CN107422759A - 一种低温抗氧化降雨降雪传感器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及雨水检测技术领域，具体涉及一种低温抗氧化降雨降雪传感器，包括保温体、电源部、检测板、基准电压部、比较部、控制部、气泵，气泵设置在所述保温体的内底部，气泵与电源部电连接，且气泵耦接于控制部以接收控制信号并响应控制信号使气泵工作。本发明通过控制部接受驱动信号使得气泵接通电源开始工作，加热板加热保温体内部空气，气泵向检测板送出热风，提高温度的同时，加快检测板附近雨水表面的空气流动速度，使雨水快速蒸发，避免了雨水长时间停留在检测板上，使检测板受到腐蚀或氧化；同时，气泵送出常温空气，避免了直接对检测板进行高温加热造成检测板加速氧化失效的问题。

Description

一种低温抗氧化降雨降雪传感器

技术领域

本发明涉及雨水检测技术领域，具体涉及一种低温抗氧化降雨降雪传感器。

背景技术

雨水传感器或是雨量传感器适用于气象台(站)、水文站、农林、国防等有关部门用来遥测液体降水量、降水强度、降水起止时间。用于防洪、供水调度、电站水库水情管理为目的水文自动测报系统、自动野外测报站，为降水测量传感器。目前，市场上的雨水传感器分为光学式传感器和电容式雨量传感器。光学式传感器是根据光的折射原理工作的。电容式传感器，电容式雨量传感器利用的雨水和玻璃的介质常数不同的原理制成，这种电路相对于光学式比较简单，但是由于雨滴在电容式传感器上长时间保留容易损坏检测元件，同时会由于雨水的长时间保留会使得电容式传感器的灵敏度受到影响，雨水不能快速蒸发，又由于雨水长时间停留在检测板的板子上使得板子受到腐蚀或氧化，放置潮湿的环境中会对电路造成影响，会使得使用过程中出现故障，所以需要对现有的电容式的雨水传感器电路做进一步改进。

中国专利授权公告号CN204758847U公开了一种雨水传感器电路，其技术方案要点是包括电源部、检测板、基准电压部、比较部、控制部和发热丝；所述检测板耦接于比较部的反相端并通过一电阻耦接于电源部一端，另一端接地；所述比较部的同相端耦接于基准电压部，输出端耦接于控制部用以输出驱动信号；所述控制部耦接于发热丝用以接收驱动信号并响应驱动信号使发热丝通电；所述发热丝设置于检测板底部用以给检测板加热。该发明将电阻丝设置于检测板的底部，可以为检测板加热，使得雨水能够快速蒸发。

现有的雨水传感器大都为不加热的装置，该发明通过高温加热解决了现有技术的一些问题，但同时造成了另一技术问题。高温加热容易使雨水传感器的传感器面板加速氧化，导电性能变差，使用一段时间后，会导致雨水传感器不工作或误动作。

发明内容

根据现有技术的不足，本发明提供了一种低温抗氧化降雨降雪传感器，以解决现有雨水传感器雨水长时间停留易使检测板氧化，以及现有雨水传感器高温加热易使传感器面板氧化，造成导电性能变差，导致雨水传感器不工作或误动作的技术问题。

本发明的低温抗氧化降雨降雪传感器，包括保温体、电源部、检测板、基准电压部、比较部、控制部、气泵；

所述检测板安装在所述保温体的顶部，检测板的一端耦接于比较部的反向端并通过一电阻耦接于电源部，以检测是否存在雨水并输出检测信号，所述检测板的另一端接地；

所述基准电压部耦接于比较部的同向端，用以提供基准电压；

所述比较部的输出端输出驱动信号；

所述控制部耦接于比较部的输出端以接收驱动信号，并输出控制信号；

所述气泵设置在所述保温体的内底部，所述气泵的进气口设置在所述保温体的外部，所述气泵的出气口设置在所述保温体的内部，所述气泵与所述电源部电连接，且所述气泵耦接于控制部以接收控制信号并响应控制信号使气泵工作。

作为优选，所述保温体的内部、检测板的下方还设置有加热板，所述加热板耦接于控制部以接收控制信号并响应控制信号使加热板工作；所述保温体的内部还设置有第一温度传感器，所述第一温度传感器的信号输出端耦接于所述控制部，所述第一温度传感器检测保温体内部的温度，并将该温度信号传输到所述控制部，所述控制部判断保温体内部的温度是否在第一预设温度范围内，并控制所述加热板停止加热或加热。

作为优选，所述第一预设温度范围为20℃到30℃。

作为优选，所述保温体的外部还设置有第二温度传感器，所述第二温度传感器的信号输出端耦接于所述控制部，所述第二温度传感器检测保温体外部的温度，并将该温度信号传输到所述控制部，所述控制部判断保温体外部的温度低于第二预设温度时，控制所述加热板加热。

