一种地面气温测量防辐射装置

1.本实用新型涉及一种地面气温测量防辐射装置，属于气象仪器的技术领域。


背景技术：

2.在气象探测领域，白天太阳直接辐射会造成气象站温度传感器升温，使其观测值高于周围环境的空气温度，称为辐射误差。目前气象站用百叶箱或自然通风防辐射罩可阻挡一部分辐射对温度传感器的直接照射，降低辐射误差，然而百叶箱或防辐射罩难以100%阻挡太阳辐射，因此在一定程度上，百叶箱或防辐射罩，仍会产生显著的辐射升温，导致流入其内部的气流被加热，引起内部温度传感器的观测结果高于外部自由空气的温度。此外，叶片和环片会阻碍气流流通，内部低气流速度亦会进一步加大辐射误差。
3.基于上述问题，百叶箱和防辐射罩内传感器的辐射误差可达1℃量级甚至更高。一个良好的防辐装置设计不仅应该使得到达温度传感器表面的辐射尽可能的小，而且应该使得温度传感器探头周围的气流速度尽可能的大。采用叶片或环片的设计有助于满足第一种要求，但难以满足第二种要求，上述两种设计要求存在矛盾，这给防辐射罩性能的提高带来了困难。


技术实现要素：

4.为了克服现有的技术中存在的不足，本实用新型目的在于提供一种地面气温测量防辐射装置。防辐射装置由上下反光板和四面扇叶反光罩构成，反光罩内部各嵌有圆台型导流罩，温度传感器置于其正中间，外围扇叶和反光板可有效阻挡太阳直接辐射、下垫面反射辐射、下垫面长波辐射、散射辐射等，降低辐射误差。同时扇叶和导流罩可增加温度传感器周围气流的速度，进一步降低辐射误差。
5.为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案一种地面气温测量防辐射装置，其包括反光板、框体、反光罩、导流罩、隔热柱和温度传感器，所述框体通过所述隔热柱与所述反光板连接，所述框体内设置所述反光罩和所述导流罩，所述反光罩设置在所述导流罩的外周，所述导流罩设置进气口和出气口，所述温度传感器设置在所述出气口处。
6.优选的，所述反光板包括上反光板和下反光板，所述框体设置在所述上反光板和下反光板之间。
7.优选的，所述反光罩由扇叶组成，相邻扇叶叶片之间具有流线型间隙。
8.优选的，所述反光罩设置4个，分别位于所述框体的内壁。
9.优选的，所述导流罩开口外大内小，所述导流罩的内表面涂上黑色吸收层。
10.优选的，所述导流罩设置4个，所述温度传感器位于4个所述导流罩的中心交汇处。
11.优选的，所述反光板和所述反光罩选自可为银、铜、铝。
12.优选的，在所述反光板和所述反光罩表面均镀上反光材料，所述反光材料选自银、镍、铝。
13.本实用新型的有益效果：
14.本实用新型装置内部上下通透，上下两面置有反光板，可在保证通风性的基础上，有效的阻挡上下两方的太阳直接辐射以及地面反射，温度传感器6置于导流罩4的中心处，四面反光罩3扇叶结构可有效的阻挡各种辐射对温度传感器6的影响，在其内部，内壁平整光滑且涂上黑色的吸收层，可有效降低二次辐射带来的辐射误差，另外，导流罩4气流的入口大出口小，能够有效的引导外部气流，反光罩3的截面呈扇叶型，且从任意方向流入，气体的流向都呈流线方向，能够有效的引导自然风在装置内的流通，能有效的加快温度传感器6周围气流的速度，进一步降低辐射误差。
附图说明
15.图1是本实用新型防辐射装置示意图；
16.图2是本实用新型防辐射装置的左视图；
17.图3是本实用新型防辐射装置的主视图；
18.图4是本实用新型防辐射装置的俯视图；
19.附图标记说明：
20.10-反光板，1-上反光板，2-下反光板，3-反光罩，4-导流罩，5-隔热柱，6-温度传感器，7-框体。
具体实施方式
21.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。
22.实施例1
23.如图1中的本实用新型的防辐射装置示意图，其结构可有效的阻挡太阳辐射并能有效的保证其装置内的通风性。该防辐射装置包括框体7、反光板10、反光罩3、导流罩4、隔热柱5和温度传感器6，隔热柱5的一端设置在反光板10上，另一端与框体7连接，框体7内部设置反光罩3，反光罩3的罩体基部与框体7的连接，反光罩3的基部中心设置导流罩4，中心外设置辐射状分布的扇叶。导流罩4内部中心设置温度传感器6，反光罩3的基部和导流罩4的两端均设置有通气口。沿着框体7的外壁向中心的方向，反光罩3的截面直径逐渐减小，利于引导气流从外部进入导流罩4的内部，增加温度传感器6周围的气流速度。较好的，反光罩3是由呈辐射分布的扇叶叠加构成，使太阳直接辐射、下垫面辐射、长波辐射、散射辐射等难以直接照射位于内部的温度传感器6。在任意风向的条件下，气流都能够在扇叶间隙引导下，以流线型路径进入装置内部，并在到达温度传感器6的表面时保持相对较高的风速，以此来降低辐射引起的误差。较好的，反光罩和导流罩4设置4个，均设置在框体7的四周，温度传感器6位于4个导流罩4之间的交汇区域，当气流流进时经过4个导流罩4的引导，使温度传感器6周围的气体不断向上下流动，从而在一定程度上避免通风管道壁引起的热污染效应，也有利于降低辐射误差。较佳的，反光罩3的罩体呈四面体，每一面均由十片叶片围成环状构成，每一片叶片呈弯曲流线型，表面曲滑由外向内弯折。导流罩4呈空心圆台状。
24.进一步的，反光板10区分为上反光板1和下反光板2，分别设置在反光罩3的上、下两侧。在上反光板1和下反光板2之间用4根等间隔隔热柱5连接，这样既可以有效减少来自上方太阳直接辐射引起的辐射升温，又能够减少上反光板1和下反光板2之间的热传导。上
反光板1和下反光板2选用反射率较高的金属，不仅能增加良好的机械性能，而且也降低了辐射的影响，使得进入装置的气流不至于由于辐射而温度过高，避免产生热污染效应。较好的，上反光板1和下反光板2材料可为银、铜、铝或其他高反射率材料，反光罩3的表面可敷上铝箔等，隔热柱5使用低传导热系数材料制成。反光罩3的上下表面不密闭且内部涂上黑色的吸收层，有利于将罩内的气流导通以及将辐射热进行扩散。
25.经仿真验证，在相同环境条件下，本实用新型涉及的地面气温测量防辐射装置可将温度传感器辐射误差降低至0.1 ℃量级，而传统百叶箱和自然通风防辐射罩的辐射误差高达1 ℃量级，可见，本申请涉及的防辐射装置降低了温度传感器的辐射误差。与传统的叶片式百叶箱和环片式防辐射罩相比，本实用新型涉及的防辐射罩体积较小、重量较小、可降低成本，结构相对简单，易于加工制造、维护安装和清洁，在风向不定等复杂的情况下仍然能正常工作，防辐射罩的可靠性高。
26.应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。


