遙感法不能準(zhǔn)確測(cè)量?jī)鐾恋纳疃?。缺點(diǎn)顯而易見(jiàn)。
[0006]隨著自動(dòng)氣象站在全國(guó)氣象站的廣泛普及，很多觀測(cè)項(xiàng)目已經(jīng)進(jìn)行自動(dòng)觀測(cè)，但是凍土觀測(cè)一直沒(méi)有得到很好的改進(jìn)。無(wú)法滿(mǎn)足凍土自動(dòng)化測(cè)量的要求，直到2013年以來(lái)一些自動(dòng)測(cè)量?jī)鐾恋姆椒ㄩ_(kāi)始興起。
[0007]凍土與未凍土的水分和溫度參數(shù)有一定的差異，且差異在數(shù)值上較明顯。根據(jù)這一特性設(shè)計(jì)出很多自動(dòng)化測(cè)量?jī)鐾恋男路椒?。目前自?dòng)化測(cè)量?jī)鐾恋姆椒ㄖ饕?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(cè)量?jī)鐾辽疃容^為常見(jiàn)，電容法和電阻法其原理是測(cè)量土壤的介電常數(shù)，土壤含水量的變化主要是由于介電常數(shù)發(fā)生變化引起的，當(dāng)土壤中水變?yōu)楸r(shí)，介電常數(shù)會(huì)發(fā)生明顯變化。以此來(lái)測(cè)量。這種方法需要做大量數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)用于標(biāo)定，工作量龐大，且電容極板受熱漲冷縮的影響會(huì)發(fā)生變形，還有土壤中含有大量金屬礦石對(duì)電容的電場(chǎng)進(jìn)行干擾也會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]本實(shí)用新型提供一種新型凍土深度傳感器，可自動(dòng)化測(cè)量?jī)鐾辽疃?，?shí)時(shí)上傳相關(guān)數(shù)據(jù)，并且這種傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于安裝，使用壽命長(zhǎng)，非常適合野外無(wú)人值守自動(dòng)化檢測(cè)使用。。
[0009]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了一種新型凍土深度傳感器，包括:環(huán)氧樹(shù)脂棒、多個(gè)溫度采集電路板、硅橡膠填充物和環(huán)氧樹(shù)脂填充物，其中:
[0010]所述環(huán)氧樹(shù)脂棒一側(cè)挖設(shè)有凹形槽，多個(gè)所述溫度采集電路板設(shè)置在所述凹形槽內(nèi)，所述的多個(gè)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(huán)氧樹(shù)脂填充物填充在所述凹形槽靠外一側(cè)，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(nèi)。
[0011]進(jìn)一步地，所述環(huán)氧樹(shù)脂棒的尺寸為:長(zhǎng)4厘米、寬4厘米、高2.2米。
[0012]進(jìn)一步地，所述凹形槽的尺寸為:長(zhǎng)3厘米、寬3厘米、高2米。
[0013]進(jìn)一步地，所述設(shè)定值為I厘米。
[0014]進(jìn)一步地，所述溫度采集電路板的個(gè)數(shù)至少為25個(gè)，每塊所述溫度采集電路板包含8個(gè)溫度傳感器，可測(cè)量200個(gè)點(diǎn)溫度值。
[0015]經(jīng)過(guò)測(cè)試，上述新型凍土傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，易于實(shí)現(xiàn)，可操作強(qiáng)。大大提高了凍土檢測(cè)的精度。而且使用這種結(jié)構(gòu)的凍土傳感器使用壽命長(zhǎng)，不受季節(jié)限制，非常適合野外無(wú)人值守自動(dòng)化測(cè)量。新型凍土傳感器結(jié)構(gòu)滿(mǎn)足凍土自動(dòng)化測(cè)量技術(shù)要求，可應(yīng)用于自動(dòng)化凍土觀測(cè)領(lǐng)域。
【附圖說(shuō)明】
[0016]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的新型凍土深度傳感器示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有付出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0019]圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)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(huán)氧樹(shù)脂棒4、多個(gè)溫度采集電路板2、環(huán)氧樹(shù)脂填充物I和硅橡膠填充物3，其中:
[0020]所述環(huán)氧樹(shù)脂棒4一側(cè)挖設(shè)有凹形槽，多個(gè)所述溫度采集電路板2設(shè)置在所述凹形槽內(nèi)，所述的多個(gè)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(huán)氧樹(shù)脂填充物4填充在所述凹形槽靠外一側(cè)，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(nèi)。
[0021]進(jìn)一步地，上述環(huán)氧樹(shù)脂棒的尺寸可以為:長(zhǎng)4厘米、寬4厘米、高2.2米。
[0022]進(jìn)一步地，上述凹形槽的尺寸可以為:長(zhǎng)3厘米、寬3厘米、高2米。
