[发明专利]一种用于高海拔的空中气象侦测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种气象侦测系统，特别涉及一种用于高海拔的空中气象侦测系统。

背景技术

高空气象探测是边界层大气研究的重要手段，其主要是通过探空气球携带的探空仪器进行高空气象要素的测量和数据采集。探空气球用于携带各类无线电探空仪器或其他电子设备升空进行温度、大气压力、湿度、风速风向等气象要素测量的气球，在气象学发展和天气预报工作中起到了重要作用。在使用探空气球探测高空大气的过程中，通常需要实时调整探空气球所处的高度，以便携带的探空仪器或电子设备能够采集不同高度下的大气数据。但目前高空气象探测领域普遍使用的一次性的探空气球不能满足实时调整探空气球高度的要求，且功能单一。

发明内容

【1】要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单紧凑、能根据需求调整高度、且具有自发电功能的用于高海拔的空中气象侦测系统。

【2】解决问题的技术方案

本发明提供一种用于高海拔的空中气象侦测系统，其包括：

由柔性材料制成的气球本体1，在所述气球本体内部充有密度小于空气的气体，用于浮于空中；

设备室2，安装在所述气球本体的下端，作为用于安装其他部件的载体；所述设备室为圆柱形，所述设备室内设有水平隔板，所述水平隔板将所述设备室隔成上腔和下腔22，所述上腔的侧壁周向均布有偶数个风口21，所述风口通过风道与位于所述上腔中心的腔室连通，所述腔室内转动地安装有叶轮24，所述叶轮的转轴向下延伸至所述下腔内；所述下腔内设有发电机26和卷筒25，所述卷筒和所述叶轮的转轴分别通过单向驱动组件与所述发电机的转轴连接，所述发电机与一电池组27连接；所述卷筒的转轴上设有扭簧，所述卷筒上缠绕有用于连接底面的缆绳3；所述设备室内安装有与所述电池组连接且用于定位或天气监测的电器组件；

所述设备室的重心位于所述叶轮的轴线与所述叶轮的下端面所在平面的交点上。

进一步的，所述上腔的顶部倾斜开设有两连通所述气球内腔和所述风口的阀孔，其中一所述阀孔内设有泄压阀，另一所述阀孔内设有与位于所述下腔内的充气泵连接的充气阀。

进一步的，所述充气阀与所述充气泵通过金属管连接，所述金属管外缠绕有与电热丝。

进一步的，所述风口的入口端面积大于风口的出口端面积。

进一步的，所述腔室的高度与所述风口入口端的高度相同。

进一步的，所述腔室的横截面为圆形、且所述腔室的横截面积等于所述风口的入口端的面积之和。

进一步的，所述单向驱动组件包括外套筒31及同轴设置在所述外套筒内的内套筒32，所述外套筒的侧壁周向均布有斜齿321，所述外套筒的内壁周向均布有至少两个弹性压舌311，所述弹性压舌通过扭簧安装在所述外套筒内壁，所述外套筒向所述斜齿的长边方向运动时，所述斜齿长边挤压所述弹性压舌长边并使所述外套筒与所述内套筒之间形成转动相位差；所述外套筒背向所述斜齿的长边方向运动时，所述斜齿短边与所述弹性压舌短边接触并使所述外套筒带动所述内套筒转动。

进一步的，所述弹性压舌的长边与所述斜齿的长边均为弧形面，且所述弹性压舌的弧形面半径为所述斜齿的弧形面半径的两倍。

进一步的，所述外套筒的轴线位于所述弹性压舌的短边与所述斜齿的端边的接触面所构成的平面内。

进一步的，所述气球本体所产生的浮力与所述设备室的质量比大于等于3/2且小于等于3/1。

【3】有益效果

本发明用于高海拔的空中气象侦测系统，配设泄压阀和充气阀，能根据需求调整气球高度；配设叶轮，能实现自助发电并对内部电器进行供电，对底面依赖性小，可靠性高；配设与发动机连接的卷筒，能充分利用气球的高度差或受风摆动的动能并将其转化为电能；且对整体进行参数优化，可靠性高，稳定性好，使用寿命长。

附图说明

图1为本发明用于高海拔的空中气象侦测系统的结构示意图；

图2为本发明用于高海拔的空中气象侦测系统的剖视图；

图3为本发明用于高海拔的空中气象侦测系统的单向驱动组件的结构示意图；

图4为图3中A部放大图。

具体实施方式

下面结合附图，详细介绍本发明实施例。

参阅图1至图4，本发明提供一种用于高海拔的空中气象侦测系统，其包括气球本体和设备室；且气球本体所产生的浮力与所述设备室的质量比大于等于3/2且小于等于3/1。

气球本体1由柔性材料制成，在该气球本体内部充有密度小于空气的气体，用于浮于空中；