一种便于装配的气象局温湿度采集装置

摘要

本实用新型提供一种便于装配的气象局温湿度采集装置，包括：支架；玻璃钢百叶箱，所述玻璃钢百叶箱固定安装于所述支架的顶端；温湿度传感器支架，所述温湿度传感器支架固定安装于所述玻璃钢百叶箱的内部，所述温湿度传感器支架的一侧固定安装有湿度传感器。本实用新型提供的便于装配的气象局温湿度采集装置，通过在玻璃钢百叶箱内的温湿度传感器支架上安装铂电阻温度传感器和湿敏电容湿度传感器，且玻璃钢百叶箱内外均为白色，玻璃钢百叶箱防止太阳对仪器的直接辐射和地面对仪器的反射辐射，保护仪器免受强风、雨、雪等的影响，并使仪器感应部分有适当的通风，能真实地感应外界空气温度和湿度的变化。

说明书

技术领域

本实用新型涉及温湿度数据采集领域，尤其涉及一种便于装配的气象局温湿度采集装置。

背景技术

空气温度(简称气温，下同)是表示空气冷热程度的物理量，表征了大气的热力状况；空气湿度(简称湿度，下同)是表示空气中的水汽含量和潮湿程度的物理量。

空气的温度和湿度是一种十分重要的环境要素，为及时获得这些数据，会使用温湿度采集装置对这些数据进行采集。

而现有的温湿度采集装置在使用时，太阳光直射地面后反射阳光，导致温湿度采集装置采集的数据不准确。

因此，有必要提供一种便于装配的气象局温湿度采集装置解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种便于装配的气象局温湿度采集装置，解决了现有的温湿度采集装置受外部阳光反射影响，导致温度采集数据不准确的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的便于装配的气象局温湿度采集装置，包括：支架；

玻璃钢百叶箱，所述玻璃钢百叶箱固定安装于所述支架的顶端；

温湿度传感器支架，所述温湿度传感器支架固定安装于所述玻璃钢百叶箱的内部，所述温湿度传感器支架的一侧固定安装有湿度传感器，所述温湿度传感器支架的另外三侧均匀固定安装有三个温度传感器；

斜板，所述斜板固定安装于所述玻璃钢百叶箱的顶部。

通过在玻璃钢百叶箱内的温湿度传感器支架上安装铂电阻温度传感器和湿敏电容湿度传感器，且玻璃钢百叶箱内外均为白色，玻璃钢百叶箱防止太阳对仪器的直接辐射和地面对仪器的反射辐射，保护仪器免受强风、雨、雪等的影响，并使仪器感应部分有适当的通风，能真实地感应外界空气温度和湿度的变化。

优选的，所述湿度传感器包括外套管，所述外套管的顶端固定安装有感应部件。

优选的，所述感应部件包括玻璃基片，所述玻璃基片顶部的一侧固定安装有下层电极，所述玻璃基片顶部的另一侧固定安装有金属焊脚，所述下层电极的表面设置有湿敏材料，所述湿敏材料和所述金属焊脚的表面设置有上层电极。

优选的，所述湿度传感器包括不锈钢套管，所述不锈钢套管内部的一端固定连接有铂电阻元件，所述铂电阻元件外表面的一端套设有金属导热层，所述铂电阻元件的另一端固定连接有外引线，所述外引线的一端通过所述不锈钢套管且延伸至所述不锈钢套管的外部。

优选的，所述支架的底部固定连接有底板，所述底板顶部的四周均设置有第一卡栓。

优选的，所述玻璃钢百叶箱底部的四周均固定连接有固定环，所述固定环的表面缠绕有钢丝绳，所述钢丝绳的底端固定安装有第二卡栓。

优选的，所述支架的表面固定连接有固定板，所述固定板的顶部固定连接有弹簧，所述弹簧的顶端固定连接有收纳箱。

通过在支架底端固定一个底板，第一卡栓通过底板卡入下方土壤中，同时底板的面积较大，可增强整个温湿度采集装置的稳定性，台风天气时，四个钢丝绳通过第二卡栓斜方向插入周围的土壤中，便可加强玻璃钢百叶箱的稳定性。

与相关技术相比较，本实用新型提供的便于装配的气象局温湿度采集装置具有如下有益效果：

本实用新型提供一种便于装配的气象局温湿度采集装置，通过在玻璃钢百叶箱内的温湿度传感器支架上安装铂电阻温度传感器和湿敏电容湿度传感器，且玻璃钢百叶箱内外均为白色，玻璃钢百叶箱防止太阳对仪器的直接辐射和地面对仪器的反射辐射，保护仪器免受强风、雨、雪等的影响，并使仪器感应部分有适当的通风，能真实地感应外界空气温度和湿度的变化。