作为优选，所述第二预设温度为2℃。

作为优选，所述加热板上还安装有散热片。

作为优选，所述检测板包括板体和检测线路，所述检测线路表面镀金，所述检测线路之间设置有透气孔洞或透气孔槽。

作为优选，所述保温体的顶部倾斜安装。

作为优选，所述保温体的顶部倾角为45度。

本发明还提供了一种低温降水检测方法，基于安装在保温体上的检测板的输入信号来输出用于调节安装在保温体内部的气泵的控制信号，所述检测方法包括：

检测板检测雨水并输出检测信号；

比较部基于基准电压部提供的基准电压和检测板输出的检测信号，比较并在输出端输出驱动信号；

控制部基于所述比较部输出端输出的驱动信号，输出用以控制所述气泵的控制信号；

气泵基于所述控制部输出的控制信号，响应并调整工作状态。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：通过检测板检测雨水，当雨水落在检测板上时，检测板的输出端输出低电平信号，而基准电压部输出高电平信号，通过比较部比较，则输出高电平的驱动信号，使得控制部接受驱动信号使得气泵接通电源开始工作，加热板加热保温体内部空气，气泵向检测板送出热风，提高温度的同时，加快检测板附近雨水表面的空气流动速度，使雨水快速蒸发，避免了雨水长时间停留在检测板上，使检测板受到腐蚀或氧化；同时，气泵送出常温空气，避免了直接对检测板进行高温加热造成检测板加速氧化失效的问题。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的检测板的正面结构示意图；

图3为本发明的电路结构原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-3所示，本实施例的低温抗氧化降雨降雪传感器，包括保温体(1)、电源部(2)、检测板(3)、基准电压部(4)、比较部(5)、控制部(6)、气泵(7)；

所述检测板(3)安装在所述保温体(1)的顶部，检测板(3)的一端耦接于比较部(5)的反向端并通过一电阻耦接于电源部(2)，以检测是否存在雨水并输出检测信号，所述检测板(3)的另一端接地；

所述基准电压部(4)耦接于比较部(5)的同向端，用以提供基准电压；

所述比较部(5)的输出端输出驱动信号；

所述控制部(6)耦接于比较部(5)的输出端以接收驱动信号，并输出控制信号；

所述气泵(7)设置在所述保温体(1)的内底部，所述气泵(7)的进气口(71)设置在所述保温体(1)的外部，所述气泵(7)的出气口(72)设置在所述保温体(1)的内部，所述气泵(7)与所述电源部(2)电连接，且所述气泵(7)耦接于控制部(6)以接收控制信号并响应控制信号使气泵(7)工作。

本实施例的低温抗氧化降雨降雪传感器在工作时，通过检测板(3)检测雨水，当雨水落在检测板(3)上时，检测板(3)的输出端输出低电平信号，而基准电压部(4)输出高电平信号，通过比较部(5)比较，则输出高电平的驱动信号，使得控制部(6)接受驱动信号使得气泵(7)接通电源开始工作，气泵(7)向检测板(3)送风，加快检测板(3)附近雨水表面的空气流动速度，使雨水快速蒸发。

进一步的，本实施例中的保温体(1)的内部、检测板(3)的下方还设置有加热板(8)，所述加热板(8)耦接于控制部(6)以接收控制信号并响应控制信号使加热板(8)工作；所述保温体(1)的内部还设置有第一温度传感器(9)，所述第一温度传感器(9)的信号输出端耦接于所述控制部(6)，所述第一温度传感器(9)检测保温体(1)内部的温度，并将该温度信号传输到所述控制部(6)，所述控制部(6)判断保温体(1)内部的温度是否在20℃到30℃温度范围内，并控制所述加热板(8)停止加热或加热。加快检测板(3)附近雨水表面的空气流动速度的同时，适当提升保温体(1)内部的温度，使雨水快速蒸发。

进一步的，本实施例中的加热板(8)上还安装有散热片(81)，使加热板(8)产生的热量迅速散步到整个保温体(1)。

进一步的，本实施例中的检测板(3)包括板体(31)和检测线路(32)，所述检测线路(32)表面镀金，所述检测线路(32)之间设置有透气孔槽(33)，透气孔槽极为细小，落在检测板上的水珠，由于表面张力的原因，不会渗入到保温体(1)，因此也不会对保温体(1)内部的电路造成影响。

进一步的，本实施例中的保温体(1)的顶部倾斜安装，顶部倾角为45度。

实施例2：

本实施例公开了一种低温降水检测方法，基于安装在保温体(1)上的检测板(3)的输入信号来输出用于调节安装在保温体(1)内部的气泵(7)的控制信号，所述检测方法包括：

