一种用于人工影响天气实验的主体的制作方法

本发明涉及人工影响天气技术领域，特别是涉及一种用于人工影响天气实验的主体。

背景技术：

众所周知，目前国内外人工影响天气的实验基本上有两种做法，第一种是直接进行户外小范围的实验，实验产生的废弃物不能经过合理的处理后直接排放到了大气环境中，或多或少都会对大气环境造成不良影响；另一种是室内小型实验，普通实验室无法满足各种气象学实验所需的温度、压力或湿度等条件，比如很难模拟万米高空的低温和负压环境，同时具有不可重复性，由于科学实验往往需要精确的控制实验条件，和多次重复来找到更好的人工影响天气的办法，所以需要一种大型的温度、压力和湿度可控的实验室主体，以进行人工影响天气的实验。

技术实现要素：

本发明的目的是要提供一种用于人工影响天气实验的主体，可以在封闭的条件下，耐受人类生存环境中的不同温度、压力和湿度的条件。

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于人工影响天气实验的主体，包括内筒体、夹层、封头、外筒体和外部设备接口；所述内筒体内套于所述外筒体；所述夹层设置于所述内筒体和所述外筒体之间。

如上所述的用于人工影响天气实验的主体，所述内筒体为合金材质制成的内筒体，以使得所述内筒体能够承受-70℃～70℃的温度、100pa～0.2mpa的压力以及5％～100％的相对湿度。

如上所述的用于人工影响天气实验的主体，所述内筒体的内壁为光滑壁面，并安装有固定连接件，以便固定露点仪、风速仪、能见度仪、高速摄影仪器及光纤。

如上所述的用于人工影响天气实验的主体，所述内筒体通过所述夹层与所述外筒体固定连接，所述夹层分为上中下三个分夹层。

如上所述的用于人工影响天气实验的主体，所述内筒体和所述外筒体之间形成的腔室分隔为上中下相互不连通的分腔室，每个所述分腔室均具有与外接管路连接的进口和出口；三个所述分腔室与三个所述分夹层一一对应。

如上所述的用于人工影响天气实验的主体，所述夹层为螺旋上升的引流板。

如上所述的用于人工影响天气实验的主体，所述封头包括内封头和外封头，所述内筒体的上端和下端分别固接有所述内封头；所述外筒体的上端和下端分别固接有所述外封头。

如上所述的用于人工影响天气实验的主体，位于上端的所述内封头和所述外封头设有连通所述内筒体内腔的风洞接口；位于下端的所述内封头和所述外封头设有连通所述内筒体内腔的传感器接口。

如上所述的用于人工影响天气实验的主体，所述外筒体包括保温层。

如上所述的用于人工影响天气实验的主体，所述外部设备接口包括温度控制接口、压力控制接口、湿度控制接口、气溶胶控制接口和视镜接口。

本发明提供的用于人工影响天气实验的主体，具有封闭腔室，该封闭腔室内设有外部设备接口，通过外部设备能够控制封闭腔室的内的温度、湿度及压力等，从而为模拟不同的实际天气环境提供条件；该主体的结构设计使得气象学实验能够重复进行，能够保证实验的准确度。

附图说明

图1为本发明所提供用于人工影响天气实验的主体一种具体实施例的剖面示意图；

图2为图1所示主体的线条示意图。

附图标记说明：

内筒体110，外筒体120，上内封头131，上外封头132，下内封头141，下外封头142，夹层150，

风洞接口161，温度控制接口162，压力控制接口163，湿度控制接口164，气溶胶控制接口165，视镜接口166。

具体实施方式

本发明的本发明的人工影响天气实验室，包括内筒体、夹层、封头、外桶体、外部设备接口，内筒体借助于夹层与外筒体连接固定，夹层采用螺旋上升的引流板制作，连接内外筒体，封头连接和固定在外筒体，外筒体通过夹层与内筒体连接，外筒体包含保温层和外观层，外部设备接口包含温度控制接口、压力控制接口、湿度控制接口、气溶胶控制接口。

