[发明专利]一种雷暴云空中三维电场探测仪

说明书

本发明公开了一种雷暴云空中三维电场探测仪，其包括仪器舱，仪器舱的前面、后面、左侧、右侧、上端和下端均设置有电场传感器；仪器舱的上端还设置有电子罗盘、全景相机和定位仪；仪器舱的内壁上设置有保温材料，仪器舱内设置有计算机、无线通信装置和电池；仪器舱外设置有与无线通信装置相连接的天线；电场传感器、电子罗盘、全景相机、定位仪、无线通信装置和电池分别与计算机相连接。本发明能在降雨、低温、低气压等恶劣环境下工作且能实时获取雷暴云内三维电场分布特征信息的探测仪器。其探测数据对于提高雷暴云三维电场的时空分布特征认识，提高云内三维电场与云内闪电的关系研究以及雷电灾害性的防护研究水平都有重要意义。

技术领域

本发明涉及电场探测领域，具体涉及一种一种雷暴云空中三维电场探测仪。

背景技术

闪电是一种自然现象，它是由空中电场击穿空气引起的。当空中电场达到一定强度时就会击穿空气形成闪电。闪电由于会引起森林火灾，损坏建筑物，损坏供电设施，损坏飞机、火箭等空中飞行器，甚至会造成人身伤亡等，所以它是一种重要的天气灾害。防治这种灾害的发生，就需要对其发生机理、监测预警方法进行研究。由于闪电与大气电场强度和方向密切相关，所以实时探测大气中电场的三维分布和强度变化信息就显得特别重要。闪电分为云对地闪电和云内闪电，对地闪电是由于雷暴云对地存在着强电场，当电场强度达到一定门限值时就会引起空气击穿形成云地闪电。目前为了监测和预报云地闪电，人们发明了地面平均电场仪，依赖这些仪器能够获取雷暴云对地电场的特征和变化数据。这些数据被用于雷电灾害发生的机理研究，也为人工引雷提供阈值判别数据，并用于对地闪电的监测预警。但由于缺乏有效的云内三维电场的探测仪器，因此对于雷暴云内的闪电特征和电场分布特性了解甚少。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种雷暴云空中三维电场探测仪可以探测雷暴云内的闪电特征和电场分布特性。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

提供一种雷暴云空中三维电场探测仪，其包括仪器舱，仪器舱的前面、后面、左侧、右侧、上端和下端均设置有电场传感器；仪器舱的上端还设置有电子罗盘、全景相机和定位仪；仪器舱的内壁上设置有保温材料，仪器舱内设置有计算机、无线通信装置和电池；仪器舱外设置有与无线通信装置相连接的天线；电场传感器、电子罗盘、全景相机、定位仪、无线通信装置和电池分别与计算机相连接。

进一步地，仪器舱的材质为导电铝合金。

进一步地，电场传感器包括屏蔽罩，屏蔽罩固定设置在仪器舱上；屏蔽罩的一端开口且开口端远离仪器舱；屏蔽罩内设置有电机，电机通过传动轴连接旋转动片；电机与旋转动片之间设置有感应静片，感应静片与旋转动片同轴；感应静片通过固定柱和绝缘子固定在屏蔽罩内，并通过电场信号采集器与计算机相连接；传动轴上设置有与地线相连接的接地块；传动轴上设置有电磁感应同步开关；电磁感应同步开关为电场信号采集器的电源开关。

进一步地，电磁感应同步开关设置在感应静片和电机之间。

进一步地，接地块设置在电磁感应同步开关与电机之间。

进一步地，电场信号采集器包括A/D转换模块和信号放大模块。

进一步地，电机为直流电机。

进一步地，定位仪为北斗定位仪。

进一步地，天线设置于仪器舱的下端。

进一步地，计算机为单板计算机。

本发明的有益效果为：