一种高空气象湿温度测量装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种温湿度测量装置，具体的说是一种用于高空气象的温湿度测量装置，属于气象检测领域。
【背景技术】
[0002]空气温湿度观测与人们的日常生活密切相关。在气象观测、工农业生产、航天探空、能源开发、交通旅游、环境保护等诸多领域，经常需要对环境温度和相对湿度进行测量及控制；同时温湿度观测也是海洋环境监测站的常规观测项目。温湿度测量在这些领域起着非常重要的作用。而湿温度传感器是指能将温度量和湿度量转换成容易被测量处理的电信号的设备或装置。
[0003]高空气象观测是指借助仪器对自由大气中各个高度的气象状况进行观察和测定。主要的探测工具有无线电探空仪和测风气球，以及气象飞机、气象火箭和气象卫星等。高空气象观测主要用于探测地面至3万米高空的温度、气压、湿度、风向、风速等气象要素，为天气预报、气候分析、科学研宄和国际交换，提供及时、准确的高空气象资料。
[0004]高空观测常用的方法是用气球将探空仪带入空中，探空仪在飞升过程中感应出周围空气的温度、湿度和气压，并将探测的气象要素转换为无线电讯号，连续不断地发给地面接收系统，观测人员对接受的无线电讯号加以整理计算，获得高空的温度、气压、湿度、风向、风速等气象要素。这种测量方法较为常用，也较为传统，在测量的过程中，经常会出现如下问题:温度传感器、湿度传感器和气压传感器暴露在高空环境中，由于高空环境气候多变，经常会出现雷雨，冰雹，冰雪等恶劣自然天气，加上温度较低，对传感器造成了较大的影响，经常出现传感器测量不准确和传感器损坏的情况。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题就是要克服这些技术缺陷，提供一种高空气象湿温度测量装置，可以有效提高测量精度，增加稳定性。
[0006]本实用新型解决以上技术问题的技术方案是:一种高空气象湿温度测量装置，包括保温箱，保温箱内底部通过支架固定有螺旋升降器，螺旋升降器的顶部通过连接件固连有温湿度传感器；保温箱内部两侧分别设有第一供电单元及第二供电单元，第一供电单元通过导线分别与加热装置及除湿装置相连接；第二供电单元通过导线分别与温湿度检测装置及温湿度控制装置相连接。
[0007]进一步的，前述的高空气象湿温度测量装置，螺旋升降器的底部通过联轴器连接有步进电机，螺旋升降器具有升降螺杆，升降螺杆的顶部设有正向螺纹，与温湿度传感器底部的反向螺纹相配合。通过安装步进电机给螺旋升降器供电，使得螺旋升降器带动温湿度传感器旋转上升至外界环境中进行温湿度的测量。
[0008]进一步的，前述的高空气象湿温度测量装置，温湿度传感器的上下两端还设有呈“T”型的密封限位块。该密封限位块采用耐低温的硅橡胶，该材料适用于耐寒耐、烧蚀、耐热老化或耐辐射部位的密封件，同时也能有效的防止雨水的进入。使得保温箱和外界基本隔绝，对于加热除湿负载较小，确保了保温箱的使用寿命。
[0009]进一步的，前述的高空气象湿温度测量装置，保温箱的顶端设有可关闭的开孔，开孔与温湿度传感器上端的密封限位块尺寸相吻合。该种结构可以使温湿度传感器更加便捷的出入保温箱，同时也可以起到一定的密封作用。
[0010]进一步的，前述的高空气象湿温度测量装置，保温箱的开孔具有开启及闭合两种位置；当开孔处于开启位置时，温湿度传感器上端的密封限位块与开孔密封连接；当开孔处于闭合位置时，升降螺杆上升，升降螺杆上部的温湿度传感器上升至保温箱的外部，温湿度传感器下端的密封限位块与开孔密封连接。
[0011]进一步的，前述的高空气象湿温度测量装置，保温箱的外侧包覆有太阳能电池板。
[0012]进一步的，前述的高空气象湿温度测量装置，供电单元为铅酸免维护太阳能蓄电池或胶体太阳能蓄电池。由于该太阳能蓄电池的“免”维护特性及对环境较少污染的特点，因此很适合用于性能可靠的太阳能电源系统，尤其是无人值守的工作站。
[0013]进一步的，前述的高空气象湿温度测量装置，测量装置包括外部调控机构，外部调控机构包括控制按键及显示屏。通过控制按键来修改或者设定温湿度，并通过液晶显示屏显示设定值，方便使用。
[0014]本实用新型的有益效果是:本实用新型提供的一种高空气象湿温度测量装置，利用保温箱将较敏感的温湿度传感器置于其中，从而避免传感器长暴露在恶劣的环境中，导致传感器使用寿命减少，测量失准的问题。该方法可以更加精确地及安全地高空温湿度进行测量。
[0015]本实用新型可以有效的提高测量精度，增加稳定性，同时保证了测量的安全性。本实用新型结构严谨、布局合理、使用方便且制作成本低，能够满足需要开展此项工作的市场需求。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的结构示意图。
[0017]图2为本实用新型螺旋升降器的结构示意图。
[0018]图3为本实用新型系统模块关系图。
[0019]图4为本实用新型温湿度控制模块关系图。
【具体实施方式】
[0020]以下实施例所用温湿度传感器型号为DHT95温湿度传感器、单片机均采用51系列单片机，具体型号为STC89C52单片机、除湿装置采用GEC3000智能除湿机、加热装置为CHR0MAL0X 加热器。
