CN111174925B - 一种气象测量用温度传感器的通风装置 - Google Patents

一种气象测量用温度传感器的通风装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种气象测量用温度传感器的通风装置，包括：防辐射罩，圆台体结构；牛角状的通风管道，设置在所述防辐射罩内，用于为所述防辐射罩通风；所述通风管道至少四个，所述通风管道包括进口以及出口，所述进口设置在所述防辐射罩侧壁上，所述通风管道的直径从所述进口至所述出口逐渐减小，所述出口位于所述进口下方；以及其中，每个所述出口的中心位置均设置一个温度传感器探头；所述通风管道内壁均匀的涂覆黑色防反射层。本发明提供的一种气象测量用温度传感器的通风装置，通过设置在所述防辐射罩上的牛角状的所述通风管道可以促进防辐射罩内气流的流动，极大的降低了防辐射罩的辐射升温。

Description

一种气象测量用温度传感器的通风装置
技术领域
本发明涉及气象探测技术领域，具体涉及一种气象测量用温度传感器的通风装置。
背景技术
在气象站的温度传感器测量气温的过程中，白天太阳辐射造成温度传感器升温，高于周围环境的空气温度，这种现象引起的误差被称为太阳辐射误差。目前气象站用百叶箱或自然通风防辐射罩可避免太阳对温度传感器探头的直接辐射，降低辐射误差。由于白色涂层或其他叶片材料的表面不可能达到100％反射率，因此在一定程度上，传统百叶箱和防辐射罩，尤其是其叶片和环片，仍会产生显著的辐射升温，导致流入其内部的气流被加热，引起温度传感器的测量结果高于外部自由空气的温度。
此外，叶片和环片不利于气流流通，百叶箱或防辐射罩内部低气流速度亦会导致辐射误差进一步加大。通常认为，防辐射罩内部气流速度降低伴随着热污染效应的发生。由于百叶箱的叶片和防辐射罩的环片之间均存在缝隙，总存在一定比例的太阳直接辐射、散射辐射和地面反射辐射从缝隙中进入仪器内部，并照射在温度传感器探头表面，这种效应亦会使辐射误差进一步扩大。百叶箱和防辐射罩的辐射误差可达1℃量级甚至更高。百叶箱的叶片和防辐射罩的环片不仅引起辐射误差问题，亦降低了温度传感器探头响应速度，引起滞后误差，木质百叶箱滞后可达10分钟以上。由于百叶箱和防辐射罩的热容较大，给温度脉动观测也带来了很大难度。
按照传统观念，一个良好的防辐射罩设计不仅应该使得到达温度传感器探头表面的辐射尽可能的小，而且应该使得温度传感器探头周围的气流速度尽可能的大。采用叶片或环片有助于满足第一种要求，但是难以满足第二种要求，从而难以消除热污染效应。因此上述两种设计要求存在矛盾，这给防辐射罩性能的提高带来了困难。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种气象测量用温度传感器的通风装置，通过设置在所述防辐射罩上的牛角状的所述通风管道可以促进防辐射罩内气流的流动，极大的降低了防辐射罩的辐射升温。
为了实现以上目的，本发明采取的一种技术方案是：
一种气象测量用温度传感器的通风装置，包括：防辐射罩，圆台体结构；牛角状的通风管道，设置在所述防辐射罩内，用于为所述防辐射罩通风；所述通风管道至少四个，所述通风管道包括进口以及出口，所述进口设置在所述防辐射罩侧壁上，所述通风管道的直径从所述进口至所述出口逐渐减小，所述出口位于所述进口下方；以及其中，每个所述出口的中心位置均设置一个温度传感器探头；所述通风管道内壁均匀的涂覆黑色防反射层。
进一步地，还包括第一反光板以及第二反光板，所述防辐射罩包括侧面以及顶面；所述第一反光板通过隔热柱设置于所述防辐射罩上方；所述侧面下边缘组成通风口，所述第二反光板的直径小于所述通风口的直径，所述第二方光板通过金属丝设置在所述通风口的中心。
进一步地，所述出口的中心与所述进口的中心连线与所述顶面所成的角度为45°～60°。
进一步地，还包括第三反光板设置在所述侧面上部，所述第三反光板位于所述进口上方。
进一步地，所述第一反光板、所述第二反光板以及所述第三反光板的材质优选金属，所述第一反光板、所述第二反光板以及所述第三反光板可以为多边形、圆形或椭圆形。
进一步地，所述第一反光板远离所述防辐射罩的一面设有高反射金属膜，所述第二反光板远离所述防辐射罩的一面设有所述高反射金属膜，所述第三反光板远离所述通风管道的一面设有所述高反射金属膜。
进一步地，所述高反射金属膜为金属银膜。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
(1)通过设置在所述防辐射罩上的牛角状的所述通风管道可以促进防辐射罩内气流的流动，所述通风管道呈牛角状、向下倾斜可以降低早晚低角度太阳辐射，极大的降低了防辐射罩的辐射升温。
(2)所述防辐射罩的上方和底部各放置一块反光板，可有效减少来自上方的太阳直接辐射和来自下垫面的反射太阳辐射。在通风管道上方放置一块反光板，可有效阻挡早晚低角度太阳光射入通风管道，同时可以有效避免雨水、积雪、树叶、灰尘等沉积物进入通风管道。
(3)本发明气象测量用温度传感器的通风装置具有体积小、重量轻、结构简单、易于加工制造、便于安装及清洁的特点，多个通风管道的设计使得防辐射罩在有通风管道损坏或堵塞的情况下仍然能正常工作，使用的可靠性高。
附图说明
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其有益效果显而易见。
图1所示为本发明一实施例的气象测量用温度传感器的通风装置透视图；
图2所示为本发明一实施例的气象测量用温度传感器的通风装置的正视图；
图3所示为本发明一实施例的气象测量用温度传感器的通风装置的仰视图；
