专利名称：适用于大型系留气球的气压采集测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于气压采集测量技术领域，具体涉及一种适用于大型系留气球囊体 气压采集和测量装置。
背景技术：
系留气球作为一种浮空平台，其基本工作原理是利用气球囊体内的填充气体在空 气中产生浮力搭载有效载荷，并通过系留缆绳的拖曳实现在空中的长时间驻留。根据系留 气球的气动外形设计有若干个囊体，一般包括主气囊、副气囊、整流罩和尾翼气囊。其中副 气囊、整流罩和尾翼气囊的内部填充空气，主要用于调节各个囊体的压差，进而维持系留气 球的气动外形，主气囊一般填充密度较小的惰性气体——氦气，用于产生浮力。系留气球长 时间工作于多变的外界环境中，因此要对各囊体内部压力进行严格控制，才能保证气球在 恶劣的自然环境下保持良好的气动外形，从而保证正常工作。大型系留气球的体积非常庞 大，最小的囊体体积也有几百立方，因此各个囊体距离很远，对各个囊体气压的采集和测量 就变得非常困难。目前国内外采用的分布式采集测量装置，是在各个囊体安置差压传感器， 采集气压值后通过通讯电缆传送出去，这种分布采集和测量的方式造成差压传感器安装维 护困难，过长的电源和通讯线缆直接导致供电线路压降过大，通讯线路串扰增多，系统工作 不稳定，而且线缆的重量不可忽视。因此就需要有一种能解决这些问题的气压采集和测量装置。
实用新型内容为了解决大型系留气球的气压采集中存在的差压传感器安装维护困难等问题，本 实用新型提供一种重量轻、安装方便、易于维护、长期工作稳定适用于大型系留气球的气压 采集测量装置。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是适用于大型系留气球的气压采集测量装置，包括框架状的盒体27，盒体27中部排 列设有8个具有RS485接口的差压传感器，分别为第一差压传感器3、第二差压传感器4、第 三差压传感器5、第四差压传感器6、第五差压传感器7、第六差压传感器8、第七差压传感器 9和第八差压传感器10 ；盒体一侧外部分别设有电源插座1和通讯插座2。盒体边框上分别设有8个引压口，且分别连通着所述的8个具有RS485接口的差 压传感器，每个引压口均带有外螺纹；具体的连接关系如下与第一差压传感器3对应的盒体边框上分别设有第一两通静压口 23和第一氦气 囊引压口 19，第一两通静压口 23和第一氦气囊引压口 19分别通过引压管连通着第一差压 传感器3。与第二差压传感器4对应的盒体边框上分别设有第二两通静压口 11和第二氦气 囊引压口 15，第二两通静压口 11和第二氦气囊引压口 15分别通过引压管连通着第二差压 传感器4。[0009]与第三差压传感器5对应的盒体边框上分别设有第一三通静压口 M和第一副气 囊引压口 20，第一三通静压口 M和第一副气囊引压口 20分别通过引压管连通着第三差压 传感器5。与第四差压传感器6对应的盒体边框上分别设有第一四通静压口 12和第二副气 囊引压口 16，第一四通静压口 12和第二副气囊引压口 16分别通过引压管连通着第四差压 传感器6。与第五差压传感器7对应的盒体边框上分别设有第二四通静压口 25和第一整流 罩引压口 21，第二四通静压口 25和第一整流罩引压口 21分别通过引压管连通着第五差压 传感器7。与第六差压传感器8对应的盒体边框上分别设有第二三通静压口 13和第二整流 罩引压口 17，第二三通静压口 13和第二整流罩引压口 17分别通过引压管连通着第六差压 传感器8。与第七差压传感器9对应的盒体边框上分别设有第三两通静压口沈和第一尾翼 引压口 22，第三两通静压口沈和第一尾翼引压口 22分别通过引压管连通着第七差压传感
9 ο与第八差压传感器10对应的盒体边框上分别设有第四两通静压口 14和第二尾翼 引压口 18，第四两通静压口 14和第二尾翼引压口 18分别通过引压管连通着第八差压传感 器10。所述第一两通静压口 23、第一三通静压口 24、第二四通静压口 25和第三两通静压 口沈作为一组，横向之间由引压管互相连通；第二四通静压口 25的第四接口连通外界大气 压。所述第二两通静压口 11、第一四通静压口 12、第二三通静压口 13和第四两通静压 口 14作为另一组，横向之间由引压管互相连通；第一四通静压口 12的第四接口连通外界大 气压。所述引压管为硅橡胶管。本实用新型将气压的采集采用分布式采集的方式，根据连通器的原理，通过有一 定硬度的聚氨酯的引压管把各个囊体的气体引至气压采集测量盒体外部的引压口，内部用 硬度较小的硅橡胶管将各个引压口的气压引至传感器的气压采集口 ；气压的测量采用集中 测量的方式，气压采集测量盒内安装8个具有RS485接口的差压传感器，差压传感器地址编 码从01 08，并且两两互为热冗余备份，即01与02互备份，03与04互备份，05与06互备 份，07与08互备份，地址编码为01和02的差压传感器处理氦气囊与外界气压的压差，地址 编码为03和04的差压传感器处理副气囊与外界气压的压差，地址编码为05和06的差压 传感器处理整流罩与外界气压的压差，地址编码为07和08的差压传感器处理尾翼与外界 气压的压差，结果通过两线制RS485总线的通讯线缆传送给上位机。本实用新型的有益效果是此装置可以安装在系留气球电子设备的供电电源附近， 省去了大量的供电和通讯电缆，系统工作长期稳定，易于维护。
