[发明专利]用于大气冰核活化计数的云室及云室系统

说明书

技术领域：

本发明涉及大气科学领域，特别涉及用于气象探测的大气冰核在不同温度、不同湿度、不同压力条件下，通过凝华核化或凝结冻结核化形成冰晶数浓度的观测研究的技术领域。

背景技术:

大气冰核，是指能够通过影响水的相变作用，从而促进或抑制冷云降水过程的气溶胶粒子。大气冰核共有凝华核化、凝结冻结核化、接触冻结核化和浸润冻结核化四种机制。大气冰核是云降水物理的基本研究内容，是人工影响天气作业的基础理论指导，是气候效应的重要影响因素。目前，我国气象界对大气冰核的常规观测尚未展开，学术界对大气冰核的科学观测尚不完善。而欲展开此方面研究，必须找到如何区分不同核化机制，分控不同气象要素，提高仪器观测精度，改善整体观测时效的设备技术问题。因此设计并完成一种不同温度、不同湿度、不同压力条件下，观测大气冰核通过不同机制形成冰晶数浓度的仪器有着重要的研究意义。

可连续提供过冷雾的移动式混合云室(专利号：200410039457.X，授权公告号：CN1557132A)同样涉及用于气象探测的大气冰核核化形成冰晶数浓度的观测研究的技术领域。但其装置只能测量大气冰核在四种机制共同作用下形成冰晶的数浓度，只能测量不同温度条件下大气冰核形成冰晶的数浓度，该装置观测数据的取得是通过肉眼的读取，误差较大；其温度的控制和测量是通过手动操作控制元件完成。 

发明内容：

本发明目的是提供一种可以测量不同温度、不同湿度、不同压力条件下，大气冰核通过凝华核化或凝结冻结核化作用形成冰晶数的云室。

本发明的另一目的是提供用于大气冰核活化计数的云室系统。 

本发明的目的是通过以下描述方案实现的：

一种用于大气冰核活化计数的云室，它包括上云室、下云室和水汽腔，所述水汽腔经水汽阀与上云室连通，上云室还连有抽气泵和进气阀，上云室的顶部为密封透明石英玻璃，并在上云室上方安装摄相仪，摄相仪和上云室顶之间还设有照明灯，上云室预留有测压孔。测压孔位置设有第一测压仪；下云室内置有第一控温片、第一温度传感器和采样片，第一控温片上设置采样片，第一温度传感器连接采样片；所述上、下云室呈相对设置的罩壳状，上、下云室扣合时形成一个密封云室腔体；所述水汽腔为一圆柱体透明腔，其底部设有第二控温片和第二温度传感器，水汽腔上还预留有测压孔，测压孔位置设有第二测压仪。

本发明的上云室后侧设有背架，上云室通过背架支撑在下云室的正上方，下云室底部设有升降架，升降架底部设有底座。 

所述进气阀进口前设有滤膜装置；上云室上方的摄相仪采用CCD照相机；摄相仪和上云室顶之间照明灯采用LED照明灯。 

一种用于大气冰核活化计数的云室系统，它包括上云室、下云室、水汽腔和计算机单元，所述水汽腔经水汽阀与上云室连通，上云室还连有抽气泵和进气阀，上云室的顶部为密封透明石英玻璃，并在上云室顶部之上安装摄相仪，摄相仪和上云室顶之间还设有照明灯，上云室预留有测压孔，测压孔位置设有第一测压仪；下云室内置有第一控温片、第一温度传感器和采样片，第一控温片上设置采样片，第一温度传感器连接该采样片；所述上、下云室呈相对设置的罩壳状，上、下云室扣合时形成一个密封云室腔体；所述水汽腔为一圆柱体透明腔，其底部设有第二控温片和第二温度传感器，水汽腔上还预留有测压孔，测压孔位置设有第二测压仪；所述摄相仪、第一控温片和第二控温片的信号输入端均与计算机单元的信号输出端相连，所述第一、第二测压仪，第一、第二温度传感器和摄相仪的的信号输出端分别连接计算机单元的信号输入端。 

所述上云室后侧设有背架，上云室通过背架支撑在下云室的正上方，下云室底部设有升降架，升降架底部设有底座。 

进气阀进口前设有滤膜装置；上云室上方的摄相仪采用CCD照相机；摄相仪和上云室顶之间照明灯采用LED照明灯。 

本发明相比现有技术具有如下有益效果：

目前，我国气象界对大气冰核的常规观测尚未展开，学术界对大气冰核的科学观测尚不完善。现有大气冰核观测仪器难以区分不同核化机制，只能控制单一的气象要素，难以达到较高的观测精度，且观测步骤较为繁杂。

本发明可以分别测量凝华核化或凝结冻结核化机制作用下大气冰核形成冰晶的数浓度；本发明还可以测量不同温度、不同湿度、不同压力条件下大气冰核形成冰晶的数浓度；本发明观测数据的取得可以通过CCD照相机的拍照及计算机单元软件的处理，精度较高；本发明可通过计算机单元自动测量温度和压力，自动控制温度和湿度。