[发明专利]一种带导流装置的强制通风防辐射罩

说明书

本发明公开了一种带导流装置的强制通风防辐射罩，包括电机、支撑板、导流罩、支撑柱和温度传感器探头；电机竖直设置，其驱动轴朝上，在竖直方向内转动；支撑板水平设置，一端固定在电机的驱动轴上，电机可带动支撑板在水平面内转动；导流罩为两端贯穿的喇叭状结构；导流罩通过支撑柱固定在支撑板另一端的上表面，随支撑板转动，导流罩沿垂直于旋转半径的方向设置；温度传感器探头固定位于导流罩的中部；电机驱动支撑板转动，位于支撑板外端的导流罩及其内部的温度传感器探头随之移动。本发明具有结构科学合理、通风强、测温误差小等优点。

技术领域

本发明属于气象仪器领域，涉及一种防辐射罩，尤其涉及一种带导流装置的强制通风防辐射罩。

背景技术

大气环境中的温度、湿度、风速等信息是人类进行科学研究和生产实践的重要指标，其中，对地表气温的研究尤为重要，地表气温资料能够反映大气动力和热力过程，是进行高精度数值预报、气候诊断预测、大气环境监测和气候变化预估等研究的基础资料。近年来，国内外学者对地表大气温度资料已展开了的大量研究。Haines等的研究结果表明全球地表平均大气温度每十年上升约0.17℃。Dillon等分析了全球的3186个气象站1961-2009年的地表大气温度观测资料，研究结果表明北半球和热带地区的地表气温分别升高约0.95℃和0.4℃。综上，地表大气温度十年变化的幅度为0.1℃量级。为了降低太阳辐射对温度传感器的影响，进行地面大气观测时通常将温度传感器安装在百叶箱或防辐射罩内。目前气象站用百叶箱或防辐射罩可避免太阳对温度传感器探头的直接辐射，降低辐射误差。然而传统的百叶箱或防辐射罩难以反射全部太阳辐射，尤其是其叶片和环片，在受到强太阳辐射后会引起百叶箱或防辐射罩内部升温，从而使得温度传感器探头周围气流被加热，对温度传感器造成辐射热污染，引起测量误差。此外，叶片和环片不利于气流流通，百叶箱或防辐射罩内部低气流速度亦会导致辐射误差进一步加大。防辐射罩内部气流速度降低会导致热污染效应产生。由于百叶箱的叶片和防辐射罩的环片之间均存在缝隙，总存在一定比例的太阳直接辐射、散射辐射和地面反射辐射从缝隙中进入仪器内部，并照射在温度传感器探头表面，这种效应亦会使辐射误差进一步扩大。使用传统百叶箱和防辐射罩的温度传感器辐射误差可达1℃量级甚至更高。百叶箱的叶片和防辐射罩的环片不仅引起辐射误差问题，亦降低了温度传感器探头响应速度，引起滞后误差。Erell等通过理论分析和实验验证了辐射升温量与太阳辐射强度成正比例关系，与风速成反比例关系。王晓蕾等比较了木质百叶箱、自然通风防辐射罩和强制通风防辐射罩的辐射升温，平均辐射升温量分别为0.6K、2.15K和0.43K，实验表明良好的通风条件能够有效的减少辐射升温。因此一个良好的防辐射罩设计，不仅应该使得到达温度传感器探头表面的太阳辐射尽可能的小，而且应该使得温度传感器探头周围的气流速度尽可能的大。采用叶片或环片有助于降低辐射误差，但是难以使防辐射罩内温度传感器探头感知到的气流速度尽可能的大，从而难以消除热污染效应。因此上述两种设计要求存在矛盾，这给防辐射罩性能的提高带来了困难。

发明内容

本发明提供一种带导流装置的强制通风防辐射罩，以克服现有技术的缺陷。

为实现上述目的，本发明提供一种带导流装置的强制通风防辐射罩，具有这样的特征：包括电机、支撑板、导流罩、支撑柱和温度传感器探头；电机竖直设置，其驱动轴朝上，在竖直方向内转动；支撑板水平设置，一端固定在电机的驱动轴上，电机可带动支撑板在水平面内转动；导流罩为两端贯穿的喇叭状结构；导流罩通过支撑柱固定在支撑板另一端的上表面，随支撑板转动，导流罩沿垂直于旋转半径的方向设置；温度传感器探头固定位于导流罩的中部；电机驱动支撑板转动，位于支撑板外端的导流罩及其内部的温度传感器探头随之移动。

进一步，本发明提供一种带导流装置的强制通风防辐射罩，还可以具有这样的特征：其中，温度传感器探头由铜球包裹，温度传感器探头与铜球之间填充有导热胶。

进一步，本发明提供一种带导流装置的强制通风防辐射罩，还可以具有这样的特征：还包括固定柱；固定柱竖直固定在支撑板上，向上穿入导流罩，包裹温度传感器探头的铜球固定在固定柱上端。