CN207586450U - 一种大气环境综合观测箱 - Google Patents

Abstract

一种大气环境综合观测箱，包括箱体，箱体一侧设置有恒温模块和恒压模块，恒温模块包括温度传感器、制热半导体、制冷半导体和控制器，其中温度传感器、制热半导体、制冷半导体均与控制器电连接；恒压模块包括压力传感器和压力风机，并且均与控制器电连接。能够保护检测仪器免受破坏，并为检测仪器提供恒温恒压的工作环境。

Description

一种大气环境综合观测箱

技术领域

本实用新型属于气象监测领域，尤其涉及一种大气环境综合观测箱。

背景技术

气象旋翼无人机是专门应用气象科研的旋翼无人机。优点，气象旋翼无人机具有在空中实现垂直观测、三维观测及滞留观测的特点优点。相较笨重，落后的系留气艇，气象环境无人机因其便利性、机动性等突出优势，开始被用于大气环境监测和大气边界层的研究。并将成为替代传统探测方案的重要工具。研究人员通过其搭载科研仪器，可以检测大气环境中的风向、风速、气温、气压、太阳辐射强度、相对湿度等气象参数，以及二氧化硫、二氧化氮、臭氧、气溶胶、pm2.5、pm10等大气成分及污染物。这些关键的空中气象数据在气象预报，环境监测，城市规划等方面起着重要的参考、指导作用。

由于气象无人机一般是由市面上常见的商品无人机上面改造而来，通常缺乏空间有效的空间来搭载环境观测。因而经常采用扎绑，粘贴等不牢靠的方式附着在无人机上，具有操作复杂程度高、用料重复浪费和不便于仪器的维护等缺点，并有很大的可能会随无人机的在空中的移动发生颠簸、震动，导致临时固定点断裂，发生仪器坠落或丢失的危险情况。此外，由于普遍的气象环境仪器一般针对地面环境进行开发，没有考虑到高空会遇到的一些极冷/极热、高湿度、污染浓度大等不稳定高空环境，尤其是部分光学仪器对工作环境有比较严苛的要求，因此，提供一个稳定、安全、可监控、可调节的工作环境对这些高精度仪器的数据采集至关重要。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了一种大气环境综合观测箱，其能够保护检测仪器免受破坏，并为检测仪器提供恒温恒压的工作环境。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种大气环境综合观测箱，包括箱体，箱体一侧设置有恒温模块和恒压模块，恒温模块包括温度传感器、制热半导体、制冷半导体和控制器，其中温度传感器、制热半导体、制冷半导体均与控制器电连接；恒压模块包括压力传感器和压力风机，并且均与控制器电连接。

进一步的，所述箱体侧壁开设有不同直径及形状的探头孔。

进一步的，所述探头孔内设置有滤膜。

进一步的，所述箱体内设置有隔板，所述隔板将箱体分隔为若干格室。

进一步的，箱体的内侧设置有夹层，所述夹层内填充有保温体。

进一步的，所述夹层内还设置有电子干燥剂和湿度传感器，且均与控制器连接。

进一步的，所述夹层内还设置有静电除尘仪，其与控制器电连接。

进一步的，所述控制器为PLC控制器。

进一步的，所述箱体侧壁设置有用于和无人机底座连接固定的支架，支架上设置有卡爪。

本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1、解决了科研仪器在无人机无处安放的尴尬局面，保护科研仪器能够安全。方便而且牢靠地固定于无人机上面，并且具备一点的防碰撞功能。

2、箱体内部隔板的模块化设计，兼容性程度高。使之能够应对不同科研仪器的大小、形状上的要求，节约了大量针对某一仪器特殊改装的时间和成本。

3、为仪器稳定性设计，恒温恒压系统保护了仪器在高空工作环境的稳定。保证了仪器在云团里温度低，湿度大等环境里面不怠机，正常工作。

4、为科学采样设计，专门为传感器探头外露的窗口。仪器保护箱在保证仪器本身工作良好的请况下，也确保传感器探头与当前外界大气环境情况相符，数据真实度高。

5、外挂点设置，通过了丰富的扩展性。可搭载另外的，对工作环境要求敏感度不高的大件仪器于仪器保护箱外。

附图说明

图1是本实施例的结构示意图；

图2是本实施例内部结构示意图；

图3是本实施例的控制原理图。

图中，1、箱体；11、夹层；111、保温体；12、探头孔；13、隔板；14、支架；141、卡爪。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明：

一种大气环境综合观测箱，如图1、2和3所示，包括带盖的箱体1，箱体1的内侧设置有夹层11，夹层11内填充有保温体111。箱体1一侧设置有恒温模块、恒压模块、干燥模块，除尘模块和PLC控制器。

