La présente invention concerne un détecteur de chute de neige afin de détecter électriquement au moins le commencement de l'accumulation de la neige, ainsi qu'une plaque-électrode entrant dans la constitution du détecteur, laquelle peut détecter avec sûreté la présence d'une goutte d'eau.
Dans les régions neigeuses, on dispose souvent sur les toits des bâtiments ou sur les routes des dispositifs provoquant la fusion de la neige. De tels dispositifs comprennent ceux ayant une construction dans laquelle l'eau du sous-sol est projetée sur une vaste surface pour faire fondre la neige ou ceux comportant un élément chauffant pour également faire fondre la neige. Ces dispositifs ont pour but de minimiser la détérioration de l'environnement provoquée par l'accumulation de la neige. Si un dispositif de fusion de la neige commence à fonctionner après des chutes de neiges importantes, il faudra beaucoup de temps pour obtenir cette fusion, ce qui n'est pas économique. Par conséquent, il est nécessaire de faire fondre les chutes avant leur accumulation plutôt que la neige déjà accumulée.
On a néanmoins utilisé dans le passé un détecteur capable de détecter avec sûreté le commencement des chutes de neige, le fonctionnement de ce détecteur étant amorcé manuellement.
En général, la neige tombe pendant la nuit et avant l'aube, c'est-à-dire pendant une période où la température est basse, de sorte que l'opération manuelle est non seulement très gênante mais se traduit, de plus, souvent par une perte de temps pour la mise en marche du dispositif faisant fondre la neige.
La présente invention a pour objet de surmonter les inconvénients précédents et son objet principal est un détecteur de chute de neige capable de procéder à la détection précise du début des chutes de neige.
Dans le détecteur, il est nécessaire d'utiliser une plaque-électrode pouvant détecter avec sûreté la présence d'une goutte d'eau provenant de la fonte de la neige; c'est ainsi qu'un autre objet de la présente invention est une plaque-électrode de plus grande durabilité et très économique.
La présente invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante faite en liaison avec les dessins ci-joints dans lesquels:
La fig. 1 est un diagramme de la construction d'un détecteur de chute de neige selon un mode de réalisation de la présente invention;
La fig. 2 est une vue en plan d'un exemple d'une plaque-électrode;
La fig. 3 est une vue en coupe prise le long de la ligne III-III de la fig. 2;
Les fig. 4 et 5 sont des vues en plan d'autres exemples de plaques-électrodes;
La fig. 6 est une courbe d'un exemple de fonctionnement d'une plaque-électrode;
Les fig. 7 et 8 sont des vues en coupe de parties à élément chauffant des plaques-électrodes;
La fig. 9 est une vue en perspective, en partie en crevé, d'un autre exemple d'une plaque-électrode;
La fig. 10 est une vue en plan d'une partie de la plaque-électrode représentée en fig. 9;
La fig. 11 est une vue partielle en coupe de la plaque-électrode de la fig. 9; et
La fig. 12 est une vue partielle, en coupe, d'un autre exemple d'une plaque-électrode.
Dans les dessins: les symboles N représentent la neige, Ss un signal de sortie, Ge une goutttee d'eau et d un interstice.
On décrira ci-après, en liaison avec les dessins, des modes de réalisation typiques de la présente invention.
Comme représenté en fig. 1, un détecteur de chute de neige selon la présente invention comprend comme composants principaux, une plaque-électrode 11, un circuit de détection 12 et un capteur de température 13.
La plaque 11 comprend un substrat isolé 11a formé, par exemple, d'une céramique ou d'un matériau plastique (par exemple une résine époxy) ou d'un composite, une surface plate 11b formée sur la surface supérieure du substrat 11a, et un élément chauffant 11c fixé à la surface inférieure du substrat 11a. La surface 11b de l'électrode comporte une paire d'électrodes 11b1, 11b1 ayant chacune la forme des dents d'un peigne, comme cela est représenté en fig. 2, les dents étant espacées les unes des autres d'un interstice d avec des fils 11b2, 11b2 s'étendant à partir des électrodes 11b1, 11b1 respectivement.
