便携式雪层温度廓线观测装置的制作方法

1.本实用新型涉及雪层温度测试技术领域，具体而言，涉及一种便携式雪层温度廓线观测装置。


背景技术：

2.在全球气候暖湿化的背景下，融雪引起的洪水有加剧的趋势，尤其高原山区受地形抬升影响，融雪洪水影响更甚，给农牧业生产和生活产生了重要影响。例如会出现气温连续升高，导致雪水加速融化并加之强降雨引发暴雨山洪灾害，并造成大规模经济损失的情况。
3.降雪后积雪的消融与雪层以及空气温度密切相关，开展雪层温度的精准观测有助于开展融雪产流机制的研究。此前，在进行雪层温度观测时往往采用针式温度计进行人工观测，这种传统的观测方式效率低、精度差且耗时费力。
4.具体的，人工采用针式温度计进行观测，观测频次低、观测精度差，依赖人工耗时耗力，无法长时期观测，观测的数据需要人工记录等等缺点。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的包括，例如，提供了一种便携式雪层温度廓线观测装置，其能够自动高效地将不同雪层的中的稳定数据进行测量、采集并获得相应的测量结构；同时便携式雪层温度廓线观测装置的体积小、重量轻，便于携带，同时观测的数据精度高、频次高，同时观测数据自动存储形成可通用打开的csv和excel文件，装置中安装了有平板电脑可实时显示数据、电池状况等。
6.本实用新型的实施例可以这样实现：
7.第一方面，本实用新型提供一种便携式雪层温度廓线观测装置，包括：
8.数据采集存储器和多个温度传感器；
9.所述多个温度传感的输出端均与所述数据采集存储器电连接；
10.所述数据采集存储器用于对多个所述温度传感器的温度数据、各个温度传感器的位置数据、以及相邻温度传感器的位置关系数据。
11.本方案的便携式雪层温度廓线观测装置利用多个温度传感器能够对不同高度、不同位置的雪层的温度进行同时测定。相对于现有技术中采用针式温度计进行单独的测温作业，本方案的数据采集存储器和多个温度传感器协同配合，能够实现进行高频次、雪层温度自动化观测装置，该装置操作简便，只需打开电源，并将多个温度传感器以固定高度分层插入雪层中便可实时读取、存储和显示不同雪层内温度数据，数据存储在数据采集存储器中可连接笔记本电脑进行读取，也可通过装置中自带的平板电脑通过互联网传输。同时可以看出，现有技术中通过针式温度计测量得到的不同位置、不同深度、不同时段的多个温度数据均需要人工读取，并手写记录，这样无疑带来了测量和记录的难度，费时费力；且当需要进行多个频次温度测量时，现有技术中的测量方式的难度进一步加深，不仅耗费大量时间
和精力，同时出错度更多，测量持续性和准确性都较差，不适合现代高频次、高精度的测量要求。综上，本方案的便携式雪层温度廓线观测装置具有设备集成度高、测量频次、测量精确性和省时省力的优点，因此经济效益突出。
12.在可选的实施方式中，还包括数据平板电脑；
13.所述数据平板电脑与所述数据采集存储器连接以实现数据的传输，从而实现读取、存储和显示不同雪层内温度数据。
14.在可选的实施方式中，所述数据采集存储器上还设置有相互电连接的数据采集器连接串口、数据采集器电源接口、数据采集器通讯接口和数据采集器通讯串口；
15.所述数据采集器连接串口至少与所述温度传感器连接；
16.所述数据采集器电源接口用于与电源连接；
17.所述数据采集器通讯接口、所述数据采集器通讯串口均用于将所述数据采集存储器中的数据进行输送。
18.在可选的实施方式中，还包括系统供电机构；
19.所述系统供电机构至少与所述数据采集存储器连接电连接。
20.在可选的实施方式中，所述系统供电机构包括蓄电池、系统供电外部电源接口和系统供电连接器；
21.所述蓄电池通过所述系统供电连接器与所述数据采集存储器电连接，所述系统供电外部电源接口与所述蓄电池以用于连接供电装置。
22.在可选的实施方式中，所述系统供电机构还包括相互连接的系统供电外部充电器和充电器连接头；
23.所述充电器连接头能够与所述系统供电外部电源接口电连接。
24.在可选的实施方式中，所述温度传感器采用高精度的热敏电阻，且所述温度传感器被配置为能够在-40至70℃下进行温度观测。
25.在可选的实施方式中，还包括防风罩；
26.所述防风罩能够设置在所述温度传感器上，以组合形成空气观测组件。