恒温模块包括温度传感器、制热半导体、制冷半导体、紊流风扇，温度传感器、制热半导体、制冷半导体、散热风扇均与PLC控制器电连接，PLC控制器选取西门子S7-200控制器。

恒压模块包括压力传感器，压力风机，压力风机上连接有伺服电机，并且压力传感器和伺服电机均与PLC控制器电连接。

干燥模块包括电子干燥剂和湿度传感器，且均与控制器连接。

除尘模块包括静电除尘仪，其与PLC控制器电连接。

箱体1侧壁开设有不同直径及形状的探头孔12，探头孔12内设置有滤膜。

箱体1内设置有隔板13，隔板13将箱体1分隔为若干格室，以便存放仪器设备。

箱体1侧壁设置有用于和无人机底座连接固定的支架14，支架14上设置有卡爪141。

具体实施说明：

装载仪器：打开箱体1上盖，按照气象仪器形状规格切割海绵填充物放入各个格室中，然后再放入气象仪器并把相关的气象探头从探头孔12伸出。需要固定时可以在隔板13上预留孔洞，然后用螺丝、扎带等固定仪器。确定仪器摆放牢靠，重心平衡。盖上仪器盖子并固好。

设定工作温湿度和压力：其相关参数传送至控制器中存储。通过PLC控制器预设气压值为980~1100Pa，温度15~35℃，湿度低于50%。并且同步记录箱子内部每一时刻的温度，湿度，压力于控制器的存储空间中。

触发：为保证气象仪器的正常工作，装置使用了多种方式联合触发的触发方式。可实现准确、灵敏的监测仪器箱内的环境，包括：

1、温度触发，当温度传感器检测箱子内部温度异于程序设定温度区间后，将该信号传输至控制器；

2、压力触发，当温度传感器检测箱子内部气压异于程序设定压力区间后，将该信号传输至控制器；

3、湿度触发，当温度传感器检测箱子内部湿度异于程序设定湿度区间后，将该信号传输至控制器。

调节：为保证气象仪器的正常工作，装置使用了多种方式联合执行的控制方式。可实现准确、快速的控制仪器箱内的环境，包括：

1、温度控制，当温度高于程序设定温度区间后，制热半导体开始通电工作，紊流风扇进行协调搅动空气，直至箱内温度处于正常水平；当温度高于程序设定温度区间后，制冷半导体开始通电工作，紊流风扇进行协调搅动空气，直至箱内温度处于正常水平；

2、压力控制，当气压低于程序设定气压区间后，压力风机正转把对保温箱进行增压，直至箱内压力处于正常水平；当气压高于程序设定气压区间后，压力风机反转把对保温箱进行减压，直至箱内压力处于正常水平；

3、湿度触发，当湿度传感器检测箱子内部湿度过高后，打开电子干燥仪，加速其内部干燥剂的吸湿能力；

4、控制器记录，同步记录了仪器保温箱的开合时间，内部环境情况等信息，以供科研人员参考。

本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内。上面对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以再不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (9)

1.一种大气环境综合观测箱，其特征在于：包括箱体，箱体一侧设置有恒温模块和恒压模块，恒温模块包括温度传感器、制热半导体、制冷半导体和控制器，其中温度传感器、制热半导体、制冷半导体均与控制器电连接；恒压模块包括压力传感器和压力风机，并且均与控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种大气环境综合观测箱，其特征在于：所述箱体侧壁开设有不同直径及形状的探头孔。

3.根据权利要求2所述的一种大气环境综合观测箱，其特征在于：所述探头孔内设置有滤膜。

4.根据权利要求1所述的一种大气环境综合观测箱，其特征在于：所述箱体内设置有隔板，所述隔板将箱体分隔为若干格室。

5.根据权利要求1所述的一种大气环境综合观测箱，其特征在于：箱体的内侧设置有夹层，所述夹层内填充有保温体。

6.根据权利要求5所述的一种大气环境综合观测箱，其特征在于：所述夹层内还设置有电子干燥剂和湿度传感器，且均与控制器连接。

7.根据权利要求5所述的一种大气环境综合观测箱，其特征在于：所述夹层内还设置有静电除尘仪，其与控制器电连接。

8.根据权利要求1所述的一种大气环境综合观测箱，其特征在于：所述控制器为PLC控制器。

9.根据权利要求1所述的一种大气环境综合观测箱，其特征在于：所述箱体侧壁设置有用于和无人机底座连接固定的支架，支架上设置有卡爪。