技术特征：
1.一种地面气温测量防辐射装置，其特征在于：包括反光板(10)、框体(7)、反光罩(3)、导流罩(4)、隔热柱(5)和温度传感器(6)，所述反光板(10)通过所述隔热柱(5)设置在所述框体(7)上；所述反光罩(3)和所述导流罩(4)均设置于所述框体(7)内部，所述反光罩(3)设置在所述导流罩(4)的外周，所述温度传感器(6)设置在所述导流罩(4)的出气口处。2.如权利要求1所述的地面气温测量防辐射装置，其特征在于：所述反光板(10)包括上反光板(1)和下反光板(2)，所述框体(7)设置在所述上反光板(1)和下反光板(2)之间。3.如权利要求1所述的地面气温测量防辐射装置，其特征在于：所述反光罩(3)的罩体上设置若干扇叶，相邻扇叶叶片之间具有间隙。4.如权利要求3所述的地面气温测量防辐射装置，其特征在于：所述反光罩(3)设置4个，位于所述框体(7)的侧壁的不同内壁。5.如权利要求1所述的地面气温测量防辐射装置，其特征在于：所述导流罩(4)的开口内径外大内小，所述导流罩(4)的内表面涂覆有黑色材料吸收层。6.如权利要求5所述的地面气温测量防辐射装置，其特征在于：所述导流罩(4)设置4个，所述温度传感器(6)位于4个所述导流罩(4)的出气口的中心交汇处。7.如权利要求1所述的地面气温测量防辐射装置，其特征在于：所述反光板(10)和所述反光罩(3)的材质选自银、铜或铝。8.如权利要求5所述的地面气温测量防辐射装置，其特征在于：在所述反光板(10)和所述反光罩(3)表面均镀有反光层，所述反光层的材料选自银、镍或铝。

技术总结
本实用新型提供一种地面气温测量防辐射装置，其包括反光板、框体、反光罩、导流罩、隔热柱和温度传感器，所述框体通过所述隔热柱与所述反光板连接，所述框体内设置所述反光罩和所述导流罩，所述反光罩设置在所述导流罩的外周，所述温度传感器设置在所述框体中心，所述反光板包括上反光板和下反光板，所述框体设置在所述上反光板和下反光板之间。本实用新型装置内部上下通透，上下两面置有反光板，可在保证通风性的基础上，有效的阻挡上下两方的太阳直接辐射以及地面反射，可有效降低二次辐射带来的辐射误差；导流罩使得穿过的气体的流向都呈流线方向，能有效的加快气流的速度，进一步降低辐射误差。降低辐射误差。降低辐射误差。


技术研发人员：王帅 陈慧君
受保护的技术使用者：南京信息工程大学
技术研发日：2021.11.30
技术公布日：2022/6/3