專利名稱：一種用于推算水中凍結(jié)核含量的實(shí)驗(yàn)冷臺及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在大氣物理和人工影響天氣研究中使用的設(shè)備，具體講是一種人工影響天氣實(shí)驗(yàn)用的推算水中凍結(jié)核含量的實(shí)驗(yàn)冷臺及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
大量實(shí)驗(yàn)表明，純水水滴的凍結(jié)溫度隨尺度而變化。水滴越小，發(fā)生凍結(jié)就越困難，其凍結(jié)溫度隨尺度減小趨于-40℃。然而，實(shí)際上，自然云滴或雨滴并未達(dá)到如此低的溫度就已凍結(jié)成冰了，其原因之一是自然水不可能純凈得毫無雜質(zhì)。大氣中含有大量各式各樣的稱之為氣溶膠的微小質(zhì)粒，其中某些質(zhì)粒在水的相變過程中可通過不同方式起到凝結(jié)或凍結(jié)核心(云核和冰核)的作用?？梢哉f，沒有這些微小質(zhì)粒，自然界中將難以出現(xiàn)千變?nèi)f化的云和降水過程。
在人工影響天氣中，通常是用某種運(yùn)載工具向云中播撒適量的人工冰核(碘化銀等，即異質(zhì)核化過程)或直接播入低溫物質(zhì)(液氮，干冰等，即同質(zhì)核化過程)，使云滴的相態(tài)或譜分布發(fā)生改變，影響云雨形成的微物理過程，達(dá)到人工增水或放雹的目的。因此，無論是自然冰核還是人工冰核，均以不同方式參與成云致雨的整個過程，其中必然包含著核化—冰晶—繁生—融化—碰并等不同階段的云物理信息。因此，不同類型的地面降水也應(yīng)包含著反映人工影響或自然演變的某些微物理特征。
多年的實(shí)驗(yàn)研究也證實(shí)，氣溶膠質(zhì)粒的冰核化不但與它們所處的環(huán)境因子(溫度，濕度和氣壓等)有密切關(guān)系，而且與它們本身的化學(xué)構(gòu)成和物理特性相關(guān)，它們在不同的核化環(huán)境中具有不同的核化機(jī)制和核化能力。對于冰核化機(jī)制，通常把它們分為凝華、凝結(jié)-凍結(jié)、接觸凍結(jié)和浸入凍結(jié)四種。這四種機(jī)制的實(shí)驗(yàn)?zāi)M除了其中凝華機(jī)制可以用靜力擴(kuò)散云室模擬之外，其它機(jī)制都難以做到單獨(dú)模擬。為了模擬浸入凍結(jié)機(jī)制，Vali在總結(jié)前人關(guān)于水滴凍結(jié)實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，首創(chuàng)了通過均勻水滴凍結(jié)實(shí)驗(yàn)檢測水中凍結(jié)核的方法，認(rèn)為水中所含的每一個冰核都有一個特征溫度，在這個溫度下它一定會引起水滴的凍結(jié)。
據(jù)此可以推測，由于播撒的人工冰核成冰閾溫和濃度比自然冰核的要高得多，如果對不同類型的自然降水和人工催化降水進(jìn)行采樣，用Vali的方法，在一個模擬浸入凍結(jié)機(jī)制的水滴凍結(jié)裝置中分別做凍結(jié)實(shí)驗(yàn)，通過推算水樣中的凍結(jié)核含量，有可能找出人工影響降水和自然降水間的區(qū)別，那么，該方法將有希望成為一種用于人工影響天氣效果檢驗(yàn)的物理方法。
如參考文獻(xiàn)1Vali G.Freezing nucleus content of hail and rainin Alberta.J of Appl Meteor，1971，10(1)73～78所介紹的Vali等人在做凍滴實(shí)驗(yàn)時，把被測定水樣均勻地滴在以定速降溫的冷臺上，該冷臺為一具有一定熱容的銅塊，隨著冷臺溫度的降低，水滴陸續(xù)發(fā)生凍結(jié)，如圖3所示。實(shí)驗(yàn)中，目測凍結(jié)事件的發(fā)生并記錄相應(yīng)的溫度值，而后集中統(tǒng)一處理獲得的數(shù)據(jù)，推算水樣中凍結(jié)核含量。