CN212300674U - 一种气象测量用自然通风防辐射罩 - Google Patents

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孙中琳
刘清惓
陈高颖
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Abstract

本实用新型公开了一种气象测量用自然通风防辐射罩，包括上反光板、下反光板、四根隔热柱、上安装板、下安装板、导流片组件、温度传感器探头和固定柱；上反光板位于下反光板的上方，并与下反光板平行；四根隔热柱设置在上反光板和下反光板之间；上安装板和下安装板设置在上反光板和下反光板之间；导流片组件包括四片横向上导流片、四片横向下导流片和四片竖向导流片；温度传感器探头通过固定柱固定在上安装板和下安装板之间的中间位置，温度传感器探头可感应检测其所在环境中的温度。本实用新型具有结构科学合理、通风强、误差小等优点。

Description

一种气象测量用自然通风防辐射罩
技术领域
本实用新型属于气象仪器领域，涉及一种防辐射罩，尤其涉及一种气象测量用自然通风防辐射罩。
背景技术
气象站在进行测量气温的过程中，由于太阳的直接辐射、地面的反射辐射等影响，会使测温元件的精度与实际气温存在差异。白天，空气对太阳辐射的吸收能力弱于温度感应元件。夜晚，空气的红外辐射能力也弱于温度感应元件。任何直接暴露在空气中的测温元件，其测量值在白天高于环境气温，夜间则低于环境气温。为避免这种辐射误差，必须对测温元件采取有效的辐射屏蔽措施。目前气象站常用的防辐射设备有百叶箱、通风干湿表、防辐射罩等。传统的百叶箱或防辐射罩，其设备外壁对辐射仍然具有一定的吸收作用。特别是在涂料老化后，吸收作用迅速加大，而且阻止了内外气流的交换，使设备内气温的变化大大落后于箱外。
按照传统观念,一个良好的防辐射罩设计既应该使到达温度传感器探头51表面的热辐射尽可能的小,也应该使温度传感器探头51周围的气流速度尽可能的大。目前绝大部分设备均可满足第一种要求,但是难以满足第二种要求而有效的消除误差。因此这两种设计要求是存在矛盾的,这给防辐射罩性能的提高带来了困难。
实用新型内容
本实用新型提供一种气象测量用自然通风防辐射罩，以克服现有技术的缺陷。
为实现上述目的，本实用新型提供一种气象测量用自然通风防辐射罩，具有这样的特征：包括上反光板、下反光板、四根隔热柱、上安装板、下安装板、导流片组件、温度传感器探头和固定柱；上反光板位于下反光板的上方，并与下反光板平行；四根隔热柱设置在上反光板和下反光板之间，隔热柱的下端固定在下反光板的上表面，上端与上反光板的下表面固定，四根隔热柱呈矩形顶角分布；上安装板和下安装板设置在上反光板和下反光板之间，并均与上反光板和下反光板平行；上安装板和下安装板呈矩形，四个顶角分别与四根隔热柱固定；上反光板和下反光板均大于上安装板和下安装板，可遮挡上安装板和下安装板；导流片组件包括四片横向上导流片、四片横向下导流片和四片竖向导流片；四片横向上导流片固定在上安装板的外侧，分别与上安装板的侧边一一对应，横向上导流片的侧边与相应的上安装板侧边相接，并沿向上和向外的方向倾斜；四片横向下导流片固定在下安装板的外侧，分别与下安装板的侧边一一对应，横向下导流片的侧边与相应的下安装板侧边相接，并沿向下和向外的方向倾斜；四片竖向导流片分别固定在四个隔热柱的外侧，位于横向上导流片和横向下导流片之间，前侧的两片竖向导流片沿向前和向外的方向倾斜，后侧的两片竖向导流片沿向后和向外的方向倾斜；温度传感器探头通过固定柱固定在上安装板和下安装板之间的中间位置，温度传感器探头可感应检测其所在环境中的温度。
进一步，本实用新型提供一种气象测量用自然通风防辐射罩，还可以具有这样的特征：其中，横向上导流片、横向下导流片和竖向导流片的倾斜角度为45°。
进一步，本实用新型提供一种气象测量用自然通风防辐射罩，还可以具有这样的特征：其中，上反光板和下反光板的上下表面均平整光滑；上反光板的上表面和下反光板的下表面均镀有一层反光材料，反光材料可为银、镍、铝或其它高反射材料。
进一步，本实用新型提供一种气象测量用自然通风防辐射罩，还可以具有这样的特征：其中，上反光板的下表面和下反光板的上表面涂黑。
进一步，本实用新型提供一种气象测量用自然通风防辐射罩，还可以具有这样的特征：其中，上安装板和下安装板均为铝板。
进一步，本实用新型提供一种气象测量用自然通风防辐射罩，还可以具有这样的特征：其中，横向上导流片、横向下导流片和竖向导流片均为反光材料。
进一步，本实用新型提供一种气象测量用自然通风防辐射罩，还可以具有这样的特征：其中，隔热柱垂直于上反光板和下反光板。
进一步，本实用新型提供一种气象测量用自然通风防辐射罩，还可以具有这样的特征：其中，上安装板至上反光板之间的距离，与下安装板至下反光板之间的距离相等。
进一步，本实用新型提供一种气象测量用自然通风防辐射罩，还可以具有这样的特征：其中，上反光板和下反光板为多边形、圆形或椭圆形。
进一步，本实用新型提供一种气象测量用自然通风防辐射罩，还可以具有这样的特征：其中，固定柱竖直设置，下端固定在下安装板上，温度传感器探头固定在固定柱上端。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供一种气象测量用自然通风防辐射罩，具有结构科学合理、通风强、误差小等优点，具体的：
