NO178878B - Sensor for detektering av snö - Google Patents

Abstract

: Sensor for detektering av nedbør, temperatur og lufthastighet i samme enhet. Snø smeltes på sensorens overflate. Tilført smeltevarme benyttes som mål på snøtetthet. Smeltevann ledes på utsiden av sensorens kropp, noe som medvirker til enkel og robust konstruksjon og som er lite påvirkelig av forurensning.

Description

Sensor for detektering av snø er utviklet til bruk i forbindelse med automatiske snøsmelteanlegg for fortauer, trapper, oppkjørslero.L, men kan også anvendes andre steder hvor det er behov for automatisk registrering av nedbør i form av snø.

Med automatisk snøsmeltingsautomatikk menes styreenhet for å oppnå god snøsmelting med lavest mulig energiforbruk.

Vi er kjent med flere typer styringsautomatikk for snøsmelteanlegg. Alle disse baseres på sensorer som nedgraves i bakkens overflate. Fuktighet på bakken blir registrert som ohmsk

motstand mellom elektroder i sensorenes overflate. For smelting av tørr snø tilføres en del av sensoren varme. Det mest vanlige er bruk av to sensorer i det oppvarmede arealet på bakken. Den ene sensoren tilføres varme og sensorens overflate holdes på konstant 1-3 + grader. Den andre sensoren følger bakkens overflatetemperatur. Den varme sensoren registrerer nedbør og den kalde registrerer bakkeoverflatens fuktighet og temperatur (fig. 1). I tillegg finnes ofte en egen sensor for måling av luftens temperatur.

Kjent teknikk har følgende svakheter:

Da snøsmelteanlegg som oftest er areal i nærheten av høye bygninger, vil snøen legge seg ujevnt på det oppvarmede arealet og det er vanskelig å finne god plassering av sensorene som sikrer riktig smelting over hele området.

Fordi sensorene ligger i bakkens overflate er de meget utsatt for skade fra kjøretøy med <p>i<g>gdekk eller kjetting. Vann har lett for å trenge inn i sensor eller tilhørende kabel og påvirke målesignalene. Oljesøl på sensoren kan isolere og sette fuktighetsmåleren ut av funksjon.

Store nedbørsmengder og tørr snø kan være vanskelig å detektere med denne type sensorer. Dette på grunn av at smeltevannet fra den varme sensoren trekker opp i den tørre snøen. Sensoren kan bli liggende i et hulrom i snøen uten å være istand til å detektere at det er snø på bakken.

Bytting av sensorer er meget komplisert fordi asfalt eller betong må hogges bort rundt sensoren.

Nyinstallasjon på eksisterende smelteanlegg er vanskelig fordi gravning lett medfører skade på varmekablen.

Vi er kjent med at det i andre sammenhenger (blant annet væroppservasjoner) benyttes traktlignende nedbørsensorer for oppsamling og registrering av nedbør. Disse plasseres i fri luft, på tak e.L

På våre prøveanlegg har NOR-IDE testet denne type sensor som giver for vår styringsautomatikk. Denne kan fungere, men vi har fått erfare noen svakheter. Sensoren er dyr å produsere og krever løpende vedlikehold. Den er utsatt for forurensning i form av nedfall som blader fra trær, sot o.s.v. Det har også vist seg at rust kan være et problem. Selv rustfritt stål ruster når den blir forurenset og fuktighet blir fordelt ujevnt på materialets overflate.

Fordeler med søkte sensor: Enklere installasjon og service.

Sensorens plassering er mindre kritisk med hensyn til optimal regulering. Alle nødvendige måledata for styringsautomatikken, kan hentes fra en og samme sensor. Fare for oversnøing av sensor er eliminert. Sensoren er lite påvirkelig av forurensning. Enkel og driftssikker uten behov for vedlikehold. Responstiden er høy og produksjonskostnaden er lav.

Fordelene oppnås gjennom unik mekanisk utforming og gjennom samspill med tilhørende elektronikk. Ny sensor er tenkt plassert på stolpe, vegg eller tak. Formålet med denne oppfinnelsen er å tilveiebringe en anordning for måling av nedbør i form av snø kjennetegnet med de etterfølgende patentkrav.

Oppfinnelsen er nærmere beskrevet i det etterfølgende og i tilknyttning til de medfølgende figurer og kravsett.

Figur 1 viser en bakkesensor av kjent type.

Figur 2 viser de ulike delene til sensoren.

Merkene A,B og C i fig. 1 markerer elektroder for fuktighetsmåling på bakkens overflate.

Figur 2 viser sensoren som består av en halvkuleformet topp (1) som er tilført konstant temperatur gjennom varmeelement (2), temperatur tilbakekopling gjennom sensor (3), utvendig elektrode for fuktighetsmåling (4), lufttemperatursensor (5), innvendig temperatursensor (6).

Snø smelter på sensorens topp. Fuktighet (smeltevann) blir registrert som ohmsk motstand mellom topp og elektrode (4). Sensorens lengde sikrer at toppen alltid kommer i fri luft over omliggende snø på tak o.l. nær sensoren. Luftens temperatur måles med sensor (5) som er plassert slik at omgivelse luft passerer fritt forbi sensoren. Differansen mellom sensor (5) og den innvendige tidsforsinkede sensoren (6), gir informasjon om pågående forandringer i lufttemperaturen. Tilført energi til element (2) benyttes som mål på smeltevarme og nedbørsmengde.

Claims (6)

1 Sensor for detektering av nedbør som snø over bakke, karakterisert ved at sensoren består av en oppvarmet overflate (1) og at den er innrettet slik at smeltevannet ledes på utsiden av sensorens kropp, og blir detektert av utvendig fuktighetssensor.

2 Sensor i følge krav 1, karakterisert ved at tilført energi benyttes som mål på nedbør og/eller avkjøling som følge av vind.

3 Sensor i følge krav 1 eller 2 karakterisert ved en innebygget sensor for måling av omgivelsestemperatur.

4 Sensor i følge krav 3 karakterisert ved at det er anordnet ytterligere en innebygget sensor (6) slik at registrering av temperaturforskjell fra den første sensor (5) blir mulig.

5 Sensor i følge krav 1, 2, 3 eller 4, karakterisert ved at det er påført en utvendig vindskjerm.

6 Sensor i følge krav 1,2,3 eller 5 karakterisert ved at den er påført en trakt e.l. for oppsamling eller lagring av snø.