Comme élément chauffant 11c, en plus du type courant constitué de fils électriques de chauffage, on peut utiliser un élément chauffant plan ressemblant à un tissu obtenu par tissage de fibres de carbone ou un élément chauffant plan réalisé en dispersant des particules de carbone dans le matériau de base d'une résine synthétique.
L'un des fils 11b2 et 11b2 est connecté à la masse, alors que l'autre l'est au circuit de détection 12, ce qui fournit à l'extérieur un signal de sortie Ss, dans la mesure cependant où le circuit de détection 12 peut fournir le signal de sortie Ss seulement lorsque la valeur de la résistance électrique d'isolement entre les électrodes 11b1 et 11b1 est inférieure à une valeur prédéterminée établie par un ensemble de réglage 12a et lorsque le capteur de température 13 sort un signal représentatif d'une température non supérieure à 0 DEG C.
Le capteur de température 13 est fixé à la paroi latérale d'un piège de neige 13a en forme d'entonnoir. La partie inférieure du piège 13a débouche vers le bas par l'intermédiaire d'un filet 13b. Lorsqu'il y a accumulation de la neige N sur le filet 13b à la suite d'une chute de neige, le capteur de température 13 peut en détecter la température. La neige N accumulée dans le piège 13a fond sous l'effet de la chaleur dégagée par l'élément chauffant 11c fixé à la plaque-électrode 11 et les gouttes d'eau ainsi produites traversent le filet 13b et tombent sur la surface 11b de la plaque-électrode 11.
Si le détecteur de chute de neige étant placé à l'extérieur avec la surface 11b dirigée vers le haut, lors de sa chute la neige N s'accumule dans le piège 13a et sa température est détectée par le capteur 13. En même temps, la neige N fondra dans un bref laps de temps sous l'effet de la chaleur dégagée par l'élément 11c et les gouttes d'eau Ge ainsi formées tombent sur la plaque 11, d'où il résulte que l'interstice d entre les électrodes 11b1 et 11b1 est recouvert par la goutte d'eau Ge, comme cela est représenté en fig. 3. A ce moment là, la résistance électrique d'isolement entre les deux électrodes s'abaissera jusqu'à une valeur extrême, de sorte que ce changement est détecté dans le circuit 12, et lorsque la température détectée par le capteur 13 n'est pas supérieure à 0 DEG C, il y a production du signal de sortie Ss.
Lorsque la température détectée par le capteur 13 dépasse 0 DEG C, il y a constatation du fait que la goutte d'eau Ge est provoquée par la pluie, non par la neige, et il n'y a pas production du signal de sortie Ss.
Le piège de neige 13a auquel est fixé le capteur de température 13 peut avoir n'importe quelle forme souhaitée. Par exemple, il peut être constitué par un filet qui recouvre la surface supérieure de la plaque-électrode 11. Contrairement à l'exemple représenté en fig. 1, le piège 13a peut être espacé, dans la direction horizontale de la plaque-électrode 11. Plus spécialement, la plaque 11 est disposée de manière à recueillir directement la neige N, alors que le piège 13a est monté à un endroit éloigné de la plaque 11 et que sa forme peut avoir l'une quelconque des formes représentées ci-dessus.
Lorsqu'une telle construction doit être adoptée, il est souhaitable de fixer un élément chauffant pour le chauffage à basse température du piège 13a de manière à faire fondre rapidement la neige N qui s'est accumulée dans celui-ci, ce qui évite d'encastrer profondément le capteur de température 13 dans la neige et permet de mesurer la température régnant dans celle-ci.
