一种地面热环境综合测试装置

1.本实用新型涉及地面热环境测试设备领域，具体涉及一种地面热环境综合测试装置。


背景技术：

2.太阳能是指太阳的热辐射能(参见热能传播的三种方式:辐射)，主要表现就是常说的太阳光线。在现代一般用作发电或者为热水器提供能源，太阳能作为清洁能源之一被广泛的利用，由于太阳能具有间歇、不稳定性的特征直接用于供暖有很大的缺点，故在太阳能供暖系统增加了储能装置。当前较为适用的太阳能储热方式是使用土壤储热材料进行存储太阳能量，可以更加高效地利用太阳能，在对太阳能利用的时候需要对不同下垫面进行各种数据测试。
3.现有技术存在以下问题：
4.现有的地面热环境测试装置在使用的时候对于复杂多样的下垫面测量参数不完成，仅能对一部分的数据进行测量，并且测量的时候容易因为环境区域的不同造成测量数据存在差异，导致测试结构分析的不够全面，无法进行应用，同时对土壤进行测量的时候由于测量时间的加长导致温度产生偏差，需要反复重新进行温度测试，操作繁琐，数据不够及时和准确。


技术实现要素：

5.(一)实用新型目的
6.为解决背景技术中存在的技术问题，本实用新型提出一种地面热环境综合测试装置，具有可以对多组数据进行测量，并且可以根据环境的改变对测试装置进行改变，保证测量数据的精准，并且在测量的时候能够将测量的数据及时的进行传输，可以实现快速测量，避免环境的影响造成数据不准确的特点。
7.(二)技术方案
8.为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种地面热环境综合测试装置，包括所述横杆的底部安装有支架，所述横杆的端面上设置有物理测量装置，所述物理测量装置包括测量传感器、散射辐射表、直表光筒、连杆和黑球，所述测量传感器安装在支架上，所述直表光筒安装在横杆上，所述直表光筒的一侧连接有散射辐射表，所述直表光筒的另一侧连接有连杆，所述连杆的一端连接有黑球，所述横杆的底部设置有地面热环境测试装置，所述地面热环境测试装置包括温湿度传感器、支杆和红外热成像仪，所述支杆安装在支架的一侧，所述支杆的另一侧连接有温湿度传感器，所述横杆的底部连接有红外热成像仪，所述横杆的一端设置有测量地面发射率装置，所述测量地面反射率装置包括向上辐射表和总辐射表，所述向上辐射表安装在横杆的顶部，所述总辐射表安装在横杆的底部，所述支架的一侧设置有土壤温度测试装置，所述土壤温度测试装置包括试件、空心管、热电偶和热流密度记录仪，所述试件设置在支架的一侧，试件的内部设置有通孔，通孔的内部设置有所述空心
管，所述空心管的内部安装有热电偶，所述空心管的顶部安装有热流密度记录仪，所述支架和横杆上设置有第一数据采集器、第二数据采集器、第三数据采集器和第四数据采集器。
9.优选的，所述支架为可伸缩支架。
10.优选的，所述空心管的内部冲入导热脂，且空心管为镀锌空心钢管。
11.优选的，所述支杆与支架之间采用弧度收缩形式。
12.优选的，所述测量传感器为温度传感器、湿度传感器、风速传感器、风向传感器和大气压力测量传感器。
13.优选的，所述向上辐射表和总辐射表均采用垫片与螺栓的方式与横杆进行连接。
14.本实用新型的上述技术方案具有如下有益的技术效果：通过物理测量装置、地面热环境测试装置、土壤温度测试装置和测量地面反射率装置，可以将有关地面热环境的数据进行测量，并且在对土壤温度进行测量的时候可以及时的将温度进行传递，不会造成测量时间的加长导致温度产生飘逸，并且可以根据周围环境的变化对装置进行调节，保证数据测量的准确性，保证数据能够进行有效的利用。
附图说明
15.图1为本实用新型的主视结构示意图；
16.图2为本实用新型的土壤温度测试装置结构示意图；
17.图3为本实用新型的地面热环境测试装置结构示意图；
18.图4为本实用新型的测量地面发射率装置结构示意图；
19.图5为本实用新型的物理测量装置结构示意图。
20.附图标记：
21.1、横杆；2、支架；3、物理测量装置；301、测量传感器；302、散射辐射表；303、直表光筒；304、连杆；305、黑球；4、地面热环境测试装置；401、温湿度传感器；402、支杆；403、红外热成像仪；5、测量地面反射率装置；501、向上辐射表；502、总辐射表；6、土壤温度测试装置；601、试件；602、空心管；603、热电偶；604、热流密度记录仪；7、第一数据采集器；8、第二数据采集器；9、第三数据采集器；10、第四数据采集器；11、导热脂。
具体实施方式
22.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