图1是气压采集测量盒内部构造图。[0021]图2是气压采集测量盒电气功能示意图。图中1.电源插座，2.通讯插座，3.第一差压传感器，4.第二差压传感器，5.第三 差压传感器，6.第四差压传感器，7.第五差压传感器，8.第六差压传感器，9.第七差压 传感器，10.第八差压传感器，11.第二两通静压口，12.第一四通静压口，13.第二三通静 压口，14.第四两通静压口，15.第二氦气囊引压口，16.第二副气囊引压口，17.第二整流罩 引压口，18.第二尾翼引压口，19.第一氦气囊引压口，20.第一副气囊引压口，21.第一整流 罩引压口，22.第一尾翼引压口，23.第一两通静压口，24.第一三通静压口，25.第二四通静 压口，26.第三两通静压口，27.盒体。
具体实施方式
以下结合附图，通过实施例对本实用新型作进一步地说明。实施例参见图1，适用于大型系留气球的气压采集测量装置包括框架状的盒体27，盒体 27中部排列安装有8个具有RS485接口的差压传感器，分别为第一差压传感器3、第二差压 传感器4、第三差压传感器5、第四差压传感器6、第五差压传感器7、第六差压传感器8、第七 差压传感器9和第八差压传感器10。第一差压传感器即地址编码为01的差压传感器，以 此类推，第一 第八差压传感器即地址编码为01 08的差压传感器，并且两两互为热冗余 备份，即01与02互备份，03与04互备份，05与06互备份，07与08互备份，地址编码为01 和02的差压传感器处理氦气囊与外界气压的压差，地址编码为03和04的差压传感器处理 副气囊与外界气压的压差，地址编码为05和06的差压传感器处理整流罩与外界气压的压 差，地址编码为07和08的差压传感器处理尾翼与外界气压的压差，结果通过两线制RS485 总线的通讯线缆传送给上位机。盒体一侧外部分别安装有电源插座1和通讯插座2。盒体边框上分别安装有8个 引压口，8个引压口分别连通着8个具有RS485接口的差压传感器，每个引压口均带有外螺 纹，以增强摩擦力和气密性。具体结构关系如下与第一差压传感器3对应的盒体边框上分别安装有第一两通静压口 23和第一氦 气囊引压口 19，第一两通静压口 23和第一氦气囊引压口 19分别通过引压管连通着第一差 压传感器3。与第二差压传感器4对应的盒体边框上分别安装有第二两通静压口 11和第二氦 气囊引压口 15，第二两通静压口 11和第二氦气囊引压口 15分别通过引压管连通着第二差 压传感器4。与第三差压传感器5对应的盒体边框上分别安装有第一三通静压口 M和第一副 气囊引压口 20，第一三通静压口 M和第一副气囊引压口 20分别通过引压管连通着第三差 压传感器5。与第四差压传感器6对应的盒体边框上分别安装有第一四通静压口 12和第二副 气囊引压口 16，第一四通静压口 12和第二副气囊引压口 16分别通过引压管连通着第四差 压传感器6。与第五差压传感器7对应的盒体边框上分别安装有第二四通静压口 25和第一整 流罩引压口 21，第二四通静压口 25和第一整流罩引压口 21分别通过引压管连通着第五差压传感器7。与第六差压传感器8对应的盒体边框上分别安装有第二三通静压口 13和第二整 流罩引压口 17，第二三通静压口 13和第二整流罩引压口 17分别通过引压管连通着第六差 压传感器8。与第七差压传感器9对应的盒体边框上分别安装有第三两通静压口沈和第一尾 翼引压口 22，第三两通静压口沈和第一尾翼引压口 22分别通过引压管连通着第七差压传 感器9。与第八差压传感器10对应的盒体边框上分别安装有第四两通静压口 14和第二尾 翼引压口 18，第四两通静压口 14和第二尾翼引压口 18分别通过引压管连通着第八差压传 感器10。第一两通静压口 23、第一三通静压口 24、第二四通静压口 25和第三两通静压口 沈作为一组，横向之间由引压管互相连通；第二四通静压口 25的第四接口连通外界大气 压。第二两通静压口 11、第一四通静压口 12、第二三通静压口 13和第四两通静压口 14作为另一组，横向之间由引压管互相连通；第一四通静压口 12的第四接口连通外界大气 压。每个囊体的压差为囊体内部的气压和外界大气压的差值。差压传感器采集Pl 口 与PO 口的气压，得出Pl-PO的压差测量值。