[发明专利]一种高度可控的平飘球及其工作过程

说明书

本发明公开了气象探测领域的一种高度可控的平飘球及其工作过程，包括平飘球本体、放气器、荷载释放器和探空仪，放气器与平飘球本体连接以在平飘球上升时释放平飘球本体内的气体，荷载释放器与平飘球本体连接以在平飘球下降时释放荷载，探空仪与平飘球本体连接以对气象要素进行采集。本发明通过放气器和荷载释放器控制探空气球实现平飘，克服了在充气过程中，净举力控制不准、不合适、球皮渗露等原因，造成平飘探空气象气球不断上升或下降，实现不了平飘功能的缺陷，保证探空气球在某一空间平飘探测更多的气象要素数据，完善气象预报模型。

技术领域

本发明属于气象探测领域，具体涉及一种高度可控的平飘球及其工作过程。

背景技术

探空气象气球采用橡胶或聚脂薄膜材料制成球皮，充以比空气密度小的氢气或氦气，携带探空仪器升空，在上升过程中对大气环境要素和空间环境要素(如：大气密度、风向、风速、温度、湿度、电场强度、电子密度、离子密度等)进行探测。但探空气象气球在空中某一空间没有滞留时间，得到的气象要素有限，为了得到更多的气象要素数据，需要使探空气象气球在空中某一空间平飘。只有保持探空气象气球在空中的净举力为零且高度控制在一定的区间，才能使探空气象气球在空中某一空间平飘，探测更多的气象要素数据，完善气象预报模型。

探空气象气球在空中平飘的过程中，因存在球皮渗露或在充气过程中，净举力控制不准等原因而造成净举力不为零，这样探空气象气球就会不断下降或上升，完成不了平飘。

发明内容

本发明目的在提供于一种高度可控的平飘球，以解决现有技术中存在的技术缺陷。

为实现上述目的，本发明提供了一种高度可控的平飘球，包括平飘球本体、放气器、荷载释放器和探空仪，放气器与平飘球本体连接以在平飘球本体上升时释放平飘球本体内的气体，荷载释放器与平飘球本体连接以在平飘球本体下降时释放荷载，探空仪与平飘球本体连接以对气象要素进行采集。

优选地，荷载释放器包括第一定位装置、第一控制电路、第一电源、熔断电路、连接线和荷载，第一电源为第一定位装置和第一控制电路供电，第一定位装置与第一控制电路连接以将高度信息发送至第一控制电路，熔断电路与第一控制电路连接以在平飘球本体下降超过允降度差时导通，连接线与熔断电路接触以在熔断电路导通时熔断，连接线连接有荷载。

优选地，放气器包括第二定位装置、第二控制电路、第二电源和放气阀，第二电源为第二定位装置和第二控制电路供电，第二定位装置与第二控制电路连接以将高度信息发送至第二控制电路，放气阀与第二控制电路连接以在平飘球本体上升超过允升度差时开启放气阀，放气阀用于从而控制平飘球本体内气体量。

优选地，荷载释放器或放气器外设置有保温盒。

本发明的高度可控的平飘球的荷载释放器的工作过程为：

对第一控制电路进行数据设定，设定数据包括检测时长、长周期检测时长、允降速度、下降误差高度；

第一定位装置实时监测平飘球本体的工作高度并将工作高度实时发送至第一控制电路；

若检测到平飘球本体呈上升状态，在一个检测时长后将数据清零，开始下一轮的检测；若检测到平飘球本体呈下降状态，转入长周期检测，长周期检测结束后判断气球下降误差高度：气球下降误差高度大于允降速度和长周期检测时长的乘积时，导通熔断电路，熔断电路导通后熔断连接线释放荷载；如气球下降误差高度不足允降速度和长周期检测时长的乘积，则程序返回开始一次新检测。

本发明的高度可控的平飘球的放气器的工作过程为：

对第二控制电路进行数据设定，设定数据包括工作高度、检测时长、误差高度；

第二定位装置实时监测平飘球本体的工作高度并将工作高度实时发送至第二控制电路；