[0023]進(jìn)一步地，為增加凍土深度傳感器的采集精度可以使用200個(gè)或者更多的溫度傳感器對(duì)土壤的垂直深度進(jìn)行密集的溫度采集。來(lái)探測(cè)凍土層的深度。
[0024]上述傳感器通過(guò)相應(yīng)深度的溫度采集電路板來(lái)檢測(cè)土壤是否下降到零攝氏度以下來(lái)檢測(cè)凍土深度，可自動(dòng)化測(cè)量?jī)鐾辽疃龋瑢?shí)時(shí)上傳相關(guān)數(shù)據(jù)，并且這種傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于安裝，使用壽命長(zhǎng)，非常適合野外無(wú)人值守自動(dòng)化檢測(cè)使用。
[0025]上述傳感器采用的填充材料均為導(dǎo)熱系數(shù)比較低的材料，如果使用導(dǎo)熱系數(shù)高的材料(例如金屬材料)，由于熱傳遞作用，那么會(huì)使測(cè)量的各點(diǎn)溫度趨于平均化，影響測(cè)量結(jié)果O
[0026]環(huán)氧樹(shù)脂具有物理強(qiáng)度高，耐腐蝕，絕緣度高，導(dǎo)熱系數(shù)低的特點(diǎn)，這樣就避免了被土壤中的物質(zhì)侵蝕。硅橡膠具有優(yōu)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(shù)有機(jī)材料小，具有低吸濕性，與許多材料不發(fā)生粘合，填充硅橡膠使電路板與外界隔咼。
[0027]經(jīng)過(guò)測(cè)試，這種新型凍土傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，易于實(shí)現(xiàn)，可操作強(qiáng)，大大提高了凍土檢測(cè)的精度。而且使用這種結(jié)構(gòu)的凍土傳感器使用壽命長(zhǎng)，不受季節(jié)限制，非常適合野外無(wú)人值守自動(dòng)化測(cè)量。新型凍土傳感器結(jié)構(gòu)滿(mǎn)足凍土自動(dòng)化測(cè)量技術(shù)要求，可應(yīng)用于自動(dòng)化凍土觀測(cè)領(lǐng)域。
[0028]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解:附圖只是一個(gè)實(shí)施例的示意圖，附圖中的模塊或流程并不一定是實(shí)施本實(shí)用新型所必須的。
[0029]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解:實(shí)施例中的裝置中的模塊可以按照實(shí)施例描述分布于實(shí)施例的裝置中，也可以進(jìn)行相應(yīng)變化位于不同于本實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)裝置中。上述實(shí)施例的模塊可以合并為一個(gè)模塊，也可以進(jìn)一步拆分成多個(gè)子模塊。
[0030]最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型凍土深度傳感器，其特征在于，包括:環(huán)氧樹(shù)脂棒、多個(gè)溫度采集電路板、硅橡膠填充物和環(huán)氧樹(shù)脂填充物，其中: 所述環(huán)氧樹(shù)脂棒一側(cè)挖設(shè)有凹形槽，多個(gè)所述溫度采集電路板設(shè)置在所述凹形槽內(nèi)，所述的多個(gè)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(huán)氧樹(shù)脂填充物填充在所述凹形槽靠外一側(cè)，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(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型凍土深度傳感器，其特征在于，所述環(huán)氧樹(shù)脂棒的尺寸為:長(zhǎng)4厘米、寬4厘米、高2.2米。3.根據(jù)權(quán)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(zhǎng)3厘米、寬3厘米、高2米。4.根據(jù)權(quán)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(gè)數(shù)至少為25個(gè)，每塊所述溫度采集電路板包含8個(gè)溫度傳感器。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種新型凍土深度傳感器，包括：環(huán)氧樹(shù)脂棒、多個(gè)溫度采集電路板、硅橡膠填充物和環(huán)氧樹(shù)脂填充物，其中：所述環(huán)氧樹(shù)脂棒一側(cè)挖設(shè)有凹形槽，多個(gè)所述溫度采集電路板設(shè)置在所述凹形槽內(nèi)，所述的多個(gè)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(huán)氧樹(shù)脂填充物填充在所述凹形槽靠外一側(cè)，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(nèi)。
【IPC分類(lèi)】G01B21/18
【公開(kāi)號(hào)】CN205209467
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521097377
【發(fā)明人】陳連寶, 吳永吉
【申請(qǐng)人】豐滿(mǎn)發(fā)電廠, 哈爾濱今星微電子科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2015年12月24日