一、上反光板和下反光板外表面为反光材料，可以有效减少由于太阳直接辐射和地面反射辐射引起的辐射误差，其内表面涂黑，以便吸收照射到内层的辐射，不致反射到测温元件上。
二、上安装板和下安装板可再次减少辐射，同时防止上反光板和下反光板的反射辐射，可有效减少辐射升温。
三、各导流片均为反光材料制作，该结构有利于引导水平低角度的自然风进入防辐射罩，可有效增强温度传感器探头周围的气流速度，使之与外界温度更加接近，使测得的温度具有良好的时效性，从而降低辐射误差。
四、上反光板和下反光板之间设置4根隔热柱进行连接，既能有效增强防辐射罩结构的稳定性，又能够减少上反光板、下反光板、上安装板、下安装板以及导流片组件与温度传感器探头之间的热传导。
附图说明
图1是气象测量用自然通风防辐射罩的结构示意图；
图2是气象测量用自然通风防辐射罩的主视图；
图3是气象测量用自然通风防辐射罩的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图来说明本实用新型的具体实施方式。
如图1-3所示，本实用新型提供一种气象测量用自然通风防辐射罩，包括上反光板11、下反光板12、四根隔热柱2、上安装板31、下安装板32、导流片组件、温度传感器探头51和固定柱52。
上反光板11位于下反光板12的上方，并与下反光板12平行。
上反光板11和下反光板12的上下表面均平整光滑。上反光板11的上表面和下反光板12的下表面均镀有一层反光材料，反光材料可为银、镍、铝或其它高反射材料，可以有效减少由于太阳直接辐射和地面反射辐射引起的辐射误差。上反光板11的下表面和下反光板12的上表面涂黑，以便吸收照射到内层的辐射，不致反射到其内部的测温元件上。
上反光板11和下反光板12为多边形、圆形或椭圆形。
四根隔热柱2设置在上反光板11和下反光板12之间，隔热柱2的下端固定在下反光板12的上表面，上端与上反光板11的下表面固定，四根隔热柱2呈矩形顶角分布。隔热柱2垂直于上反光板11和下反光板12。
上安装板31和下安装板32设置在上反光板11和下反光板12之间，并均与上反光板11和下反光板12平行。上安装板31和下安装板32呈矩形，四个顶角分别与四根隔热柱2固定。上安装板31和下安装板32均为铝板。
上安装板31至上反光板11之间的距离，与下安装板32至下反光板12之间的距离相等。
上反光板11和下反光板12均大于上安装板31和下安装板32，可遮挡上安装板31和下安装板32。
导流片组件包括四片横向上导流片41、四片横向下导流片42和四片竖向导流片43。
四片横向上导流片41固定在上安装板31的外侧，分别与上安装板31的四个侧边一一对应，横向上导流片41的侧边与相应的上安装板31侧边相接，并沿向上和向外的方向倾斜。
四片横向下导流片42固定在下安装板32的外侧，分别与下安装板32的四个侧边一一对应，横向下导流片42的侧边与相应的下安装板32侧边相接，并沿向下和向外的方向倾斜。
四片竖向导流片43分别固定在四个隔热柱2的外侧，位于横向上导流片41 和横向下导流片42之间，前侧的两片竖向导流片43沿向前和向外的方向倾斜，后侧的两片竖向导流片43沿向后和向外的方向倾斜。
优选的，横向上导流片41、横向下导流片42和竖向导流片43的倾斜角度为 45°，即与其所在平面法线夹角为45°。
横向上导流片41、横向下导流片42和竖向导流片43均为反光材料。
温度传感器探头51通过固定柱52固定在上安装板31和下安装板32之间的中间位置，温度传感器探头51可感应检测其所在环境中的温度。
具体的，固定柱52竖直设置，下端固定在下安装板32上，温度传感器探头 51固定在固定柱52上端。
使用时，将上反光板11悬挂在测温位置。上反光板11和下反光板12之间的结构为一个小型通风通道，温度传感器探头51安装在该通道中心，即使白天的太阳直接辐射、散射辐射、反射辐射和热传导效应会增加通风管道内壁的温度，但由于导流片组件的存在可以使外界气流以较大流速通过温度传感器探头51，带走热量，降低温度，使测得的温度与外界温度的差值保持在较小的范围内。其中，上反光板11和下反光板12的反光材料层可以有效减少由于太阳直接辐射和地面反射辐射引起的辐射误差，涂黑层可以吸收照射到内层的辐射，不致反射到其内部的温度传感器探头51上。上安装板31和下安装板32可再次减少辐射，同时防止上反光板11和下反光板12的反射辐射，可有效减少辐射升温。导流片组件有利于引导水平低角度的自然风进入防辐射罩，可有效增强温度传感器探头周围的气流速度，使之与外界温度更加接近，使测得的温度具有良好的时效性，从而降低辐射误差。隔热柱2既能有效增强防辐射罩结构的稳定性，又能够减少上反光板11、下反光板12、上安装板31、下安装板32以及导流片组件与温度传感器探头51之间的热传导。
经仿真实验验证，在相同环境条件下，本防辐射罩可使防辐射罩内温度传感器的辐射误差降低至0.1℃量级，而传统百叶箱和防辐射罩内温度传感器的辐射误差高达1℃量级，可见，本申请涉及的防辐射罩降低了内部温度传感器的辐射误差。与叶片式的百叶箱和环片式防辐射罩相比，本实用新型涉及的防辐射罩体积较小、重量较小、可降低成本，结构相对简单，易于加工制造、维护安装和清洁。