27.在可选的实施方式中，还包括便携式仪器箱子；
28.至少所述数据采集存储器和多个温度传感器均设置在所述便携式仪器箱子中。
29.在可选的实施方式中，所述便携式仪器箱子包括便携式仪器箱盖子、锁扣、海绵填充物、合页和便携式仪器箱体；
30.所述便携式仪器箱盖子和所述便携式仪器箱体的端部通过合页可转动地连接，以使所述便携式仪器箱子具有所述便携式仪器箱盖子打开和关闭的状态；
31.所述海绵填充物至少设置在所述便携式仪器箱盖子的内壁上；
32.所述锁扣分别设置在所述便携式仪器箱盖子远离所述合页的一端，以及设置在所述便携式仪器箱体远离所述合页的一端；
33.所述便携式仪器箱盖子和所述便携式仪器箱体通过所述锁扣锁紧以保持关闭状态。
34.本实用新型实施例的有益效果包括，例如：
35.本方案的便携式雪层温度廓线观测装置，包括数据采集存储器和多个温度传感器；所述多个温度传感的输出端均与所述数据采集存储器电连接；所述数据采集存储器用
于对多个所述温度传感器的温度数据、各个温度传感器的位置数据、以及相邻温度传感器的位置关系数据。相对于现有技术中只能采用针式温度计单次进行测温作业，数据采集存储器和温度传感器协同配合，实现对不同雪层进行高频次、自动化观测装置。且这样的便携式雪层温度廓线观测装置的测量和记录的难度小，省时省力；当需要进行多个频次温度测量时，不需耗费大量时间和精力，同时出错度更少，测量持续性和准确性都更高，能够适合现代高频次、高精度的测量要求。且使用时，该装置操作简便，只需打开电源，并将多个温度传感器以固定高度分层插入雪层中便可实时读取、存储和显示不同雪层内温度数据，数据存储在数据采集存储器中可连接笔记本电脑进行读取，也可通过装置中自带的平板电脑通过互联网传输。综上，便携式雪层温度廓线观测装置使用方便、操作便捷，能够适应更高要去的多频次和高精度的测量。
附图说明
36.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
37.图1为本实用新型实施例的便携式雪层温度廓线观测装置的结构示意图；
38.图2为本实用新型实施例的便携式雪层温度廓线观测装置的部分示意图；
39.图3为本实用新型实施例的便携式雪层温度廓线观测装置的金属面板的结构示意图；
40.图4为本实用新型实施例的便携式雪层温度廓线观测装置的充电器的结构示意图。
41.图标：1-便携式仪器箱盖子；2-锁扣；3-海绵填充物；4-合页；5-便携式仪器箱体；6-数据采集器连接串口；7-数据采集器电源接口；8-数据采集器通讯接口；81-数据采集器通讯串口；9-系统供电连接器；10-系统供电机构；11-系统供电外部电源接口；13-温度传感器；14-防风罩；16-传感器收纳盒；17-密码锁；18-便携式仪器箱提手；19-外部电源连接口；20-电源开关键；21-通讯串口；22-通讯串口连接器；23-平板电脑；24-平板电脑通讯连接线；25-平板电脑与系统供电连接线；27-外部电源连接线；28-充电器连接头；29-系统供电外部充电器；30-数据采集存储器；41-金属面板；42-底座上；
具体实施方式
42.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
43.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
44.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
45.在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
46.此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
47.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例中的特征可以相互结合。
48.在全球气候暖湿化的背景下，融雪引起的洪水有加剧的趋势，尤其高原山区受地形抬升影响，融雪洪水影响更甚，给农牧业生产和生活产生了重要影响。例如会出现气温连续升高，导致雪水加速融化并加之强降雨引发暴雨山洪灾害，并造成大规模经济损失的情况。
