圆锥顶式空气温度测量装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种圆锥顶式空气温度测量装置，包括筒体和圆锥顶帽，筒体为中空的圆柱体，上下两端均开口，在侧壁顶端设置有顶部支柱，顶部支柱的上端固定连接有圆锥顶帽，筒体下部通过底部支柱与圆柱底座固定连接；筒体的内部从上到下依次固定设置有温湿度记录仪、透气网和风扇。本实用新型能够在在保证排除辐射影响的前提下，采用强化对流换热措施来缩短稳定时间，提高测量的精度。
【专利说明】圆锥顶式空气温度测量装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于环境监测设备【技术领域】，具体涉及一种圆锥顶式空气温度测量装置。
【背景技术】
[0002]在有太阳辐射或其他高温辐射体存在的环境中，测量空气温度的探头往往会受到辐射强度的影响，导致测量结果偏离真实值。因此，测试空气温度的探头需要某种装置排除热辐射的干扰，才能得到真实的空气温度。现有的测量方法是将温度探头放置在辐射照不到的阴面或者百叶箱内，靠自然对流与周围环境达到稳定。这种方法稳定时间较长，给测试带来不便。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是提供一种圆锥顶式空气温度测量装置，能够在在保证排除辐射影响的前提下，采用强化对流换热措施来缩短稳定时间，提高测量的精度。
[0004]本实用新型所采用的技术方案是，圆锥顶式空气温度测量装置，包括筒体和圆锥顶帽，筒体为中空的圆柱体，上下两端均开口，在侧壁顶端设置有顶部支柱，顶部支柱的上端固定连接有圆锥顶帽，筒体下部通过底部支柱与圆柱底座固定连接；
[0005]筒体的内部从上到下依次固定设置有温湿度记录仪、透气网和风扇。
[0006]本实用新型的特点还在于，
[0007]筒体的直径D1、底座直径D3和圆锥顶帽的底圆直径D4之间满足如下关系=D1 < D4=03°
[0008]筒体为硬质绝热材料制成的筒体。圆锥顶帽为硬质绝热材料制成的圆锥顶帽；整个装置外侧包覆有反射涂层或反射膜。
[0009]风扇的直径D2小于筒体的直径D1。
[0010]圆锥顶帽的高度是其底圆直径D4的一半。
[0011]圆锥顶帽为圆锥形，扣在筒体的上部，其下部边缘与筒体的上端面在一个平面内。
[0012]本实用新型的有益效果是，根据反射和强化换热原理制造，利用本实用新型的装置相比传统的百叶箱，可以在更快的时间内使得测试环境的温度达到稳定的值，提高了测试的效率和准确度。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型一种圆锥顶式空气温度测量装置的结构示意图；
[0014]图2是本实用新型的圆锥顶式空气温度测量装置各种不同工况下四个温湿度记录仪测试结果的曲线图；
[0015]图3是本实用新型的圆锥顶式空气温度测量装置在测量时温湿度记录仪稳定时间与装置横截面的平均风速的关系图。
[0016]图中，1.顶部支柱，2.圆锥顶帽,3.筒体,4.温湿度记录仪,5.透气网,6.风扇，
7.圆柱底座，8.底部支柱。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行详细说明。
[0018]本实用新型圆锥顶式空气温度测量装置，如图1所示，包括筒体3和圆锥顶帽2，筒体3为中空的圆柱体，上下两端均开口，在侧壁顶端设置有顶部支柱1，顶部支柱I的上端固定连接有圆锥顶帽2，筒体3下部通过底部支柱8与圆柱底座7固定连接。
[0019]筒体3的内部从上到下依次固定设置有温湿度记录仪4、透气网5和风扇6。圆锥顶帽2为圆锥形，尖部向上扣在筒体3的上部，其下部边缘与筒体3的上端面在一个平面内。筒体3的直径D1、底座直径D3和圆锥顶帽的底圆直径D4之间满足如下关系=D1 < D4 =D3。
[0020]筒体3为硬质绝热材料制成的筒体。圆锥顶帽2为硬质绝热材料制成的圆锥顶帽。整个装置外侧包覆有反射涂层或反射膜。风扇6的直径D2小于筒体3的直径。
[0021]圆锥顶帽2的高度是其底圆直径D4的一半。圆锥顶帽2为圆锥形，扣在筒体3的上部，其下部边缘与筒体3的上端面在一个平面内。
[0022]本实用新型的装置根据反射和强化换热原理制造。圆锥顶式反辐射装置由由圆锥顶帽、顶部支柱、筒体、透气网、风扇、底部支柱和圆柱底座七部分组成，如图1所示。根据环境的需要可以设计成落地式(放置于平台上)，也可设计成悬挂式(悬挂于某空间)。装置采用硬质绝热材料制造，整个装置外表面涂有反射率较高、吸收率较低的涂层或膜，以反射外界辐射强度。该装置可以反射侧面、顶部和底部等各个方向投射的辐射光，适用性较强。
[0023]本实用新型的工作过程是，在进行测试时，筒体3内部的风扇打开，会加速筒体3内部的空气流通，使得空气通过筒体3和圆锥顶帽2之间的缝隙以及筒体3下部与底座7之间的空隙与外界进行交换，使得筒体内的温湿度快速的与外界达到一致，从而使得放在透气网5上的温湿度记录仪4能够精确的测得环境的温度。整个装置外部设置的反射涂层或反射膜，其对热量等的吸收率很低，而反射率很高，这样可以保证装置内部不会因为外界的热辐射而升温，从而导致测试不准确的情况。
