[实用新型]一种综合气象观测环境模拟装置

说明书

本实用新型公开了一种综合气象观测环境模拟装置。该装置包括半封闭式遮阳棚，以及设置在所述半封闭式遮阳棚内的降雨模拟器、第一控制器、降雪模拟器、第二控制器、制冷器、毛毛雨模拟器、第三控制器、冰雹模拟器、第四控制器、调节器、遥控测试平台和图像采集单元。本实用新型实现了在密闭空间中快速、可控地模拟毛毛雨、雨、雪、雨夹雪、冰雹五种降水类天气现象并提供检测环境。实测表明，在模拟环境中，以多普勒型降水雷达可以连续稳定的识别出毛毛雨、雨、雪、雨夹雪、冰雹五类天气现象，可检测出冰雹粒径和速度。本装置可为评估降水类天气现象仪识别准确性提供具有可控性、重复性的检测环境。

技术领域

本实用新型涉及气象观测领域，特别是涉及一种综合气象观测环境模拟装置。

背景技术

依据中国气象局观测司发布的《降水现象仪功能规格需求书(试行版)》(2013年11月)规定，降水现象仪需要实现对雨、毛毛雨、雪、雨夹雪、冰雹等5种天气现象的自动观测与识别。其中，降水类天气现象识别准确率不小于90％，资料输出频次为1min间隔，正常工作时的降水强度范围为0～6mm/min。

20世纪30年代，美国首先开发和使用了人工降雨模拟系统，模拟的雨强和雨滴都比较大。近年来，我国经研制出适于室内与野外各种试验要求和研究目的的人工模拟降雨装置，结构形式包括单喷头变雨强模拟降雨装置、野外移动式多喷嘴和碎流板组成的侧向喷洒式人工降雨装置、多喷头多单元组合式的间歇降雨装置及振动散落水滴降雨模拟装置。

中国科学院和水利部共建的西北水土持保研究所土壤侵蚀模拟降雨实验室的导流结构采用侧向喷头，由喷头体、出流孔板和碎流档板等构件组成。控制流量的出流孔板有6种规格的孔径，更换不同孔径的孔板，可以获得不同的降雨强度。

人工降雪模拟装置主要分为压缩空气型和风扇型两类。压缩空气型是通过冷水和压缩空气来形成细小的水滴，产生晶核，并结合较大水滴或环境空气中的水分形成雪花。当压缩空气膨胀后，便可从中吸取热量，从而降低水滴周围空气的温度，促进水滴冷却。风扇型使用简单的喷嘴来雾化水流，用大功率高速风扇将细小的水滴吹出，使之悬浮在空气之中，有足够的时间冷却和凝固。

人工冰雹模拟装置现多数用于待测设备抗冲击性能检测，主要由气动发射单元、机械移动单元、速度检单元和设备固定架组成，调节空气压力和发射口径，可以分档模拟下落速度和不同尺寸的中雹和重雹冰晶粒子。

综上，经过广泛调研，目前国内还没有在室内条件可集中模拟毛毛雨、雨、雪、雨夹雪、冰雹五种降水类天气现象的综合性降水现象仪检测系统。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种综合气象观测环境模拟装置，用以在室内集中模拟毛毛雨、雨、雪、雨夹雪、冰雹五种降水类天气现象。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种综合气象观测环境模拟装置，所述装置包括半封闭式遮阳棚，以及设置在所述半封闭式遮阳棚内的降雨模拟器、第一控制器、降雪模拟器、第二控制器、制冷器、毛毛雨模拟器、第三控制器、冰雹模拟器、第四控制器、调节器、遥控测试平台和图像采集单元；

所述第一控制器控制降雨模拟器进行降雨；所述制冷器用于对模拟区域进行制冷，所述第二控制器与所述制冷器以及所述降雪模拟器连接，用于当模拟区域的温度达到第一制冷阈值时，控制所述降雪模拟器进行降雪；所述第三控制器用于控制所述毛毛雨模拟器进行毛毛雨模拟；所述第四控制器与所述制冷器以及所述冰雹模拟器连接，用于当冰雹模拟区域的温度值达到第二制冷阈值时，控制冰雹模拟器进行冰雹模拟；所述调节器分别与所述降雨模拟器以及所述降雪模拟器连接，用于调节与所述降雨模拟器的降雨量以及用于调节所述降雪模拟器的降雪量；