49.降雪后积雪的消融与雪层以及空气温度密切相关，开展雪层温度的精准观测有助于开展融雪产流机制的研究。此前，在进行雪层温度观测时往往采用针式温度计进行人工观测，这种传统的观测方式效率低、精度差且耗时费力。
50.人工采用针式温度计进行观测，观测频次低、观测精度差，依赖人工耗时耗力，无法长时期观测，观测的数据需要人工记录等等；
51.为改善上述技术问题，在下面的实施例中提供一种便携式雪层温度廓线观测装置。
52.请参考图1，本实施例提供了一种便携式雪层温度廓线观测装置，包括数据采集存储器30和多个温度传感器13。
53.多个温度传感的输出端均与数据采集存储器30电连接；
54.数据采集存储器30用于对多个温度传感器13的温度数据、各个温度传感器13的位置数据、以及相邻温度传感器13的位置关系数据。
55.本方案的便携式雪层温度廓线观测装置利用多个温度传感器13能够对不同高度、不同位置的雪层的温度进行同时测定。
56.相对于现有技术中采用针式温度计进行单独的测温作业，本方案的数据采集存储器30和多个温度传感器13协同配合，能够实现进行高频次、雪层温度自动化观测装置，该装置操作简便，只需打开电源，并将多个温度传感器13以固定高度分层插入雪层中便可实时读取、存储和显示不同雪层内温度数据，数据存储在数据采集存储器30中可连接笔记本电脑进行读取，也可通过装置中自带的平板电脑23通过互联网传输。
57.同时可以看出，现有技术中通过针式温度计测量得到的不同位置、不同深度、不同时段的多个温度数据均需要人工读取，并手写记录，这样无疑带来了测量和记录的难度，费时费力；且当需要进行多个频次温度测量时，现有技术中的测量方式的难度进一步加深，不仅耗费大量时间和精力，同时出错度更多，测量持续性和准确性都较差，不适合现代高频次、高精度的测量要求。综上，本方案的便携式雪层温度廓线观测装置具有设备集成度高、测量频次、测量精确性和省时省力的优点，因此经济效益突出。
58.请参阅图1至图4，从图中可以看出，在本实用新型的本实施例中，温度传感器13采用高精度的热敏电阻，且温度传感器13被配置为能够在-40至70℃下进行温度观测。如此提高了便携式雪层温度廓线观测装置温度检测的准确性和测量范围，提高了整体的应用场景和功能。
59.在本实用新型的本实施例中，便携式雪层温度廓线观测装置还包括防风罩14；防风罩14能够设置在温度传感器13上，以组合形成空气观测组件。
60.这里的防风罩14能够灵活地与温度传感器13形成空气观测组件，以对空气的温度进行测量。当取下防风罩14后，空气观测组件中的温度传感器13又能够继续作为温度测量计对雪层的温度进行测量，如此提高了温度传感器13的使用灵活性。
61.进一步的，在本实用新型的本实施例中，数据采集存储器30上还设置有相互电连接的数据采集器连接串口6、数据采集器电源接口7、数据采集器通讯接口8和数据采集器通讯串口81；
62.数据采集器连接串口6至少与温度传感器13连接；
63.数据采集器电源接口7用于与电源连接；
64.数据采集器通讯接口8、数据采集器通讯串口81均用于将数据采集存储器30中的数据进行输送。
65.需要说明的是，内部有具有微型处理器和存储卡，主要用于控制温度传感的数据采集、处理、存储和外部设备的通讯。如此，提高了温度传感器13数据处理的准确性和高效性。
66.进一步的，便携式雪层温度廓线观测装置还包括系统供电机构10；系统供电机构10至少与数据采集存储器30连接电连接。
67.可选的，系统供电机构10包括蓄电池、系统供电外部电源接口11和系统供电连接器9；蓄电池通过系统供电连接器9与数据采集存储器30电连接，系统供电外部电源接口11与蓄电池以用于连接供电装置。
68.作为一种可选的方式，系统供电机构10还包括相互连接的系统供电外部充电器29和充电器连接头28；充电器连接头28能够与系统供电外部电源接口11电连接。如此实现了对蓄电池能够及时高效地充电，同时还能够通过系统供电外部充电器29直接利用外部电源。
69.可选的，系统供电机构10的蓄电池中采用大容量的锂电池，可通过外部电源线进行充电，有指示灯可显示充电状态，一次充满电可进行1天不间断观测。
70.在本实用新型的本实施例中，便携式雪层温度廓线观测装置还包括便携式仪器箱子；至少数据采集存储器30和多个温度传感器13均设置在便携式仪器箱子中。
