无线电探空仪以及用于在高温下实施大气探测的方法_2

文档序号:9457562阅读:来源:国知局
也包括GPS定位电子仪器。
[0054] 包括测量元件5和15的测量束2向上指向由上升气球3所导致的气流10的方向。 诚然,气流的方向10并不稳定,而是随时变化的,然而大体上讲,箭头很好地呈现了典型的 流体方向。如图1所示,测量束并不直接指向上方,而是也可以相对于水平方向倾斜约0-90 度、通常约45度,以将测量元件5和15设置到对于测量多种参数而言更加有利的位置。
[0055] 根据图3a,主气流根据箭头10从上到下流动。所有图3a_3d的定向都与气流的 主方向10相同。湿度传感元件5包括三个主要的有源元件:湿度传感器11、温度传感器12 和加热元件13,以及还包括用于将元件11、12和13连接到位于无线电探空仪1内部的传感 电子仪器的接触垫14。
[0056] 在图3a中,湿度传感器11和温度传感器12围绕着湿度传感元件5的竖直中央线 16对称地设置。加热元件13也相对于元件5的竖直中央线16对称地设置,即在元件5的 底部的中央水平地设置。通过这样设置,加热的影响对于湿度传感元件11和温度传感元件 12两者而言都是相同的。
[0057] 在图3b中,通过在湿度传感器11和温度传感器12之间将加热元件13沿着气流 10的主方向在中央线16上竖直地设置来实现对称。
[0058] 在图3c中,通过在湿度传感器11和温度传感器12之间水平地设置加热元件13 来实现对称。
[0059] 图3d显示了一种情况,其中元件并不对称,而是加热元件13位于湿度传感元件5 的一侧。在所有的图3a-3d中,接触垫14位于湿度传感元件5的侧部。
[0060] 根据图4a,接触垫14可位于湿度传感元件5的一侧。
[0061] 根据图4b,接触垫可位于湿度传感元件5的一侧以及底部。
[0062] 根据图4c,湿度传感元件11可被温度传感器包围,温度传感器继而又被加热电阻 器13包围。
[0063] 在图3a_4c的实施方式中,元件11-13位于湿度传感元件的相同侧部。本发明可 以实施为多层结构和两侧结构,以使得元件11-13彼此重叠。
[0064] 在图5a_5b (图5a为俯视图,图5b为侧视图)的实施方式中,显示了湿度传感元 件5的一侧多层方案。元件11-13是彼此交叠的相同尺寸的层,以使得湿度传感器11在顶 部,加热元件13在底部,温度传感元件12位于这两个元件11和13之间。
[0065] 在图6a_6c (图6a为俯视图,6b为侧视图,6c为仰视图)的实施方式中,显示了两 侧湿度传感元件5,其中,加热元件13位于基板17的背面,而在基板17的另一个侧面上湿 度传感器11和温度传感器12彼此交叠,自然,湿度传感器11位于该结构的顶部。
[0066] 在图7a_7c (图7a为俯视图,图7b为侧视图,图7c为仰视图)的实施方式中,显 示了两侧湿度传感元件5,其中加热元件13位于基板17的背面,如图6a-6c的情况,在基 板17的另一个侧面上,湿度传感器11和温度传感器12对称地位于结构5的中央线16的 两侧。
[0067] 在无线电探空仪1在大气层中上升的测量期间,通过无线电探空仪1至少测量大 气层的温度和相对湿度,湿度测量在高温下连续实施,所述高温和环境空气的温度两者都 同时测量,并基于该值确定相对湿度。
[0068] 典型地,无线电探空仪1的位置通过例如GPS设备和压力传感器一起来测量。
[0069] 根据本发明的方案允许加热算法的缓慢变化,即功率可在测量期间变化或者温差 可在测量期间变化,而不是用恒定功率或者通过设置温差来加热湿度传感器11。如果使用 该可选方案,加热中的变化应该比待测量的湿度参数的临时变化明显更慢(例如1/10)。
[0070] 湿度传感元件5通常是平面的,在一些有利的实施方式中是单侧的。
【主权项】
1. 一种用于无线电探空仪(1)的方法,其中,至少 大气层的温度和相对湿度通过无线电探空仪(1)来测量, 其特征在于, 湿度测量在高温下连续实施,并且高温和环境空气温度两者都同时测量,并基于这些 值来确定相对湿度,并且 湿度传感元件(5)置于平面基板(17)上。2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述高温是作为湿度传感器(11)和环境 空气之间的恒定温差来形成的。3. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述高温是通过送往湿度传感器(11)的 恒定加热功率来形成的。4. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,形成高温,以使得湿度测量更快。5. -种无线电探空仪(1),其包括至少 第一温度传感器(15),以测量大气层的温度, 湿度传感器(11), 加热元件(13),其与湿度传感器(11)在热量意义上紧密相连,以及 第二温度传感器(12),以形成湿度传感元件(5), 其特征在于, 所述无线电探空仪(1)包括用于控制输送到加热元件(13)的功率的器件,以使得在整 个测量期间,湿度传感器(11)相对于环境空气温度处于高温,并且 湿度传感元件(5)在平面基板(17)上形成。6. 根据权利要求5所述的无线电探空仪,其特征在于,所述无线电探空仪包括用于控 制加热功率的器件,其通过在湿度传感器(11)和环境空气之间维持恒定温差来控制加热 功率。7. 根据权利要求5所述的无线电探空仪,其特征在于,所述无线电探空仪包括用于通 过输送到湿度传感器(11)的恒定加热功率来形成高温的器件。8. 根据权利要求5所述的无线电探空仪,其特征在于,所述无线电探空仪包括用于通 过输送到湿度传感器(11)的缓慢可变的加热功率来形成高温的器件。9. 根据权利要求5-8中任意一项所述的无线电探空仪,其特征在于,涉及相对湿度的 测量的测量元件(5、11、12、13)相对于气流(10)对称排布,以使得湿度传感器的温度测量 尽可能精确。10. 根据权利要求5-9中任意一项所述的无线电探空仪,其特征在于,测量元件(11、 12、13)围绕着湿度传感元件(5)的竖直中央线(16)对称地设置。
【专利摘要】本发明涉及一种方法和一种无线电探空仪(1)。根据该方法,至少大气层的温度和相对湿度通过无线电探空仪(1)被测量。根据本发明,在高温下连续实施湿度测量,以使得测量更快,并且高温和环境空气温度两者都同时测量,基于该值,确定相对湿度,并且湿度传感元件位于平面基板上。
【IPC分类】G01W1/08, G01W1/10
【公开号】CN105209935
【申请号】CN201480010185
【发明人】托米·萨洛, 埃罗·希尔图宁, 尤卡·利帕宁, 马库斯·图鲁宁
【申请人】维萨拉公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2014年2月17日
【公告号】EP2959328A1, US20160003975, WO2014128348A1
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