一种一体式多要素气象传感器

本发明涉及气象学测量设备相关，具体涉及一种一体化多要素气象传感器。

背景技术：

1、一体式多要素气象传感器通常是具有各种气象传感器的组合的气象检测器，所述气象传感器用于确定各种天气状况，例如风向、温度、湿度、降雨量等其它天气参数。传统的一体式多要素气象传感器由于需要封装多个要素传感器以及传输电路，容易产生电路发热、内外环境气流交换差等问题，导致要素传感器的难以测量准确的测量目标。现有技术us11048019b1公开了一种可安装在管状构件上的天气传感系统。所述天气感测系统包括天气传感器壳体，所述天气传感器壳体包括可移除地附接的第一壳体部分和第二壳体部分。第一壳体部分包括第一开放通道，第二壳体部分包括与第一开放通道对齐并朝向第一开放通道开口的第二开放通道。 第一和第二开放通道形成封闭通道，用于接收天气传感系统并将其固定到管状构件。现有技术中内置的部分传感器容易由于热辐射以及封闭环境导致传感器周围空气具有与大气不同的热量和湿度，造成测量误差。发明人认为还存在改进空间。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种一体式多要素气象传感器，能够实现气象传感器内在高风速下自然通风，保证要素传感器的测量目标的准确；能够实现在低风速或者高温等特殊情况下，对气象传感器壳体内进行强制通风，防止由于空气不流通、热辐射等原因，导致要素传感器丧失对于准确的测量目标；一体式多要素气象传感器能够防止和阻挡外部异物进入，或者保证异物从壳体内排出。一种一体式多要素气象传感器，包括安装有气象传感器的壳体，所述壳体外侧设有至少两层热辐射屏蔽件，所述热辐射屏蔽件设有竖直方向的导风通孔，每层所述热辐射屏蔽件的导风通孔连通形成导风流动路径，改变空气循环路径，提高气流在热辐射屏蔽件的散热效率；导风通孔提供受热变形空间，降低热辐射屏蔽件的形变破坏的概率，延长使用寿命；所述壳体设有第一通风通道，所述第一通风通道连通所述导风流动路径与所述壳体内部。采用第一通风通道连通热辐射屏蔽件和壳体内部，能够提高壳体内部在自然风下的空气流通效率，提高壳体内部要素传感器对于准确的测量目标；采用热辐射屏蔽件提高气象传感器壳体对于热辐射的反射效率，避免壳体快速升温，对壳体内部空气加热，导致要素传感器丧失准确的测量目标。

2、作为优选，壳体的侧壁具有倾角，所述壳体的侧壁的顶部直径小于所述壳体的侧壁的底部直径。采用上述壳体的侧壁外形，能够加速空气的流动效率，提高自然风从下方进入的循环速率，对气象传感器的壳体进行降温。

3、作为优选，所述热辐射屏蔽件包括至少一个平面和至少两个斜面，所述导风通孔为设置在平面上的圆弧孔，每层所述热辐射屏蔽件的导风通孔位于同一竖直直线上。 在热辐射屏蔽件上设置导风通孔，热辐射屏蔽件受热辐射温度快速升高时，产生热的热量，可以由导风通孔流动的气流带走大部分热量，避免热辐射屏蔽件过热向气象传感器的壳体内空气进行热传递；导风通孔能够提高自然风和强制通风时，空气的流动效率；热辐射屏蔽件设有至少两个斜面，可以互相补充对入射辐射进行反射，提高热辐射屏蔽件对于热辐射的屏蔽效果；热辐射屏蔽件及其结构设计能够防止生物误入，例如导风通孔形成的风壁能够阻止生物进入，热辐射屏蔽件内部结构以及风机形成的单向气流能够驱赶生物以及清洁、疏通热辐射屏蔽件组成的层状结构，防止热辐射屏蔽件堵塞。

4、作为优选，所述热辐射屏蔽件靠近所述壳体一侧的斜面为第一斜面，所述第一斜面远离壳体的一侧高于所述第一斜面靠近壳体的一侧。采用上述热辐射屏蔽件的外形设置，能够反射所有来自除了正下方之外的入射辐射，同时还对气流流向进行导向，内部的闷热气流上升经第一斜面，流向导风通孔。

5、作为优选，所述气象传感器包括支撑杆，所述支撑杆的顶部连接所述壳体，所述支撑杆顶部固定至少两个要素传感器，所述要素传感器包括温度传感器和湿度传感器。要素传感器设置在支撑杆顶部，以便最大化所获得的气象数据的可靠性；多个要素传感器能够确定各种天气参数，提高数据的获取量，更好的反应天气状况。

6、作为优选，所述壳体内设有第二通风通道，所述支撑杆的顶部位于所述第二通风通道内，所述第二通风通道连通外界与所述壳体内部。支撑杆设置在第二通风通道内，即要素传感器设置在第二通风通道内。第二通风通道能够使要素传感器周围的气流快速与外界发生交换，以便使要素传感器周围的空气能够可靠的代表外界空气，最大化所获得的气象数据的准确性。