En outre, le capteur de température 13 peut être remplacé par un capteur qui procède simplement à la détection de la température de l'air; ou bien, on peut utiliser une combinaison des deux. Par exemple, dans l'utilisation d'un capteur de température ne procédant qu'à la détection de la température de l'air les gouttes d'eau tombant sur la plaque-électrode peuvent être considérées comme ayant été formées par la neige, non par la pluie lorsque la température de l'air n'est pas supérieure à quelques degrés C. D'autre part, dans l'utilisation de la combinaison des deux, il y a constatation du fait que la neige tombe lorsque la température détectée par le capteur 13 n'est pas supérieure à 0 DEG C et la température de l'air n'est pas plus élevée que quelques degrés C, d'où il résulte qu'on peut sortir une information plus exacte sur la chute de neige.
On peut également adopter une construction dans laquelle la totalité du détecteur de chute de neige passe aux états de marche et d'arrêt seulement pendant la saison des chutes de neige, ou bien une construction utilisant un autre type de capteur de température, ou une construction dans laquelle une commande marche-arrêt est effectuée en utilisant un dédecteur de gouttes d'eau.
Par exemple, le circuit de détection 12 peut avoir une construction dans laquelle une tension à courant continu pour la détection est appliquée entre les électrodes 11b1 et 11b1 de manière à obtenir une tension d'entrée correspondant à la résistance électrique d'isolement entre elles; la tension d'entrée est alors amplifiée et comparée à une tension standard qui a été établie par l'ensemble de réglage 12a. Sa fonction peut être exercée en prévoyant une porte dans le circuit de détection 12, porte qui est destinée à s'ouvrir et à se fermer en conformité avec la sortie du capteur de température 13. Il va sans dire qu'une caractéristique temporelle appropriée ou bande morte peut être incorporée dans le circuit de détection 12 de manière à éviter l'oscillation du signal de sortie Ss.
La forme de la surface 11b de l'électrode n'est pas limitée à celle des dents d'un peigne comme cela est représenté en fig. 2. On peut adopter n'importe quelle forme, dont la forme d'un tourbillon circulaire et polygonal comme cela est représenté en fig. 4 et 5. En outre, on peut monter une minuterie en série avec le circuit de détection 12.
D'autre part, comme l'ensemble de la plaque-électrode 11 est chauffé à une certaine température constante, la goutte d'eau Ge qui est tombée du piège de neige 13a s'évaporera et disparaîtra dans un bref laps de temps t. Par conséquent, la résistance d'isolement entre les électrodes 11b1 et 11b1 présente les changements en fonction du temps représentés en fig. 6 par exemple. Plus particulièrement, au commencement de la chute de la neige, la résistance d'isolement élevée R1 tombe brutalement à une faible valeur R2 par suite de la chute de la goutte d'eau Ge, et se rétablit dans un bref laps de temps t.
Mais, avec l'augmentation de la quantité de la neige, l'intervalle de temps T ayant la valeur d'isolement élevée R1 devient progressivement plus court, se traduisant finalement par le fait que l'ensemble de la plaque 11 s'humidifie et que la valeur R1 de la résistance d'isolement ne se rétablit plus. Pour éviter cet inconvénient, une minuterie permettant de détecter que l'intervalle de temps T est devenu plus court qu'une valeur prédéterminée peut être connectée au circuit de détection 12, d'où il résulte que l'opération de détection du commencement de la chute de neige peut être réalisée d'une manière plus exacte. Il est également possible de détecter le fait que l'intervalle de temps T est devenu plus long que la valeur prédéterminée, d'où la détection de l'arrêt de la chute de neige.
L'élément chauffant 11c peut être encastré dans le substrat isolé 11a comme cela est représenté en fig. 7. De plus, comme représenté en fig. 8, une plaquette imprimée à noyau métallique peut être utilisée pour constituer le substrat isolé 11a et l'alimentation électrique peut être fournie directement à une plaquette centrale métallique de base 11a1 de manière à former un élément chauffant. La plaquette est obtenue en formant une couche isolante 11a2 telle qu'une couche d'émail ou de matériau plastique (par exemple une résine époxy) sur la surface de la plaque 11a1 constituée, par exemple, de fer ou d'aluminium. Ainsi, la construction est simple, a une résistance supérieure aux intempéries et est facile à fabriquer.