内筒体和封头通过合理的参数计算，包含但不限于系统强度计算、温度模拟计算、压力模拟计算、湿度模拟计算，进行设计、选材、制作和加工，可以保证该结构在内筒体内温度-70℃～70℃，压力100pa～0.2mpa，相对湿度5％～100％的，但不限于该条件的情况下，结构稳定，内壁采用珍珠砂打磨光滑，并安装有各类仪器固定连接件，包含但不限于露点仪、风速仪、能见度仪、高速摄影仪器、光纤等设备的连接件。

夹层通过合计的参数计算，包含但不限于系统强度计算、温度模拟计算、压力模拟计算、湿度模拟计算，进行设计、选材、制作和加工，可以保证该结构在流入传递热量或冷量的液体时结构稳定，耐受液体的温度范围为-90℃～90℃、压力范围为0～0.3mpa，但不限于该范围，夹层采用螺旋上升的引流板制作，连接内外筒体，夹层分三层每层都有独立的进出口，通过进出口阀门可以控制夹层的串联和并联。

外筒体通过合计的参数计算包含但不限于系统强度计算、温度模拟计算、压力模拟计算、湿度模拟计算，进行设计、选材、制作和加工，可以与内筒体和夹层合理连接，并对整体结构进行保温。

外部设备接口可以连接但不限于温度控制系统、压力控制系统、湿度控制系统、气溶胶系统，可以通过视镜观察筒体内情况。

本发明设备结合人工影响天气实验的要求，对该结构的材料、厚度、尺度已经开孔位置进行的有效的模拟计算和仿真，保证了实验室内各项指标与人类生存环境的条件高度一致，保证了实验的准确度。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1和图2，图1为本发明所提供用于人工影响天气实验的主体一种具体实施例的剖面示意图；图2为图1所示主体的线条示意图。

该实施例中，用于人工影响天气实验的主体包括内筒体110、外筒体120、夹层150和封头。

其中，内筒体110内套于外筒体120，内筒体110和外筒体120之间形成环状的腔室；具体的，内筒体110和外筒体120均设为圆柱形结构，这样两者之间形成圆环状的腔室。当然，实际设置时内筒体110和外筒体120也可设为其他形状。

其中，内筒体110的上下端分别固接有上内封头131和下内封头141，以使内筒体110的内腔形成封闭空间，可以理解，该封闭空间为模拟实际大气环境的空间，具体通过控制该封闭空间内的温度、压力和湿度等使其内部环境与需要模拟的大气环境一致；外筒体120的上下端也分别固接有上外封头132和下外封头142，以使外筒体120的内腔形成封闭空间，也即使内筒体110和外筒体120之间形成的环状腔室封闭。

夹层150设于内筒体110和外筒体120之间，也就是说，夹层150位于内筒体110和外筒体120之间形成的腔室内。

该主体还设有外部设备接口，具体的，外部设备接口包括温度控制接口162、压力控制接口163、湿度控制接口164、气溶胶控制接口165和视镜接口166。这些接口根据实际控制需求与内筒体110的内腔连通，或者与内筒体110和外筒体120之间的环状腔室连通。

实际中，内筒体110和外筒体120之间形成的环状腔室可以流通冷媒，通过热传导控制内筒体110内腔的温度，此时，连接流通冷媒的温度控制接口162即与内筒体110和外筒体120之间的环状腔室连通。

该实施例中，内筒体110具体由合金材质制成，可以理解，气象学实验需要模拟大气环境的不同情形，比如根据需要要求模拟万米高空的低温和负压环境，这就需要内筒体110、上内封头131和下内封头141形成的密闭空间能够承受一定的温度、压力及相对湿度。

具体地，在设计内筒体110、上内封头131和下内封头141时，可以通过合理的参数计算进行设计、选材、制作和加工，以使得内筒体110、上内封头131和下内封头141形成的封闭空间能够承受-70℃～70℃的温度、100pa～0.2mpa的压力以及5％～100％的相对湿度。

