[发明专利]电容层析成像式冰厚检测装置及其检测方法

摘要

一种电容层析成像式冰厚检测装置及其检测方法，其特征是将多极板电容传感器和信号采集与数据处理模块设计为一体，多极板电容传感器是在空芯绝缘管圆周表面径向和轴向均匀设置多组电容极板，在电容极板外表面套设有金属屏蔽罩管；信号采集与数据处理模块是将CPLD开关阵列电路、微电容测量电路、单片机控制电路、数据存储与发送电路集为一体。使用时将该装置直立于被检测的水域或冰层中，接通电源进行电容值的测量和存储，测量完成后，将数据读入计算机，采用二维截面三位体绘制的电容层析成像算法进行电脑成像，计算出冰层厚度。本发明结构简单，成本低廉，自动化程度高，实用于各种冰层厚度及冻土层的生消过程自动连续检测。

主权项

1.电容层析成像式冰厚检测装置，包括空芯绝缘管、电容极板、金属屏蔽罩管、微电容测量电路、单片机控制电路、CPLD开关阵列电路，其特征在于多极板电容传感器(A)和信号采集与数据处理模块(B)由导线连接，所说的多极板电容传感器(A)是沿空芯绝缘管(4)的圆周表面径向均匀设置有一组电容极板(2)，再依次沿空芯绝缘管(4)的表面轴向均匀设置有相同的电容极板(2)，然后将每个电容极板(2)的连接线沿轴向引入信号采集与数据处理模块(B)的CPLD开关阵列电路(7)上，并在电容极板(2)的外表面套设金属屏蔽罩管(6)，在金属屏蔽罩管(6)和里层的空芯绝缘管(4)之间用绝缘材料(3)浇固，构成多极板电容传感器(A)；所说的信号采集与数据处理模块(B)是将CPLD开关阵列电路(7)、微电容测量电路(8)、单片机控制电路(9)、数据存储与发送电路(10)集为一体，构成集成电路板，并在集成电路板上设置有数据存储卡，信号采集与数据处理模块(B)外接电源。