Une électrode 11b1, comme représenté en fig. 3 et 4, doit avoir une forme allongée, de sorte que sa rupture est encline à se produire et qu'on risque de perdre la totalité de la fonction. En outre, comme la surface 11b de l'électrode et l'élément chauffant 11c sont disposés sur les deux côtés du substrat isolé 11a, la conductivité thermique est mauvaise, ce qui nécessite un temps et une énergie considérables pour le séchage d'une goutte d'eau sur la surface 11b.
Compte-tenu du point venant d'être exposé, c'est la plaque-électrode 11 de la fig. 9 qu'on a conçue. La plaque 11 comporte un substrat isolé 11a, un grand nombre de tiges-électrodes 20 et un élément chauffant 11c.
Le substrat isolé 11a a la forme d'une plaque d'épaisseur appropriée en matériau isolant. Des matériaux isolants appropriés sont des résines synthétiques rigides telles que la résine bakélite et la résine époxy. Mais, on peut également employer des céramiques et du caoutchouc de silicone. Il est pratique que l'aire A de la surface du substrat isolé 11a soit telle que 10 </= A </= 100 (cm<2>).
Dans le substrat isolé 11a sont disposés un grand nombre de tiges-électrodes 20 s'étendant dans le sens de l'épaisseur du substrat. Les tiges 20 sont disposées régulièrement suivant un espacement prédéterminé d dans les directions longitudinale et transversale et sont encastrées dans le substrat isolé 11a. On peut déterminer l'espacement d dans la plage dans laquelle il est recouvert par une ou plusieurs gouttes d'eau. Une gamme appropriée va d'environ 3 mm à environ 7 mm; dans la mesure cependant où l'espacement d puisse être établi à une valeur moins grande lorsqu'un retard dans le temps de détection des gouttes d'eau provoquerait un ennui, ou lorsqu'un tel retard risque de se produire.
La longueur des tiges 20 correspond à l'épaisseur du substrat isolé 11a et les tiges 20 sont formées de façon que les faces respectives d'extrémité soient exposées au droit de la surface et de l'arrière du substrat 11a.
Pour encastrer les tiges-électrodes 20 dans le substrat isolé 11a, on peut former au préalable des petits trous dans le substrat et monter de force les tiges 20 dont le diamètre permet un montage étroit dans les petits trous. Selon un autre procédé, un métal à bas point de fusion tel qu'une soudure est versé dans les petits trous pour former les tiges 20. Selon un autre procédé, dans la solidification d'un matériau isolant, en masse fondue, dans un moule pour constituer le substrat isolé 11a, les tiges 20 peuvent être encastrées dans le substrat au moment du moulage. En outre, les tiges 20 peuvent être formées par ce qu'on appelle la technique de revêtement à trous métallisés.
Dans ce cas, après le revêtement, on place les tiges métalliques d'un diamètre approprié dans les petits trous, ou on y verse un métal à l'état fondu, d'où il résulte qu'on peut former les tiges dans les petits trous.
Les tiges 20 sont reliées ensemble de manière à appartenir à des polarités alternativement différentes au moyen d'un motif de câblage 14 formé sur l'arrière du substrat isolé 11a comme représenté en fig. 10.
Le motif 14 comprend une paire de motifs 14a, 14a en clinquant de cuivre, qui sont formés sur l'arrière du substrat 11a, de manière à fournir des polarités différentes, en appliquant le même procédé que celui utilisé pour la réalisation d'une plaquette à circuits imprimés. Les motifs 14a en clinquant de cuivre sont disposés en rangées parallèles dans le sens d'une diagonale du substrat isolé 11a. Les tiges 20 ainsi reliées par l'intermédiaire des motifs 14a ont la même polarité dans la direction diagonale, mais une polarité alternativement différente dans les directions longitudinale et transversale. Pour la connexion des tiges 20, on peut utiliser des fils à la place des clinquants 14a.