附图说明

图1为本实用新型提供的便于装配的气象局温湿度采集装置的第一实施例的结构示意图；

图2为图1所示的温湿度传感器支架的结构示意图；

图3为图1所示的湿度传感器的结构示意图；

图4为图3所示的湿敏电容的感应部件结构示意图；

图5为图1所示的温度传感器的结构示意图；

图6为本实用新型提供的四线制电阻测温原理图；

图7为本实用新型提供的气温多传感器标准控制系统硬件结构示意图；

图8为本实用新型提供的气温多传感器标准控制器示意图；

图9为本实用新型提供的便于装配的气象局温湿度采集装置的第二实施例的结构示意图。

图中标号：1、支架，2、玻璃钢百叶箱，3、温湿度传感器支架，

4、湿度传感器，41、外套管，42、感应部件，

421、玻璃基片，422、下层电极，423、金属焊脚，424、湿敏材料，425、上层电极，

5、温度传感器，51、不锈钢套管，52、铂电阻元件，53、金属导热层，54、外引线，

6、斜板，

7、第一卡栓，8、固定环，9、钢丝绳，10、第二卡栓，11、固定板，12、弹簧，13、收纳箱，14、底板。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明。

第一实施例

请结合参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8和图9，其中，图1为本实用新型提供的便于装配的气象局温湿度采集装置的第一实施例的结构示意图；图2为图1所示的温湿度传感器支架的结构示意图；图3为图1所示的湿度传感器的结构示意图；图4为图3所示的湿敏电容的感应部件结构示意图；图5为图1所示的温度传感器的结构示意图；图6为本实用新型提供的四线制电阻测温原理图；图7为本实用新型提供的气温多传感器标准控制系统硬件结构示意图；图8为本实用新型提供的气温多传感器标准控制器示意图。便于装配的气象局温湿度采集装置包括：支架1；

玻璃钢百叶箱2，所述玻璃钢百叶箱2固定安装于所述支架1的顶端；

温湿度传感器支架3，所述温湿度传感器支架3固定安装于所述玻璃钢百叶箱2的内部，所述温湿度传感器支架3的一侧固定安装有湿度传感器4，所述温湿度传感器支架3的另外三侧均匀固定安装有三个温度传感器5；

斜板6，所述斜板6固定安装于所述玻璃钢百叶箱2的顶部。

自动观测空气温度和空气湿度的仪器主要有铂电阻温度传感器、气温多传感器标准控制系统和湿敏电容湿度传感器等，玻璃钢百叶箱2用于安装铂电阻温度传感器和湿敏电容湿度传感器，内外均为白色，百叶箱的作用是防止太阳对仪器的直接辐射和地面对仪器的反射辐射，保护仪器免受强风、雨、雪等的影响，并使仪器感应部分有适当的通风，能真实地感应外界空气温度和湿度的变化，玻璃钢百叶箱2通常由玻璃钢材料制成，箱壁两排叶片与水平面的夹角约为45°，呈“人”字形，箱底为中间一块稍高的三块平板，箱顶为两层平板，上层稍向后倾斜。玻璃钢百叶箱内部高615mm、宽470mm、深465mm，百叶箱要保持洁白，内外箱壁每月至少定期清洁一次，清洁时间以晴天上午为宜，不能用水洗，只能用湿布擦拭或毛刷刷拭，百叶箱内的温、湿传感器不得移出箱外；清洁百叶箱不能影响观测数据的准确性；定期检查百叶箱顶、箱内和壁缝中有无沙尘等影响观测的杂物，若有则用湿布擦拭或毛刷刷拭干净；百叶箱内不得存放多余的物品。

所述湿度传感器4包括外套管41，所述外套管41的顶端固定安装有感应部件42。

所述感应部件42包括玻璃基片421，所述玻璃基片421顶部的一侧固定安装有下层电极422，所述玻璃基片421顶部的另一侧固定安装有金属焊脚423，所述下层电极422的表面设置有湿敏材料424，所述湿敏材料424和所述金属焊脚423的表面设置有上层电极425。

所述湿度传感器5包括不锈钢套管51，所述不锈钢套管51内部的一端固定连接有铂电阻元件52，所述铂电阻元件52外表面的一端套设有金属导热层53，所述铂电阻元件52的另一端固定连接有外引线54，所述外引线54的一端通过所述不锈钢套管51且延伸至所述不锈钢套管51的外部。

气温传感器安装在百叶箱内的专用支架上，专用支架固定于百叶箱箱底中部；气温传感器感应部分垂直向下，固定在支架东侧相应位置上，感应元件的中心部分距地高度150cm，传感器电缆要连接、固定牢靠。

本实用新型提供的便于装配的气象局温湿度采集装置的工作原理如下：

铂电阻温度传感器利用金属铂在温度变化时自身电阻也随之改变的特性来测量温度，其准确度和稳定性依赖于铂电阻元件的特性，电阻与温度的关系式为：

R

式中R0为0℃时的电阻；Rt为t℃时的电阻；α和β为电阻的一次和二次项温度系数。

铂电阻温度传感器通常采用Pt100电阻，0℃时的电阻值为100Ω，电阻变化率约为0.385Ω/℃。采用四芯屏蔽信号线从敏感元件引出用于测量，使用四线制测温原理，以减少导线电阻引起的测量误差。带标准电阻的四线制电阻测温原理，如图6所示。