Claims (10)

1.一种气象测量用自然通风防辐射罩，其特征在于：
包括上反光板、下反光板、四根隔热柱、上安装板、下安装板、导流片组件、温度传感器探头和固定柱；
上反光板位于下反光板的上方，并与下反光板平行；
四根隔热柱设置在上反光板和下反光板之间，隔热柱的下端固定在下反光板的上表面，上端与上反光板的下表面固定，四根隔热柱呈矩形顶角分布；
上安装板和下安装板设置在上反光板和下反光板之间，并均与上反光板和下反光板平行；
上安装板和下安装板呈矩形，四个顶角分别与四根隔热柱固定；
上反光板和下反光板均大于上安装板和下安装板，可遮挡上安装板和下安装板；
导流片组件包括四片横向上导流片、四片横向下导流片和四片竖向导流片；
四片横向上导流片固定在上安装板的外侧，分别与上安装板的侧边一一对应，横向上导流片的侧边与相应的上安装板侧边相接，并沿向上和向外的方向倾斜；
四片横向下导流片固定在下安装板的外侧，分别与下安装板的侧边一一对应，横向下导流片的侧边与相应的下安装板侧边相接，并沿向下和向外的方向倾斜；
四片竖向导流片分别固定在四个隔热柱的外侧，位于横向上导流片和横向下导流片之间，前侧的两片竖向导流片沿向前和向外的方向倾斜，后侧的两片竖向导流片沿向后和向外的方向倾斜；
温度传感器探头通过固定柱固定在上安装板和下安装板之间的中间位置，温度传感器探头可感应检测其所在环境中的温度。
2.根据权利要求1所述的气象测量用自然通风防辐射罩，其特征在于：
其中，所述横向上导流片、横向下导流片和竖向导流片的倾斜角度为45°。
3.根据权利要求1所述的气象测量用自然通风防辐射罩，其特征在于：
其中，所述上反光板和下反光板的上下表面均平整光滑；
上反光板的上表面和下反光板的下表面均镀有一层反光材料，反光材料可为银、镍或铝。
4.根据权利要求1或3所述的气象测量用自然通风防辐射罩，其特征在于：
其中，所述上反光板的下表面和下反光板的上表面涂黑。
5.根据权利要求1所述的气象测量用自然通风防辐射罩，其特征在于：
其中，所述上安装板和下安装板均为铝板。
6.根据权利要求1所述的气象测量用自然通风防辐射罩，其特征在于：
其中，所述横向上导流片、横向下导流片和竖向导流片均为反光材料。
7.根据权利要求1所述的气象测量用自然通风防辐射罩，其特征在于：
其中，所述隔热柱垂直于上反光板和下反光板。
8.根据权利要求1所述的气象测量用自然通风防辐射罩，其特征在于：
其中，所述上安装板至上反光板之间的距离，与下安装板至下反光板之间的距离相等。
9.根据权利要求1所述的气象测量用自然通风防辐射罩，其特征在于：
其中，所述上反光板和下反光板为多边形、圆形或椭圆形。
10.根据权利要求1所述的气象测量用自然通风防辐射罩，其特征在于：
其中，所述固定柱竖直设置，下端固定在下安装板上，温度传感器探头固定在固定柱上端。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113865744A (zh) * 2021-09-26 2021-12-31 安徽光纤光缆传输技术研究所(中国电子科技集团公司第八研究所) 一种用于深空探测的光纤温度传感器

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