具体的方案中，为了使得在内筒体110和外筒体120之间的环形腔室内的冷媒能够很好地流动，以便很好地对内筒体110的内腔进行加热，设于内筒体110和外筒体120之间的夹层150具体为螺旋上升的引流板，该螺旋上升的引流板可使内筒体110和外筒体120之间的环形腔室形成螺旋上升的流道，以利于冷媒的流通。

内筒体110具体通过夹层150与外筒体120固定连接，也就是说，夹层150与内筒体110、外筒体120固定连接。

实际中，为很好地模拟大气环境，主体的尺寸较大，其高度通常可达三、四层楼的高度，为了更快地将内筒体110内腔的温度调节至实验所需温度，该实施例中，夹层150具体分为上、中、下三个分夹层，将内筒体110和外筒体120之间的环形腔室分隔为上、中、下三个相互不连通的分腔室，可以理解，三个分腔室与三个分夹层一一对应，也就是说，每个分腔室被每个分夹层形成有螺旋上升的流道。也即，各分夹层均为螺旋上升的引流板。

具体地，各分夹层均具有与外接管路连接的进口和出口。

可以理解，如上设置后，可通过对外接管路的控制同时给三个分腔室通入冷媒以通过热传导加热三个分腔室对应的内筒体110的内腔部分，内筒体110内腔各处的温度能够基本保持同步控制，此时，可以认为冷媒在三个分腔室内的流动为并联形式；还可通过对外界管路的控制使得冷媒顺次流经三个分腔室，这样可使内筒体110内腔形成实验所需的温度梯度，此时，可以认为冷媒在三个分腔室内的流动为串联形式。

具体操作时，可通过在外接管路上设置相关控制阀件，通过控制阀件的通断实现分腔室的串联或者并联。

需要说明的是，实际中若主体的尺寸相对较小设计时，也可不对内筒体110和外筒体120之间的环形腔室进行分层设计，或者可以根据需要设计其他数目的层数。

该实施例中，内筒体110的内壁为光滑壁面，以为模拟大气环境提供更好的条件。具体地，内筒体110的内壁还安装有若干固定连接件，以便固定露点仪、风速仪、能见度仪、高速摄影仪器及光纤。

为了使实验人员能够很好地获知内筒体110内腔的环境参数，及实验中所形成气象现象(比如雾、雪等)的状态，需要在内筒体110内安装上述设备以检测相关参数，可以理解，实际设置时，相关检测设备不限于上述所述。相应地，这些设备需要通过光纤与外部控制设备通信连接，以便于实验人员及时获取相关信息。

具体的，为了使内筒体110内腔的环境保持在所需状态，对外筒体120及夹层150的承受能力也有相应要求。

同样地，在设计外筒体120、上外封头132和下外封头142时可通过合理的参数计算进行设计、选材、制作和加工；在设计夹层150时也可通过合理的参数计算进行设计、选材、制作和加工，以保证冷媒能够很好地通过热传导控制内筒体110内腔的温度。其中，传递热量或冷量的冷媒的温度范围在-90℃～90℃、压力范围为0～0.3mpa。

可以理解，实际设置，前述相关参数设计可根据实验要求所需确定，不局限于上述所述。

具体的方案中，外筒体120设有保温层，以便对内筒体110内腔进行保温，确保实验的精确性。

另外，该主体的上端还设有风洞接口161，风洞接口161贯穿上外封头132和上内封头131与内筒体110的内腔连通，该风洞接口161可与外部空气系统相连，以便于给内筒体110内腔输送实验要求的空气等。

该主体的下端设有传感器接口，传感器接口具体通过下内封头141和下外封头142与内筒体110的内腔连通，以便于安装检测气象学参数的相关传感器。

以上对本发明所提供的用于人工影响天气实验的主体进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。