S'agissant de l'élément chauffant 11c, qui est fixé à l'arrière du substrat isolé 11a (voir fig. 11), un élément chauffant plan convient, mais on peut également employer d'autres types d'éléments chauffants comme on l'a indiqué précédemment. L'élément chauffant 11c est isolé électriquement du motif de câblage 11 et des tiges-électrodes 20. De préférence, l'élément chauffant 11c est fixé au substrat isolé 11a en utilisant un adhésif qui est hautement résistant à la chaleur et présente un isolement électrique supérieur. Des boulons peuvent être utilisés à la place d'un tel adhésif. L'élément chauffant 11c est normalement alimenté en courant en combinaison avec un contrôleur approprié de température de manière à chauffer les électrodes 20 à une température prédéterminée.
La plaque-électrode 11 d'une telle construction n'est pas seulement utilisée pour la détection d'une goutte d'eau dans le détecteur de chute de neige précédent, mais peut être également employée en détecteur de chute de pluie.
Dans la plaque-électrode 11 représentée en fig. 9, la chaleur provenant de l'élément chauffant 11c est transférée à la surface du substrat isolé 11a par l'intermédiaire des tiges 20 ayant une conductivité thermique élevée, de sorte que les gouttes d'eau présentes sur la surface du substrat 11a peuvent s'évaporer dans un bref laps de temps.
Le motif de câblage 14 est disposé entre le substrat isolé 11a et l'élément chauffant 11c, non exposé à l'atmosphère de sorte qu'un accident par rupture des fils s'avère peu probable.
En outre, le substrat isolé 11a peut avoir une structure bi-couche comprenant une couche supérieure 11a3 et une couche inférieure 11a4 comme représenté en fig. 12. Dans ce cas, les tiges 20 sont disposées de manière à s'étendre à travers les couches supérieure et inférieure 11a3, 11a4 et le motif de câblage 14 peut être placé entre les deux couches du substrat. Selon cette structure, le motif 14 du câblage peut être protégé contre les forces extérieures par la présence des couches supérieure et inférieure, conférant une nouvelle amélioration de la fiabilité vis-à-vis d'une rupture accidentelle des fils , etc., et permettant aussi un montage plus facile de l'élément chauffant 11c.
La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art.
The present invention relates to a snowfall detector in order to electrically detect at least the beginning of the accumulation of snow, as well as an electrode plate forming part of the detector, which can safely detect the presence of a water drop.
In snowy regions, there are often devices on the roofs of buildings or on the roads that cause snow to melt. Such devices include those having a construction in which water from the basement is sprayed over a large area to melt the snow or those comprising a heating element to also melt the snow. These devices are intended to minimize the deterioration of the environment caused by the accumulation of snow. If a snow melting device starts working after a heavy snowfall, it will take a long time to achieve this melting, which is not economical. Therefore, it is necessary to melt the falls before their accumulation rather than the already accumulated snow.
However, a detector has been used in the past capable of safely detecting the onset of snowfall, the operation of this detector being initiated manually.
In general, snow falls during the night and before dawn, that is to say during a period when the temperature is low, so that the manual operation is not only very troublesome but also results, often by a waste of time to start the device that melts the snow.
The object of the present invention is to overcome the above drawbacks and its main object is a snowfall detector capable of carrying out the precise detection of the start of snowfall.
In the detector, it is necessary to use an electrode plate that can safely detect the presence of a drop of water from melting snow; another object of the present invention is thus an electrode plate of greater durability and very economical.