假定传感器的四根导线电阻为r，在2、3端接入标准电阻R0，和待测电阻Rt串联构成回路。由恒流源提供电流I0，由于导线的压降很小，所以I

代入电阻与温度关系式中，即可计算出温度。

湿敏电容湿度传感器的感应元件为湿敏电容，一般是用有机高分子薄膜电容制成。当环境湿度变化时，吸湿膜吸收或释放空气中的水汽，电容两极板间的介电常数发生改变，电容量随之改变，经过核查即可建立测量元件电容量与空气湿度的函数关系。

湿度传感器安装在百叶箱内的专用支架上，专用支架固定于百叶箱箱底中部；湿度传感器感应部分垂直向下，固定在支架西侧相应位置上，感应元件中心距地高度150cm。传感器电缆要连接、固定牢靠。

湿度传感器启用前取下感应部分保护套。

气温多传感器标准控制系统包括3支气温传感器、气温多传感器标准控制器、通信接口和外围设备等，其硬件结构示意图如图7。

温度测量传感器采用铠装Pt100铂电阻温度传感器，并采用ITS-90温标。

气温多传感器标准控制器，标准控制器面板上的状态指示灯可以显示设备工作状态，气温多传感器标准控制器示意详见图8。

安装在现有百叶箱内正中位置安装温湿度传感器支架上，支架均匀分布有8个孔。

3支气温传感器安装在支架上的正东、正北、正南(其中正东为气温传感器I，正北为气温传感器II，正南为气温传感器III)，1支湿度传感器安装在支架上的正西，如需增加气温、湿度传感器，可安装在东北、东南、西北、西南4个方位。

确保气温、湿度传感器的感应部分中部距地1.5m。

气温多传感器标准控制器安装在百叶箱与下基座连接处，通过现有温湿度分采集器的CAN总线与主采集器连接，温湿度传感器支架外形结构。

与相关技术相比较，本实用新型提供的便于装配的气象局温湿度采集装置具有如下有益效果：

通过在玻璃钢百叶箱2内的温湿度传感器支架3上安装铂电阻温度传感器4和湿敏电容湿度传感器5，且玻璃钢百叶箱2内外均为白色，玻璃钢百叶箱2防止太阳对仪器的直接辐射和地面对仪器的反射辐射，保护仪器免受强风、雨、雪等的影响，并使仪器感应部分有适当的通风，能真实地感应外界空气温度和湿度的变化。

第二实施例

请结合参阅图9，基于本申请的第一实施例提供的便于装配的气象局温湿度采集装置，本申请的第二实施例提出另一种便于装配的气象局温湿度采集装置。第二实施例仅仅是第一实施例优选的方式，第二实施例的实施对第一实施例的单独实施不会造成影响。

具体的，本申请的第二实施例提供的便于装配的气象局温湿度采集装置的不同之处在于，所述支架1的底部固定连接有底板14，所述底板14顶部的四周均设置有第一卡栓7。

底板14固定在支架1底部，可增大整个温湿度采集装置底部的面积和重量，增强整个温湿度采集装置的稳定性，四个第一卡栓7固定在从底板14上的孔洞中插入地面土壤中，第一卡栓7的长度较长，增强整个温湿度采集装置的稳定性。

所述玻璃钢百叶箱2底部的四周均固定连接有固定环8，所述固定环8的表面缠绕有钢丝绳9，所述钢丝绳9的底端固定安装有第二卡栓10。

四个固定环8固定在玻璃钢百叶箱2的底部，钢丝绳9的一端系在固定环8上，钢丝绳9的一端与第二卡栓10连接在一起，第二卡栓10的底端插入土壤中。

所述支架1的表面固定连接有固定板11，所述固定板11的顶部固定连接有弹簧12，所述弹簧12的顶端固定连接有收纳箱13。

固定板11固定在支架1上，弹簧12为压缩弹簧，带动收纳箱13沿着支架1上下滑动，收纳箱13可对钢丝绳9和第二卡栓10进行收纳。

本实用新型提供的便于装配的气象局温湿度采集装置的工作原理如下：

对玻璃钢百叶箱2进行安装固定时，首先将底板14放置在地面上，随后便可将四个第一卡栓7从底板14中穿过并插入地面上。

当台风天气风力电大时，首先将收纳箱13向下拉动，随后便可将收纳箱13内缠绕在支架1上的钢丝绳9解下，之后再将第二卡栓10倾斜插入到周围土壤中，对整个玻璃钢百叶箱2进行加强。

与相关技术相比较，本实用新型提供的便于装配的气象局温湿度采集装置具有如下有益效果：

通过在支架1底端固定一个底板14，第一卡栓7通过底板14卡入下方土壤中，同时底板14的面积较大，可增强整个温湿度采集装置的稳定性，台风天气时，四个钢丝绳9通过第二卡栓10斜方向插入周围的土壤中，便可加强玻璃钢百叶箱2的稳定性。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。