[0021]本实用新型提供了一种高空气象湿温度测量装置，如图1至图4所示:包括保温箱1，保温箱内底部通过支架固定有螺旋升降器2，且螺旋升降器的底部通过联轴器连接有步进电机3，同时，螺旋升降器具有升降螺杆，升降螺杆的顶部设有正向螺纹，与螺旋升降器的顶部的温湿度传感器4底部的反向螺纹相配合，且温湿度传感器的上下两端还设有呈“T”型的密封限位块5。该密封限位块采用耐低温的硅橡胶。
[0022]同时，保温箱内部两侧分别设有第一供电单元6及第二供电单元7，本实施例中采用的是铅酸免维护太阳能蓄电池；第一供电单元通过导线分别与加热装置8及除湿装置9相连接；第二供电单元通过导线分别与温湿度检测装置10及温湿度控制装置11相连接，本实施例中采用的是两组51系列单片机来检测温湿度及控制温湿度。
[0023]保温箱的顶端还设有开孔，该开孔的尺寸与温湿度传感器的尺寸相吻合。保温箱的外侧包覆有太阳能电池板15。同时，该检测装置还包括由外部调控装置，该外部调控装置包括控制按键12、显示屏13及加热除湿装置开关14。
[0024]本实用新型使用时:在该测量装置升入高空前，首先设定好保温箱的温湿度上下阈值，通过保温箱外表面的控制按键来修改或者设定，并通过1602液晶显示屏显示设定值。同时通过温湿度控制装置的单片机设定好定时时间，即每隔多少时间检测一次温湿度。
[0025]当该测量装置升入高空后，太阳能蓄电池通过导线与加热装置及除湿装置相连，提供加热或除湿时所需的电源。预先通过按键设定温湿度的上下阈值，当湿度大于设定阈值时，启动除湿装置进行除湿，当湿度处于阈值范围内时则关闭除湿装置；同时，当温度小于设定阈值时，启动加热装置进行加热，当温度处于阈值范围内时则关闭加热装置；以此保证保温箱内的温湿度值在此范围内。
[0026]当单片机设置的定时时间一到，便自动启动步进电机带动螺旋升降器将温湿度传感器旋转上升至外界环境中进行温湿度的测量。再通过单片机设定一定的延时时间(本实施例中为I分钟)，读出多次测量的数据，判断其方差从而来保证温湿度的值是否趋于稳定，不稳定则继续延时后读取温湿度的值，稳定后，控制步进电机将传感器重新收回到保温箱内。
[0027]当单片机设置的定时时间一到，继续重复上面的步骤。
[0028]除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。
【主权项】
1.一种高空气象湿温度测量装置，包括保温箱，其特征在于:所述保温箱内底部通过支架固定有螺旋升降器，所述螺旋升降器的顶部通过连接件固连有温湿度传感器；所述保温箱内部两侧分别设有第一供电单元及第二供电单元，所述第一供电单元通过导线分别与加热装置及除湿装置相连接；所述第二供电单元通过导线分别与温湿度检测装置及温湿度控制装置相连接。
2.根据权利要求1所述的高空气象湿温度测量装置，其特征在于:所述螺旋升降器的底部通过联轴器连接有步进电机，所述螺旋升降器具有升降螺杆，所述升降螺杆的顶部设有正向螺纹，与温湿度传感器底部的反向螺纹相配合。
3.根据权利要求1所述的高空气象湿温度测量装置，其特征在于:所述温湿度传感器的上下两端还设有呈“T”型的密封限位块。
4.根据权利要求1所述的高空气象湿温度测量装置，其特征在于:所述保温箱的顶端设有可关闭的开孔，所述开孔与温湿度传感器上端的密封限位块尺寸相吻合。
5.根据权利要求2所述的高空气象湿温度测量装置，其特征在于:所述保温箱的开孔具有开启及闭合两种位置；当开孔处于开启位置时，所述温湿度传感器上端的密封限位块与开孔密封连接；当开孔处于闭合位置时，所述升降螺杆上升，升降螺杆上部的温湿度传感器上升至保温箱的外部，所述温湿度传感器下端的密封限位块与开孔密封连接。
6.根据权利要求1所述的高空气象湿温度测量装置，其特征在于:所述保温箱的外侧包覆有太阳能电池板。
7.根据权利要求1所述的高空气象湿温度测量装置，其特征在于:所述供电单元为铅酸免维护太阳能蓄电池或胶体太阳能蓄电池。
8.根据权利要求1所述的高空气象湿温度测量装置，其特征在于:所述测量装置包括外部调控机构，所述外部调控机构包括控制按键及显示屏。
【专利摘要】本实用新型揭示了一种高空气象湿温度测量装置，包括保温箱，保温箱内底部通过支架固定有螺旋升降器，螺旋升降器的顶部通过连接件固连有温湿度传感器；保温箱内部两侧分别设有第一供电单元及第二供电单元，第一供电单元通过导线分别与加热装置及除湿装置相连接；第二供电单元通过导线分别与温湿度检测装置及温湿度控制装置相连接。本实用新型利用保温箱将较敏感的温湿度传感器置于其中，从而避免传感器长暴露在恶劣的环境中，导致传感器使用寿命减少，测量失准的问题。该方法可以更加精确地及安全地高空温湿度进行测量。
【IPC分类】G01W1-02
【公开号】CN204556869
【申请号】CN201420820312
【发明人】张凯, 张方舟, 庄梁
【申请人】南京信息工程大学
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2014年12月22日