The present invention will be clearly understood on reading the following description made in conjunction with the attached drawings in which:
Fig. 1 is a diagram of the construction of a snowfall detector according to an embodiment of the present invention;
Fig. 2 is a plan view of an example of an electrode plate;
Fig. 3 is a sectional view taken along line III-III of FIG. 2;
Figs. 4 and 5 are plan views of other examples of electrode plates;
Fig. 6 is a curve of an example of operation of an electrode plate;
Figs. 7 and 8 are sectional views of parts with a heating element of the electrode plates;
Fig. 9 is a perspective view, partly cut out, of another example of an electrode plate;
Fig. 10 is a plan view of part of the electrode plate shown in FIG. 9;
Fig. 11 is a partial sectional view of the electrode plate of FIG. 9; and
Fig. 12 is a partial view, in section, of another example of an electrode plate.
In the drawings: the symbols N represent snow, Ss an exit signal, Ge a drop of water and a gap.
Typical embodiments of the present invention will be described below, in connection with the drawings.
As shown in fig. 1, a snowfall detector according to the present invention comprises as main components, an electrode plate 11, a detection circuit 12 and a temperature sensor 13.
The plate 11 comprises an insulated substrate 11a formed, for example, of a ceramic or a plastic material (for example an epoxy resin) or of a composite, a flat surface 11b formed on the upper surface of the substrate 11a, and a heating element 11c fixed to the lower surface of the substrate 11a. The surface 11b of the electrode comprises a pair of electrodes 11b1, 11b1 each having the shape of the teeth of a comb, as shown in FIG. 2, the teeth being spaced from each other by a gap d with wires 11b2, 11b2 extending from the electrodes 11b1, 11b1 respectively.
As heating element 11c, in addition to the common type consisting of electric heating wires, it is possible to use a planar heating element resembling a fabric obtained by weaving carbon fibers or a planar heating element produced by dispersing particles of carbon in the material. base of a synthetic resin.
One of the wires 11b2 and 11b2 is connected to earth, while the other is connected to the detection circuit 12, which provides an output signal Ss to the outside, insofar as the detection circuit 12 can provide the output signal Ss only when the value of the electrical insulation resistance between the electrodes 11b1 and 11b1 is less than a predetermined value established by an adjustment assembly 12a and when the temperature sensor 13 outputs a signal representative of '' a temperature not higher than 0 DEG C.
The temperature sensor 13 is fixed to the side wall of a funnel-shaped snow trap 13a. The lower part of the trap 13a opens downwards via a net 13b. When there is accumulation of snow N on the net 13b following a snowfall, the temperature sensor 13 can detect the temperature. The snow N accumulated in the trap 13a melts under the effect of the heat released by the heating element 11c fixed to the electrode plate 11 and the drops of water thus produced cross the net 13b and fall on the surface 11b of the electrode plate 11.
If the snowfall detector being placed outside with the surface 11b facing upwards, during its fall the snow N accumulates in the trap 13a and its temperature is detected by the sensor 13. At the same time, the snow N will melt in a short time under the effect of the heat given off by the element 11c and the drops of water Ge thus formed fall on the plate 11, where it follows that the gap d between the electrodes 11b1 and 11b1 is covered by the drop of water Ge, as shown in fig. 3. At this time, the electrical insulation resistance between the two electrodes will drop to an extreme value, so that this change is detected in circuit 12, and when the temperature detected by sensor 13 doesn’t is not greater than 0 DEG C, there is production of the output signal Ss.
When the temperature detected by the sensor 13 exceeds 0 DEG C, there is a finding that the drop of water Ge is caused by rain, not by snow, and there is no production of the output signal Ss .
The snow trap 13a to which the temperature sensor 13 is fixed can have any desired shape. For example, it can be constituted by a thread which covers the upper surface of the electrode plate 11. Unlike the example shown in FIG. 1, the trap 13a can be spaced apart, in the horizontal direction of the electrode plate 11. More specifically, the plate 11 is arranged so as to collect snow N directly, while the trap 13a is mounted at a location remote from the plate 11 and that its shape can have any of the shapes shown above.
When such a construction is to be adopted, it is desirable to fix a heating element for the low temperature heating of the trap 13a so as to quickly melt the snow N which has accumulated therein, which avoids deeply embed the temperature sensor 13 in the snow and makes it possible to measure the temperature prevailing in it.