71.这里的便携式仪器箱子起到集成所有设备的作用，起到作为支撑架和收纳仓的作用。
72.进一步的，在本本实施例中，便携式仪器箱子包括便携式仪器箱盖子1、锁扣2、海绵填充物3、合页4和便携式仪器箱体5；
73.便携式仪器箱盖子1和便携式仪器箱体5的端部通过合页4可转动地连接，以使便携式仪器箱子具有便携式仪器箱盖子1打开和关闭的状态；
74.海绵填充物3至少设置在便携式仪器箱盖子1的内壁上；
75.锁扣2分别设置在便携式仪器箱盖子1远离合页4的一端，以及设置在便携式仪器箱体5远离合页4的一端；
76.便携式仪器箱盖子1和便携式仪器箱体5通过锁扣2锁紧以保持关闭状态。
77.便携式仪器箱盖子1和便携式仪器箱体5可转动连接便于便携式仪器箱子方便地在打开状态以进行测量和数据处理/查看等操作，以及在关闭状态以进行转移和运输等操作。这样的设置方式无疑提高了便携式雪层温度廓线观测装置整体使用的便捷性和可靠性。同时海绵填充物3能够起到对便携式仪器箱子内各种设备的缓冲保护作用。
78.从图中还可以看出，便携式仪器箱子还包括传感器收纳盒16、密码锁17和便携式仪器箱提手18。传感器收纳盒16为便携式仪器箱体5中围合形成的用于收纳温度传感器13的盒装空间，而密码则设置在便携式仪器箱盖子1和便携式仪器箱体5远离合页4的一端，如此以保障便携式仪器箱子关闭状态的稳定性。便携式仪器箱提手18设置在便携式仪器箱体5上。
79.可选的，数据采集存储器30和系统供电机构10通过打孔上螺丝固定在箱体的底座上42。
80.进一步的，从图中还可以看出，在本实用新型的本实施例中，便携式雪层温度廓线观测装置还包括数据平板电脑23；数据平板电脑23与数据采集存储器30连接以实现数据的传输，从而实现读取、存储和显示不同雪层内温度数据。
81.具体的，便携式仪器箱体5中具有金属面板41设置在便携式仪器箱体5的敞口处。金属面板41上设置有外部电源连接口19、电源开关键20、通讯串口21、通讯串口连接器22、平板电脑23、平板电脑通讯连接线24、平板电脑与系统供电连接线25和外部电源连接线27。
82.进一步的，系统供电机构10主要用于数据采集存储器30、平板电脑23(平板电脑23)23的供电。而平板电脑23通过卡扣固定在金属面板41上，平板电脑23通过平板电脑通讯连接线24与数据采集器通讯接口8相连、平板电脑与系统供电连接线25则是与系统供电连接器9相连接。
83.使用时，便携式雪层温度廓线观测装置中设有四个高精度的温度传感器13，其中一个温度传感器13上安装有防风罩14可用于观测空气温度(当然取下防风罩14后也可以用于观测雪层温度)，剩余三个温度传感器13插入雪层中可实时观测雪层内的温度(观测频次达到1次/秒)；温度传感器13与数据采集器通过串口连接，数据采集器内部安装有存储卡可用于实时存储温度数据。
84.数据采集器由一块蓄电池供电，蓄电池电可通过外部电源进行充电。数据采集器外部连接有一台平板电脑23，在电脑上可实时显示温度传感器13采集的数据，电池电量和数据存储量等信息，上述设备均通过布局安装在一个三防的便携式仪器箱子中。
85.本实施例提供的一种便携式雪层温度廓线观测装置，至少具有以下优点：
86.便携式雪层温度廓线观测装置中的数据采集存储器30、系统供电和平板电脑23均通过螺丝固定在便携式仪器箱中，同时温度传感器13也可收纳在便携式仪器箱，这种设计便于野外携带，开箱无需组装打开电源便能进行快速观测。
87.系统供电机构10中采用大容量的锂电池，可通过外部电源线进行充电，有指示灯可显示充电状态，一次充满电可进行1天不间断观测。
88.配有平板电脑23与数据采集器直接相连，可实时显示采集的数据、电池电量、数据
存储容量等，并且也通过平板电脑23在线进行数据传输。
89.仪器中安装有4个高精度温度探头，其中一个探头上加装防风罩14后便能进行空气温度的观测。
90.便携式雪层温度廓线观测装置的体积小、重量轻，便于携带，同时观测的数据精度高、频次高，同时观测数据自动存储形成可通用打开的csv和excel文件，装置中安装了有平板电脑23可实时显示数据、电池状况等。
91.以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。