[发明专利]一种系留探空气球收放装置及其控制电路和控制方法

说明书

本发明涉及一种系留探空气球收放装置及其控制电路和控制方法，包括控制模块、动力模块、绳索贮存模块和系留绳索，动力模块与绳索贮存模块设置于基座箱内，绳索贮存模块包括工字盘、双向轴与绳索排列器，系留绳索缠绕固定在工字盘上，并从绳索排列器上传过，绳索排列器可延工字盘的长度方向做往复运动，控制系留绳索均匀缠绕在工字盘上；动力模块包括驱动电机、调速器、电源控制器，电源控制器控制驱动电机的正/反转，驱动电机的输出轴连接有调速器，带动工字盘转动，控制模块设置于控制箱中，包括限位单元和计米器。通过控制单元实现探空气球的释放控制，操作方便。

技术领域

本发明涉及高空气象探测设备技术领域，具体涉及一种系留探空气球收放装置及其控制电路和控制方法。

背景技术

现用的无动力气象探空气球有两种，一种为一次性探空气球，升空后不回收；一种为系留气球。系留气球属于浮空器的一种，依靠系留绳与地面设备或站点相连接，利用气球内的气体浮力(氢气或氦气)空中升浮作业。升空高度一般在7km以下，主要应用于大气边界层探测，例如用于大气和环境监测、缉私等民用领域，或者是应用于预警、电子对抗以及空中侦察等军用领域。目前使用的系留探空气球存在诸多问题，如系留绳强度低、系留装置贮存绳索有限，系留气球收放速度慢，无自动锁止功能等。因此，行业内急需一种操作方便、功能齐全的系留气球收放装置。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明专利设计了一种可实现探空气球释放过程中自动控制的系留探空气球收放装置，包括控制模块、动力模块和绳索贮存模块，所述动力模块与所述绳索贮存模块设置于基座箱内，用于收放探空气球的系留绳索，所述绳索贮存模块包括工字盘、双向轴与绳索排列器，系留绳索缠绕固定在所述工字盘上，并依次穿过绳索排列器和双向轴，所述绳索排列器设置于工字盘的一侧，能够延与工字盘的轴向平行的方向做往复运动，所述绳索排列器控制系留绳索能够均匀地缠绕在工字盘上；所述动力模块包括驱动电机、调速器和电源控制器，所述电源控制器为驱动电机的电源控制单元，连接外部电源并设置有正/反转电路控制所述驱动电机的正/反转；所述驱动电机的输出轴连接工字盘，并连接有调速器，调速器可以调节驱动电机输出功率，控制工字盘转动速率，工字盘可在驱动电机的带动下正转和反转，实现系留绳索的收、放；所述控制模块设置于控制箱中，所述控制箱设置于基座箱的上方，控制模块实时监控系留绳索的释放过程，并实时将监测到的数据反馈给动力模块，动力模块可依据控制模块发送来的数据信息，进行电源控制器操作。所述控制模块包括限位单元和绳索计米器，系留绳索穿过控制箱时依次穿过限位单元和绳索计米器，所述绳索计米器信号连接所述电源控制器，所述电源控制器能够根据绳索计米器的信号进行驱动电机的电源的控制。

进一步的，所述限位单元包括锁止装置和绳索张力检测装置，二者信号连接，所述绳索张力检测装置检测系留绳索的张力，所述锁止装置设置于所述驱动电机的供电线路上，所述绳索张力检测装置检测系留绳索的张力，信号控制锁止装置的开关，在绳索释放和收紧过程中，当检测到绳索处于无张力状态时，及时发送信号给锁止装置断开供电线路，使驱动电机停机，避免工字盘绕线错乱。

同时本发明专利还设计了上述的系留探空气球收放装置的控制电路，其特征在于，所述控制电路包括电源输入电路和电源控制器电路，电源输入电路连接220V直流电源，包括L、N两个连接端，电源输入电路接入调速器和电源控制器电路，锁止装置设置在其N端；所述电源控制器电路包括驱动电机的正转电路和反转电路，并连接有拨动开关，所述拨动开关能够分别接通所述正转电路和反转电路；所述电源控制器电路设置有控制开关控制整个电源控制器电路。

同时本发明专利设计了上述系留探空气球收放装置的控制方法，包括对系留绳索释放长度的控制方法，在释放系留绳索时，对所述系留探空气球收放装置的绳索计米器设定系留绳索长度限定值，当绳索计米器检测的释放的系留绳索的长度达到设定的长度限定值时，发送信号给电源控制器，电源控制器断开驱动电机的电源。在达到释放长度，电源控制器切断了驱动电机的电源后，动力模块不再接受控制模块的检测数据。