7、作为优选，所述第二通风通道内设有风机，所述风机位于外界与所述壳体内部的连接处。在风速较低、高温等气象环境下，气象传感器的壳体内部的空气无法准确反映外界环境的气象数据，壳体内部的空气无法与外界空气发生交换，设置风机能够促进外界空气与气象传感器的壳体内部空气的交换，以便保证要素传感器获得数据的准确性；当有外界异物进入壳体内时，异物能够沿着第二通风通道下落从风机叶片的缝隙中排出；当进入的异物较大，例如落叶等，风机工作时会破碎落叶，起到排出异物的作用。

8、作为优选，所述壳体顶部连接有风向标以及风速仪。壳体的顶部设置风向标以及风速仪获取风向和风速数据，同时，风速数据可用于参考是否启动风机，促进外界空气与气象传感器的壳体内部空气的交换，破环气象传感器内的微气候。

9、本发明解决了目前气象传感器由于壳体封闭，导致的空气不流通，气象传感器内部形成微气候，要素传感器丧失准确的测量目标的问题；解决了由于壳体封闭、热辐射而导致壳体内部温度过高，要素传感器丧失准确的测量目标甚至要素传感器的损坏的问题；并采用第一通风通道连通热辐射屏蔽件和壳体内部，能够提高壳体内部在自然风下的空气流通效率，保证要素传感器的测量目标的准确；采用热辐射屏蔽件提高气象传感器壳体对于热辐射的反射效率和风机进行强制通风循环，避免壳体快速升温以及壳体内部形成不同于外界环境的微气候，导致要素传感器丧失准确的测量目标；热辐射屏蔽件能够防止和阻挡外部异物进入，风机产生的单向气流对于生物具有驱赶作用；同时，风机所在的第二通风通道能够保证异物从风机的叶片缝隙内排出或者由风机破碎后排出。

技术特征：

1.一种一体式多要素气象传感器，包括安装有要素传感器的壳体（4），其特征在于，所述壳体（4）外侧设有至少两层热辐射屏蔽件（5），所述热辐射屏蔽件（5）设有竖直方向的导风通孔（503），每层所述热辐射屏蔽件（5）的导风通孔（503）连通形成导风流动路径；所述壳体（4）设有第一通风通道（6），所述第一通风通道（6）连通所述导风流动路径与所述壳体（4）内部。

2.根据权利要求1所述的一种一体化多要素气象传感器，其特征在于，所述壳体（4）的侧壁具有倾角，所述壳体（4）的侧壁的顶部直径小于所述壳体（4）的侧壁的底部直径。

3.根据权利要求2所述的一种一体化多要素气象传感器，其特征在于，所述热辐射屏蔽件（5）包括至少一个平面和至少两个斜面，所述导风通孔（503）为设置在平面上的圆弧孔，每层所述热辐射屏蔽件（5）的导风通孔（503）位于同一竖直直线上。

4.根据权利要求3所述的一种一体化多要素气象传感器，其特征在于，所述热辐射屏蔽件（5）靠近所述壳体（4）一侧的斜面为第一斜面（501），所述第一斜面（501）远离壳体（4）的一侧高于所述第一斜面（501）靠近壳体（4）的一侧，所述第一斜面（501）远离壳体（4）的一侧与设有所述导风通孔（503）的所述平面衔接。

5.根据权利要求3或4所述的一种一体式多要素气象传感器，其特征在于，所述一体式多要素气象传感器包括支撑杆（3），所述支撑杆（3）的顶部连接所述壳体（4），所述支撑杆（3）顶部固定至少两个要素传感器。

6.根据权利要求5所述的一种一体化多要素气象传感器，其特征在于，所述壳体（4）内设有第二通风通道（8），所述支撑杆（3）的顶部位于第二通风通道（8）内，所述第二通道连通外界与所述壳体（4）内部。

7.根据权利要求6所述的一种一体化多要素气象传感器，其特征在于，所述第二通风通道（8）内设有风机（7），所述风机（7）位于外界与所述壳体（4）内部的连接处。

8.根据权利要求5所述的一种一体化多要素气象传感器，其特征在于，所述壳体（4）顶部连接有风向标（1）以及风速仪（2）。

技术总结本发明属于气象学测量设备技术领域，提供了一种一体式多要素气象传感器。一种一体式多要素气象传感器，包括安装有要素传感器的壳体，所述壳体外侧设有至少两层热辐射屏蔽件，所述热辐射屏蔽件设有竖直方向的导风通孔，每层所述热辐射屏蔽件的导风通孔连通形成导风流动路径；所述壳体设有第一通风通道，所述第一通风通道连通所述导风流动路径与所述壳体内部。本方案能够破环气象传感器内部的微气候，使气象传感器内部空气能够反映外界空气的天气状况，提高壳体内部要素传感器的测量准确性；提高气象传感器壳体对于热辐射的反射效率，避免要素传感器丧失测量目标的测量准确性。技术研发人员：陈振涛,杜辉,刘凤,王晓蕾,王少东受保护的技术使用者：中国人民解放军国防科技大学技术研发日：技术公布日：2024/9/29