图4所示为本发明一实施例的气象测量用温度传感器的通风装置的俯视图；
图5所示为本发明一实施例的通风管道的透视图。
图中附图标记
1-防辐射罩、11-侧面、12-顶面、13-通风口、2-通风管道、21-进口、22-出口、3-温度传感器探头、41-第一反光板、42-第二反光板、43-第三反光板、5-隔热柱、6-金属丝。
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。
在本实施例提供一种气象测量用温度传感器的通风装置，如图1～图4所示，包括防辐射罩1以及通风管道2。所述通风管道2设置在所述防辐射罩1内。
所述防辐射罩1为圆台体结构。所述防辐射罩1包括侧面11以及顶面12。所述侧面11的下边缘组成通风口13。
所述通风管道2为牛角状。所述通风管道2用于为所述防辐射罩1通风。所述通风管道2至少四个，本实施例优选四个。四个所述通风管道2均匀的设置在所述防辐射罩1的侧面11上。可以保证在任意风向下总存在至少一个所述通风管道2具有良好的通风，不断的更新所述防辐射罩1内的气流，使内部温度传感器探头5测得的结果具有良好的响应速度。通道内相对较高的气流速度同时使得防辐射罩1内温度传感器探头3的辐射误差相对较低，从而尾部温度传感器探头3可较准确、实时的测量真实环境温度。
如图5所示，所述通风管道2包括进口21以及出口22，所述进口21设置在所述防辐射罩1侧壁上，所述通风管道2的直径从所述进口21至所述出口22逐渐减小，所述出口22位于所述进口21下方。所述出口22的中心与所述进口21的中心连线与所述顶面12所成的角度为45°～60°。所述通风管道2的倾斜设计可同时实现相对较高的气流速度和相对较低的辐射误差，防辐射罩底部为出风口，保证了气流的流通。所述通风管2的内壁均匀的涂覆黑色防反射层，可防止太阳光在通风管道2内的多次反射，有效降低二次辐射带来的辐射误差。温度传感器探头3设置在每个所述出口22的中心位置。
所述气象测量用温度传感器的通风装置还包括第一反光板41、第二反光板42以及第三反光板43。所述第一反光板41通过隔热柱5设置于所述防辐射罩1上方。使用所述隔热柱5将所述第一反光板41与所述顶面12连接，提高了气象测量用温度传感器的通风装置的稳定性，降低了所述第一反光板41与所述防辐射罩1间的热传导。所述第一反光板41可有效防止太阳直接照射防辐射罩，降低辐射误差。所述第二反光板42的直径小于所述通风口13的直径，所述第二方光板42通过金属丝6设置在所述通风口13的中心。所述第二方光板42可防止来自下垫面的反射辐射，缓解温度传感器的二次辐射污染问题。所述第三反光板43设置在所述侧面11上部，所述第三反光板43位于所述进口21上方。所述第三反光板43可有效阻挡早晚低角度太阳光射入所述通风管道2，同时可以有效避免雨水、积雪、树叶、灰尘等沉积物进入所述通风管道2。
所述第一反光板41、所述第二反光板42以及所述第三反光板43的材质优选金属，所述第一反光板41、所述第二反光板42以及所述第三反光板43可以为多边形、圆形或椭圆形，本实施例优选方形。所述第一反光板41远离所述防辐射罩1的一面设有高反射金属膜，所述第二反光板42远离所述防辐射罩1的一面设有所述高反射金属膜，所述第三反光板43远离所述通风管道2的一面设有所述高反射金属膜。所述高反射金属膜优选金属银膜。
以上所述仅为本发明的示例性实施例，并非因此限制本发明专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种气象测量用温度传感器的通风装置，其特征在于，包括：
防辐射罩（1），圆台体结构；
牛角状的通风管道（2），设置在所述防辐射罩（1）内，用于为所述防辐射罩（1）通风；所述通风管道（2）至少四个，所述通风管道（2）包括进口（21）以及出口（22），所述进口（21）设置在所述防辐射罩（1）侧壁上，所述通风管道（2）的直径从所述进口（21）至所述出口（22）逐渐减小，所述出口（22）位于所述进口（21）下方；
第一反光板（41），所述防辐射罩（1）包括侧面（11）以及顶面（12）；所述第一反光板（41）通过隔热柱（5）设置于所述防辐射罩（1）上方；所述侧面（11）下边缘组成通风口（13）；
第二反光板（42），所述第二反光板（42）通过金属丝（6）设置在所述通风口（13）的中心；所述出口（22）的中心与所述进口（21）的中心连线与所述顶面（12）所成的角度为45°~60°；以及
第三反光板（43），设置在所述侧面（11）上部，所述第三反光板（43）位于所述进口（21）上方；
其中，每个所述出口（22）的中心位置均设置一个温度传感器探头（3）；所述通风管道（2）内壁均匀的涂覆黑色防反射层。
2.根据权利要求1所述的气象测量用温度传感器的通风装置，其特征在于，所述第一反光板（41）、所述第二反光板（42）以及所述第三反光板（43）的材质为金属，所述第一反光板（41）以及所述第三反光板（43）可以为多边形、圆形或椭圆形。
3.根据权利要求1所述的气象测量用温度传感器的通风装置，其特征在于，所述第一反光板（41）远离所述防辐射罩（1）的一面设有高反射金属膜，所述第二反光板（42）远离所述防辐射罩（1）的一面设有所述高反射金属膜，所述第三反光板（43）远离所述通风管道（2）的一面设有所述高反射金属膜。
4.根据权利要求3所述的气象测量用温度传感器的通风装置，其特征在于，所述高反射金属膜为金属银膜。
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