检测板(3)检测雨水并输出检测信号；若无雨水，则检测板的输出端输出高电平信号，若有雨水，则检测板的输出端输出低电平信号。

比较部(5)基于基准电压部(4)提供的基准电压和检测板(3)输出的检测信号，比较并在输出端输出驱动信号。若无雨水，则驱动信号为低电平，若有雨水，则驱动信号为高电平。

控制部(6)基于所述比较部(5)输出端输出的驱动信号，输出用以控制所述气泵(7)的控制信号。若无雨水，则控制信号为低电平，若有雨水，则控制信号为高电平。

气泵(7)基于所述控制部(6)输出的控制信号，响应并调整工作状态。若无雨水，则气泵(7)停止工作，若有雨水，则气泵(7)开始工作。

实施例3：

如图1-3所示，在实施例1的基础上，本实施例公开了一种低温抗氧化降雨降雪传感器，本实施例中的保温体(1)的外部还设置有第二温度传感器(10)，所述第二温度传感器(10)的信号输出端耦接于所述控制部(6)，所述第二温度传感器(10)检测保温体(1)外部的温度，并将该温度信号传输到所述控制部(6)，所述控制部(6)判断保温体(1)外部的温度低于2℃时，控制所述加热板(8)加热。本实施例通过第二温度传感器(10)检测保温体(1)外部的气温，如果外部气温低于2℃，则控制部(6)所述加热板(8)加热。当外界天气为降雪时，雪落在检测板(3)上，由于加热板的加热作用而融化成水，从而起到检测降雪的作用，解决了一般雨水传感器无法检测降雪的技术问题；并且，保温体(1)内部向上流动的气流可以将覆盖在检测板(3)上方的积雪层吹落，使残留积雪不至于影响到当前的降雪情况检测。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或者操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或者操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，还包括没有明确列出的其他要素。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应视为包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种低温抗氧化降雨降雪传感器，其特征在于：包括保温体、电源部、检测板、基准电压部、比较部、控制部、气泵；

所述检测板安装在所述保温体的顶部，检测板的一端耦接于比较器的反向端并通过一电阻耦接于电源部，以检测是否存在雨水并输出检测信号，所述检测板的另一端接地；

所述基准电压部耦接于比较器的同向端，用以提供基准电压；

所述比较器的输出端输出驱动信号；

所述控制部耦接于比较器的输出端以接收驱动信号，并输出控制信号；

所述气泵设置在所述保温体的内底部，所述气泵的进气口设置在所述保温体的外部，所述气泵的出气口设置在所述保温体的内部，所述气泵与所述电源部电连接，且所述气泵耦接于控制部以接收控制信号并响应控制信号使气泵工作。

2.如权利要求1所述的一种低温抗氧化降雨降雪传感器，其特征在于：所述保温体的内部、检测板的下方还设置有加热板，所述加热板耦接于控制部以接收控制信号并响应控制信号使加热板工作；所述保温体的内部还设置有第一温度传感器，所述第一温度传感器的信号输出端耦接于所述控制部，所述第一温度传感器检测保温体内部的温度，并将该温度信号传输到所述控制部，所述控制部判断保温体内部的温度是否在第一预设温度范围内，并控制所述加热板停止加热或加热。

3.如权利要求2所述的一种低温抗氧化降雨降雪传感器，其特征在于：所述第一预设温度范围为20℃到30℃。

4.如权利要求1所述的一种低温抗氧化降雨降雪传感器，其特征在于：所述保温体的外部还设置有第二温度传感器，所述第二温度传感器的信号输出端耦接于所述控制部，所述第二温度传感器检测保温体外部的温度，并将该温度信号传输到所述控制部，所述控制部判断保温体外部的温度低于第二预设温度时，控制所述加热板加热。

5.如权利要求4所述的一种低温抗氧化降雨降雪传感器，其特征在于：所述第二预设温度为2℃。

6.如权利要求1-5中任一项所述的一种低温抗氧化降雨降雪传感器，其特征在于：所述加热板上还安装有散热片。

7.如权利要求1-5中任一项所述的一种低温抗氧化降雨降雪传感器，其特征在于：所述检测板包括板体和检测线路，所述检测线路表面镀金，所述检测线路之间设置有透气孔洞或透气孔槽。

8.如权利要求1-5中任一项所述的一种低温抗氧化降雨降雪传感器，其特征在于：所述保温体的顶部倾斜安装。

9.如权利要求8所述的一种低温抗氧化降雨降雪传感器，其特征在于：所述保温体的顶部倾角为45度。

10.一种低温降水检测方法，基于安装在保温体上的检测板的输入信号来输出用于调节安装在保温体内部的气泵的控制信号，所述检测方法包括：

检测板检测雨水并输出检测信号；

比较器基于基准电压部提供的基准电压和检测板输出的检测信号，比较并在输出端输出驱动信号；

控制部基于所述比较器输出端输出的驱动信号，输出用以控制所述气泵的控制信号；

气泵基于所述控制部输出的控制信号，响应并调整工作状态。