In addition, the temperature sensor 13 can be replaced by a sensor which simply detects the air temperature; or you can use a combination of the two. For example, in the use of a temperature sensor that only detects the air temperature, the drops of water falling on the electrode plate can be considered to have been formed by snow, not by rain when the air temperature is not higher than a few degrees C. On the other hand, in the use of the combination of the two, there is evidence that snow falls when the temperature detected by the sensor 13 is not greater than 0 DEG C and the air temperature is not higher than a few degrees C, from which it follows that more precise information can be obtained on the snowfall.
It is also possible to adopt a construction in which the entire snowfall detector switches to on and off states only during the snowfall season, or a construction using another type of temperature sensor, or a construction in which an on-off control is carried out using a water drop detector.
For example, the detection circuit 12 may have a construction in which a DC voltage for detection is applied between the electrodes 11b1 and 11b1 so as to obtain an input voltage corresponding to the electrical insulation resistance between them; the input voltage is then amplified and compared to a standard voltage which has been established by the adjustment assembly 12a. Its function can be exercised by providing a door in the detection circuit 12, a door which is intended to open and close in accordance with the output of the temperature sensor 13. It goes without saying that an appropriate time characteristic or dead band can be incorporated in the detection circuit 12 so as to avoid the oscillation of the output signal Ss.
The shape of the surface 11b of the electrode is not limited to that of the teeth of a comb as shown in FIG. 2. Any shape can be adopted, including the shape of a circular and polygonal vortex as shown in fig. 4 and 5. In addition, a timer can be mounted in series with the detection circuit 12.
On the other hand, as the whole of the electrode plate 11 is heated to a certain constant temperature, the drop of water Ge which has fallen from the snow trap 13a will evaporate and disappear in a short period of time t. Consequently, the insulation resistance between the electrodes 11b1 and 11b1 presents the changes as a function of time represented in FIG. 6 for example. More particularly, at the beginning of the snowfall, the high insulation resistance R1 falls suddenly to a low value R2 as a result of the fall of the drop of water Ge, and is restored within a short period of time t.
But, with the increase in the amount of snow, the time interval T having the high insulation value R1 becomes progressively shorter, ultimately resulting in the fact that the whole of the plate 11 becomes moist and that the R1 value of the insulation resistance no longer recovers. To avoid this drawback, a timer for detecting that the time interval T has become shorter than a predetermined value can be connected to the detection circuit 12, from which it follows that the operation for detecting the start of the snowfall can be achieved more accurately. It is also possible to detect the fact that the time interval T has become longer than the predetermined value, hence the detection of the stopping of the snowfall.
The heating element 11c can be embedded in the insulated substrate 11a as shown in FIG. 7. In addition, as shown in fig. 8, a printed metal core wafer can be used to form the insulated substrate 11a and the power supply can be supplied directly to a basic metal central wafer 11a1 so as to form a heating element. The plate is obtained by forming an insulating layer 11a2 such as a layer of enamel or plastic material (for example an epoxy resin) on the surface of the plate 11a1 consisting, for example, of iron or aluminum. Thus, the construction is simple, has superior weather resistance and is easy to manufacture.
An electrode 11b1, as shown in fig. 3 and 4, must have an elongated shape, so that its rupture is inclined to occur and that there is a risk of losing the entire function. In addition, since the surface 11b of the electrode and the heating element 11c are arranged on both sides of the insulated substrate 11a, the thermal conductivity is poor, which requires considerable time and energy for the drying of a drop. of water on the surface 11b.
Given the point just exposed, it is the electrode plate 11 of FIG. 9 that we designed. The plate 11 comprises an insulated substrate 11a, a large number of electrode rods 20 and a heating element 11c.
The insulated substrate 11a has the form of a plate of suitable thickness made of insulating material. Suitable insulating materials are rigid synthetic resins such as bakelite resin and epoxy resin. However, ceramics and silicone rubber can also be used. It is convenient that the area A of the surface of the isolated substrate 11a is such that 10 </ = A </ = 100 (cm <2>).