23.如图1和图2所示，土壤温度测试装置6包括试件601、空心管602、热电偶603和热流密度记录仪604，试件601设置在支架2的一侧，试件601的内部设置有通孔，通孔的内部设置有空心管602，空心管602的内部安装有热电偶603，空心管602的顶部安装有热流密度记录仪604。
24.具体的是，试件601在对角线的交点处打孔，孔内放置有空心管602，当空心管602插入土壤内时，内部的热电偶603将土壤中的温度传递到热流密度记录仪604以及第一数据采集器7中。
25.进一步的是，热电偶603等距的分布在空心管602中，使得可以对地面各个深度进行温度测量，并且在通过数据传输线传输给第一数据采集器7上，保证了测量数据的及时性，并且能够对较多的数据进行测量。
26.进一步的是空心管602的内部充入导热脂11，导热脂11一方面能够将温度及时的传递到热电偶603上，另一方面可以对热电偶603的位置进行限定。
27.进一步的是，空心管602为镀锌钢管，且空心管602的底部设置有尖刺部，空心管602采用镀锌处理，可以增加钢管的耐腐蚀性，在地面下工作时可以增长空心管602的使用寿命，并且尖刺部可以减少空心管602与地面之间的压强，在将空心管602插入的时候更加省力。
28.如图1和图3所示，地面热环境测试装置4包括温湿度传感器401、支杆402和红外热成像仪403，支杆402安装在支架2的一侧，支杆402的另一侧连接有温湿度传感器401。
29.具体的是，温湿度传感器401通过支杆402与支架2进行连接，并且采用弧度式收缩形式，支杆402在支架2上等距设置，在使用的时候等距设置有温湿度传感器401对地面上的温度进行测量，并将测量的温度数据通过传输线传递到第二数据采集器8上，同时红外热成像仪可以将地面上的热量转换成可见的热图像，使用者可以根据图像上的颜色深度观测地面各处的不同温度。
30.进一步的是，支架2为可伸缩支架，可伸缩支架2可以根据地面环境的不同对支架2进行调节，增加了装置的适用性。
31.如图1和图4所示，物理测量装置3包括测量传感器301、散射辐射表302、直表光筒303、连杆304和黑球305，测量传感器301安装在支架2上，直表光筒303安装在横杆1上，直表光筒303的一侧连接有散射辐射表302，直表光筒303的另一侧连接有连杆304，连杆304的一端连接有黑球305。
32.具体的是，物理测量装置3包括两个部分，第一部分为测量传感器301，测量传感器301可以为温度传感器，湿度传感器，风速传感，风向传感器，大气压力测量传感器等中的一种或多种，使用者可以根据测量需求进行选择，此时测量传感器301对周围环境的各种数据进行测量，并通过传输线将数据传输到第三数据采集器9，并且测量传感器301设置在支架2上，支架2的与地面高度复合人体工程学，便于使用者对测量传感器301进行安装和拆卸。
33.第二部分为散射辐射表302、直表光筒303、连杆304和黑球305，在使用的时候需要将仪器的布置方向设置为南向，在测量太阳高度角的时候，使用者调节连杆304，连杆304分为若干连接杆，且每个连接杆采用铰接的方式进行连接，并且直表光筒303与之间也为铰接，需要将直表光筒303进行手动调节，将太阳光通过直表光筒303进行捕捉太阳，使其聚集与一点，然后采用自动收集系统进行实时捕捉太阳高度角，并将数据传输到第四数据采集器10上。
34.进一步是，通过对物理测量装置3，可以将环境的参数进行测量，可以通过周围环境的变化对地面热环境的影响，数据基数多，可参考的范围较大，在对地面热环境进行分析的时候更加全面。
35.如图1和图5所示，测量地面反射率装置5包括向上辐射表501和总辐射表502，向上辐射表501安装在横杆1的顶部，总辐射表502安装在横杆1的底部。
36.具体的是，向上辐射表501和总辐射表502设置在横杆1的末端，并且连接的组成均
是通过垫片与螺栓进行连接，同时总辐射表502位带有黑色遮光罩，在测量的时候通过调节总辐射表502尾部的调平旋钮，观察总辐射表502上的水平泡进行调瓶，在通过信号传输线将向上辐射表501和总辐射表502的限号传输到第四数据采集器10上。
37.本实用新型的工作原理及使用流程：在使用的时候使用者可以对支架2进行伸缩，使其整体的装置与地面之间保持合适的距离，使用的时候，将空心管602通过试件601插入到土壤中，通过空心管602内部的热电偶603将土壤中的温度传输到第一数据采集器7中，其次物理测量装置3可以将周围环境的数据进行测试，并将数据传输到第三数据采集器9和第四数据采集器10中，然后地面热环境测试装置4以及测量地面反射率装置5可对地面上的温度变化，以及地面的反射率进行测量，经过多种测量装置将地面热环境有关数据进行测量，保证了数据的全面性。
38.应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。