[0024]由于该装置要反射各个方向所投射的辐射热，结构内部空气通透性较差，容易在内部形成微小热环境而导致测量结果偏高，故风扇风速不应太低；风速太高时又因风机自身产热，也会导致测试结果偏高，故风速也不应太高。根据实验数据，风扇风速推荐在I?2m/s之间选取。
[0025]本实用新型中各部分作用及其尺寸要求为:
[0026]1.筒体:筒体内部设置的温湿度记录仪用于检测环境温度和湿度，筒体的主要作用是通过阻隔周围环的辐射来减小其对温湿度记录仪的影响，同时内部设置的风扇用于帮助筒体内部的空气加速对流，使得筒体内部的温湿度与外界能尽快达到平衡，从而使得检测的数据更加准确。
[0027]在本领域中工程测试中常见的温度记录仪的长X宽X高尺寸大多为
6.7cmX4.5cmX2cm、8.7cmX5.4cmX 1.8cm、或 8.2cmX5.2cmX3.0cm。所以在设计筒体的尺寸时，为了让反辐射装置能容纳各类温度记录仪，则筒体3的直径D1不小于12cm。
[0028]透气网位于筒体3中，用于放置温湿度记录仪和使空气上下自由流动，同时，透气网也将筒体3分为两个区域，上方为放置温湿度记录仪的区域，下方为设置风扇的区域。
[0029]由于温度记录仪的高度一般都小于5cm，所以其中放置温湿度记录仪的区域，即透气网上方的区域的高度H1不小于5cm。
[0030]风扇用于强化装置内部空气循环，使空气温度探头更快探测到真实值。透气网下方用于设置风扇的区域，其高度H2应大于一般的风扇的高度,通常设置为4~6cm,风扇直径D2应小于筒体直径，从而保证风扇能在筒体内正常转动，通常选择的尺寸为10~11cm。筒体容纳风扇的高度H2设计为4cm。
[0031]2.圆锥顶帽:用于反射装置上部以及侧面局部的辐射光线。圆锥型顶帽的锥度太小时，将阻碍空气流通；太大时将增加装置高度。综合考虑，取45°锥度。圆锥顶帽底圆直径D4 =筒体直径+2cm左右，圆锥高度取D4/2。
[0032]3.顶部支柱:用于支撑圆锥顶帽，所支撑的空间不宜太大，但应使空气上下自由流通。为保证圆锥底圆与筒体顶圆在同一水平面上，顶部支柱高度取I~2cm。
[0033]4.圆柱底座和底部支柱:圆柱底座用于反射该装置下部以及侧面局部的辐射光线，应能保证空气自由流入，但体积又不能太大。综合考虑，底座直径D3 =筒体直径+2cm，圆柱高度与底部支柱高度同取2~3cm。
[0034]底部支柱主要起支撑作用，且要保证圆柱底座和筒体之间有一定的空隙，从而保证空气自由流入，支柱高度取2~3cm左右。
[0035]该装置内部空气通透性较差。筒体内气流撞击圆锥顶帽，其流出该装置的转动角度介于90°~180°之间，阻力损失较大。容易在内部形成微小热环境而导致测量结果偏高，故风扇风速不应太低；风速太高时又因风机自身产热，也会导致测试结果偏高，故风速也不应太高。平均风速应在I~2m/s之间选取。该装置适用性强，可用于四周均有辐射光投射的环境。
[0036]利用如下表1所示的尺寸制造的圆锥顶式反辐射装置，针对其阻隔热辐射的效果，进行如下的对比试验，
[0037]表1圆锥顶式反辐射装置尺寸设计
[0038]
【权利要求】
1.圆锥顶式空气温度测量装置，其特征在于，包括筒体⑶和圆锥顶帽(2)，所述的筒体(3)为中空的圆柱体，上下两端均开口，在侧壁顶端设置有顶部支柱(I)，顶部支柱(I)的上端固定连接有圆锥顶帽(2)，所述的筒体(3)下部通过底部支柱(8)与圆柱底座(7)固定连接； 所述的筒体(3)的内部从上到下依次固定设置有温湿度记录仪(4)、透气网(5)和风扇(6)。
2.根据权利要求1所述的圆锥顶式空气温度测量装置，其特征在于，所述的筒体(3)的直径D1、底座直径D3和圆锥顶帽的底圆直径D4之间满足如下关系=D1 < D4 = D3。
3.根据权利要求1或2所述的圆锥顶式空气温度测量装置，其特征在于，所述的筒体(3)为硬质绝热材料制成的筒体。所述的圆锥顶帽(2)为硬质绝热材料制成的圆锥顶帽；整个装置外侧包覆有反射涂层或反射膜。
4.根据权利要求3所述的圆锥顶式空气温度测量装置，其特征在于，所述的风扇(6)的直径D2小于筒体(3)的直径Dp
5.根据权利要求4所述的圆锥顶式空气温度测量装置，其特征在于，所述的圆锥顶帽(2)的高度是其底圆直径D4的一半。
6.根据权利要求5所述的圆锥顶式空气温度测量装置，其特征在于，所述的圆锥顶帽(2)为圆锥形，扣在筒体(3)的上部，其下部边缘与筒体(3)的上端面在一个平面内。
【文档编号】G01K13/02GK203858050SQ201420221274
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年4月30日 优先权日:2014年4月30日
【发明者】王丽娟, 狄育慧, 文力 申请人:西安工程大学