In the insulated substrate 11a are arranged a large number of rods 20 extending in the thickness direction of the substrate. The rods 20 are regularly arranged at a predetermined spacing d in the longitudinal and transverse directions and are embedded in the insulated substrate 11a. The spacing d can be determined in the range in which it is covered by one or more drops of water. A suitable range is from about 3 mm to about 7 mm; since, however, the spacing d can be set to a smaller value when a delay in the time of detection of the water drops would cause trouble, or when such a delay is likely to occur.
The length of the rods 20 corresponds to the thickness of the insulated substrate 11a and the rods 20 are formed so that the respective end faces are exposed to the right of the surface and the rear of the substrate 11a.
To embed the electrode rods 20 in the insulated substrate 11a, it is possible to form small holes in the substrate beforehand and forcibly mount the rods 20 whose diameter allows a narrow mounting in the small holes. According to another method, a metal with a low melting point such as a weld is poured into the small holes to form the rods 20. According to another method, in the solidification of an insulating material, in a melt, in a mold to constitute the insulated substrate 11a, the rods 20 can be embedded in the substrate at the time of molding. In addition, the rods 20 can be formed by the so-called metallized hole coating technique.
In this case, after coating, the metal rods of an appropriate diameter are placed in the small holes, or a metal is poured in the molten state, from which it follows that the rods can be formed in small holes.
The rods 20 are connected together so as to belong to alternately different polarities by means of a wiring pattern 14 formed on the back of the insulated substrate 11a as shown in FIG. 10.
The pattern 14 comprises a pair of copper foil patterns 14a, 14a, which are formed on the back of the substrate 11a, so as to provide different polarities, by applying the same method as that used for the production of a wafer. with printed circuits. The copper foil patterns 14a are arranged in parallel rows in a diagonal direction of the insulated substrate 11a. The rods 20 thus connected via the patterns 14a have the same polarity in the diagonal direction, but an alternately different polarity in the longitudinal and transverse directions. For the connection of the rods 20, wires can be used in place of the foils 14a.
Regarding the heating element 11c, which is fixed to the back of the insulated substrate 11a (see fig. 11), a planar heating element is suitable, but other types of heating elements can also be used as shown. said previously. The heating element 11c is electrically insulated from the wiring pattern 11 and the electrode rods 20. Preferably, the heating element 11c is fixed to the insulated substrate 11a using an adhesive which is highly heat resistant and has electrical insulation superior. Bolts can be used in place of such an adhesive. The heating element 11c is normally supplied with current in combination with an appropriate temperature controller so as to heat the electrodes 20 to a predetermined temperature.
The electrode plate 11 of such a construction is not only used for the detection of a drop of water in the preceding snowfall detector, but can also be used as a rainfall detector.
In the electrode plate 11 shown in fig. 9, the heat from the heating element 11c is transferred to the surface of the insulated substrate 11a via the rods 20 having a high thermal conductivity, so that the drops of water present on the surface of the substrate 11a can s evaporate in a short period of time.
The wiring pattern 14 is disposed between the insulated substrate 11a and the heating element 11c, not exposed to the atmosphere so that an accident by breakage of the wires is unlikely.
In addition, the insulated substrate 11a can have a two-layer structure comprising an upper layer 11a3 and a lower layer 11a4 as shown in FIG. 12. In this case, the rods 20 are arranged so as to extend through the upper and lower layers 11a3, 11a4 and the wiring pattern 14 can be placed between the two layers of the substrate. According to this structure, the pattern 14 of the wiring can be protected against external forces by the presence of the upper and lower layers, conferring a further improvement in reliability vis-à-vis accidental breakage of the wires, etc., and allowing also easier mounting of the heating element 11c.
The present invention is not limited to the exemplary embodiments which have just been described, it is on the contrary liable to modifications and variants which will appear to those skilled in the art.