本课题来源于山东黄河河务局委托研制项目。 黄河由于其特殊的地理位置和地形地貌，凌汛时有发生，造成的危害非常巨大。要解决凌汛问题，理论和实践都需要知道冰层厚度，它是监测凌汛发生的基础。 本文首先对国内外冰厚测量的发展现状进行了分析，由于黄河水质的特殊性，黄河冰厚测量至今仍停留在钢钎人力打孔、皮尺测量阶段，黄河冰厚测量仪至今仍为空白。本文在对冰的物理参数和力学性能全面掌握的基础上，根据黄河冰厚测量的特殊要求，设计了黄河冰厚测量仪。 黄河冰厚测量仪基于直接钻孔测量原理，采用台钻式结构，充分利用冰与水在存在形态上的差异，以钻头在钻削冰层时进给速度的变化作为判断冰水交界面的特征，得出冰层的厚度。 本文对冰厚测量仪的机械结构进行了设计，并阐述了机械结构的设计思想，结构组成及结构特点等；系统采用MSP430单片机作为处理芯片，辅助以电源电路、传感器、显示及按键、通信电路等；编制了与硬件匹配的软件系统，包括数据采集运算、液晶显示、数据储存及数据的传输和处理程序等。 本文最后对样机进行了试验，性能良好，达到了预期的设计目标。