所有的差压传感器通过电源插座1提供5V的 直流电源。静压即外界大气压，作为所有差压传感器的参考气压，需要引至地址为0广08差 压传感器的PO 口，每个囊体的气压通过引压管引至相应差压传感器的Pl 口。因为盒体外 部的气压管长度都较长，为了防止弯折影响测量结果采用具有一定硬度的聚氨酯材料的与 引压口直径相匹配口径的气压管。盒体内部的引压管采用硬度较低的与引压口直径相匹配 口径的硅橡胶管连接。该气压采集测量装置的电气功能参见图2。外部5V直流电源1为盒体内部8个型 号为ΡΡΤ0001GWW5VAB差压传感器供电，差压传感器具有RS485通讯功能，地址01 08的 差压传感器(3、4、5、6、7、8、9、10)挂接在同一两线制RS485总线上，所有的采样结果数据通 过型号为J30J-1MKP的通讯插座2传送到上位机。
权利要求1.适用于大型系留气球的气压采集测量装置，其特征在于包括框架状的盒体(27)， 盒体(27)中部排列设有8个具有RS485接口的差压传感器，分别为第一差压传感器(3)、第 二差压传感器(4)、第三差压传感器(5)、第四差压传感器(6)、第五差压传感器(7)、第六差 压传感器(8)、第七差压传感器(9)和第八差压传感器(10);盒体一侧外部分别设有电源插 座(1)和通讯插座(2)；盒体边框上分别设有8个引压口，且分别连通着所述的8个具有RS485接口的差压传 感器，每个引压口均带有外螺纹；具体的连接关系如下与第一差压传感器(3)对应的盒体边框上分别设有第一两通静压口(23)和第一氦气 囊引压口(19)，第一两通静压口(23)和第一氦气囊引压口(19)分别通过引压管连通着第 一差压传感器(3);与第二差压传感器(4)对应的盒体边框上分别设有第二两通静压口(11)和第二氦气 囊引压口(15)，第二两通静压口(11)和第二氦气囊引压口(15)分别通过引压管连通着第 二差压传感器(4);与第三差压传感器(5)对应的盒体边框上分别设有第一三通静压口(24)和第一副气 囊引压口(20)，第一三通静压口(24)和第一副气囊引压口(20)分别通过引压管连通着第 三差压传感器(5)；与第四差压传感器(6)对应的盒体边框上分别设有第一四通静压口(12)和第二副气 囊引压口(16)，第一四通静压口(12)和第二副气囊引压口(16)分别通过引压管连通着第 四差压传感器(6);与第五差压传感器(7)对应的盒体边框上分别设有第二四通静压口(25)和第一整流 罩引压口(21)，第二四通静压口(25)和第一整流罩引压口(21)分别通过引压管连通着第 五差压传感器(7)；与第六差压传感器(8)对应的盒体边框上分别设有第二三通静压口(13)和第二整流 罩引压口(17)，第二三通静压口(13)和第二整流罩引压口(17)分别通过引压管连通着第 六差压传感器(8);与第七差压传感器(9)对应的盒体边框上分别设有第三两通静压口(26)和第一 尾翼引压口(22)，第三两通静压口(26)和第一尾翼引压口(22)分别通过引压管连通着第 七差压传感器(9);与第八差压传感器(10)对应的盒体边框上分别设有第四两通静压口(14)和第二尾翼 引压口(18)，第四两通静压口(14)和第二尾翼引压口(18)分别通过引压管连通着第八差 压传感器(10);所述第一两通静压口(23)、第一三通静压口(24)、第二四通静压口(25)和第三两通静 压口(26)作为一组，横向之间由引压管互相连通；第二四通静压口(25)的第四接口连通外 界大气压；所述第二两通静压口( 11 )、第一四通静压口( 12)、第二三通静压口(13)和第四两通静 压口(14)作为另一组，横向之间由引压管互相连通；第一四通静压口(12)的第四接口连通 外界大气压。
2.根据权利要求1所述的适用于大型系留气球的气压采集测量装置，其特征在于所 述引压管为硅橡胶管。
专利摘要本实用新型涉及适用于大型系留气球的气压采集测量装置。该装置包括框架状的盒体，盒体中部排列设有8个具有RS485接口的差压传感器；盒体一侧外部分别设有电源插座(1)和通讯插座(2)；盒体边框上分别设有8个引压口，且分别连通着所述的8个具有RS485接口的差压传感器，每个引压口均带有外螺纹；盒体边框上分别设有8个两通以上的静压口，其中包括四个两通静压口、两个三通静压口和两个四通静压口，其中8个静压口分别连通着所述的8个具有RS485接口的差压传感器，两个四通静压口中的一个接口连通外界大气压。本实用新型安装在系留气球电子设备的供电电源附近，省去了大量的供电和通讯电缆，系统工作长期稳定，易于维护。
文档编号G08C19/00GK201909695SQ20112000824
公开日2011年7月27日 申请日期2011年1月13日 优先权日2011年1月13日
发明者叶明傲, 朱弘, 林回祥, 段玲琳, 郭立俊 申请人:中国电子科技集团公司第三十八研究所