該實(shí)驗(yàn)裝置和操作方法雖然簡單，但缺點(diǎn)是由于上方是暴露的，水滴表面有一部分與冷臺直接接觸，總會有一部分表面處于環(huán)境之中，使得水滴存在大的溫度梯度，給凍結(jié)溫度的測量與確定帶來誤差；當(dāng)幾個水滴陸續(xù)或幾乎同時凍結(jié)時，人工記錄難以應(yīng)付；冷臺的溫度只能按由環(huán)境決定的某一速率降低，難以實(shí)現(xiàn)不同速率的線性降溫；實(shí)驗(yàn)過程中，冷臺溫度比環(huán)境溫度低，在其表面會有下沉氣流通過，冷臺上的水滴有可能與環(huán)境空氣中的氣溶膠粒子接觸發(fā)生凍結(jié)，出現(xiàn)的凍結(jié)事件并不是由浸入凍結(jié)機(jī)制發(fā)生的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服已有的檢測方法和裝置的不足，提供一種在自動控溫程序的控制下，以不同速率線性降溫的封閉式冷臺和實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，從而提供一種用于高精度檢測水滴凍結(jié)溫度，推算水樣中凍結(jié)核含量一的實(shí)驗(yàn)冷臺及系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明提供的一種檢測水滴凍結(jié)溫度用的冷臺，包括冷臺箱體1和溫度測量儀5；其特征在于所述的冷臺箱體1由上下兩個散熱槽8、8′，和在兩個散熱槽之間設(shè)置一絕熱材料支撐9形成腔，在該腔內(nèi)的兩個散熱槽8、8′相對面上用導(dǎo)熱硅脂分別貼粘各由4塊以上串聯(lián)的半導(dǎo)體制冷組件組成的上下制冷板10、10′，制冷板10、10′的冷面用導(dǎo)熱硅脂分別貼粘4塊以上串聯(lián)的半導(dǎo)體制冷組件組成的凍滴感應(yīng)板11、11′；在兩塊凍滴感應(yīng)板11、11′冷面用導(dǎo)熱硅脂分別粘貼(至少厚1mm的鍍烙紫銅板)銅板(與凍滴感應(yīng)板同長寬)，兩銅板之間形成容納水滴的冷腔12，該銅板的冷面上貼放一溫度感應(yīng)元件13′，制冷上板10與凍滴感應(yīng)上板11之間設(shè)置一溫度感應(yīng)元件13；兩個散熱槽8、8′內(nèi)盛有水和乙二醇的混合物組成的冷媒14，槽壁上開有液體進(jìn)出口；串聯(lián)后的上下制冷板并聯(lián)到溫度控制回路中。
一種檢測水滴凍結(jié)溫度用的冷臺和冷臺實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括冷臺箱體1和溫度測量儀5；其特征在于所述的冷臺箱體1由上下兩個散熱槽8、8′，散熱槽內(nèi)設(shè)置有散熱片20；和在兩個散熱槽之間設(shè)置一絕熱材料支撐9形成腔，該腔內(nèi)的兩個散熱槽8、8′相對面上用導(dǎo)熱硅脂分別粘貼各由4塊以上半導(dǎo)體制冷組件組成的上下制冷板10、10′，在制冷上下板10、10′的冷面用導(dǎo)熱硅脂分別貼粘各由4塊串聯(lián)的半導(dǎo)體制冷組件組成的凍滴感應(yīng)板11、11′；上下兩塊凍滴感應(yīng)板11、11′冷面用導(dǎo)熱硅脂分別粘貼銅板(至少厚1mm的鍍烙紫銅板，與凍滴感應(yīng)板同長寬)，兩銅板之間形成容納水滴的冷腔12，銅板的下板的冷面上貼放一溫度感應(yīng)元件13′。制冷上板10與凍滴感應(yīng)上板11之間設(shè)置一溫度感應(yīng)元件13；兩個散熱槽8、8′內(nèi)盛有水和乙二醇的混合物組成的冷媒14，槽壁上開有液體進(jìn)出口，通過管道和循環(huán)泵3連通，構(gòu)成一個循環(huán)散熱系統(tǒng)；一個溫度感應(yīng)元件13(微型鉑膜Pt100)被內(nèi)嵌在制冷上板的冷端，作為818P4控溫儀的輸入；另一個溫度感應(yīng)元件13′貼在鍍烙紫銅下板的暴露面上，作為E5AX測溫儀的輸入；制冷上板與制冷下板并聯(lián)到溫度控制回路中；交流電源給函數(shù)記錄儀、控溫儀和測溫儀供電，控溫儀的控制方式為開關(guān)方式，通過一個直流繼電器控制制冷上下板所用直流電源的接通和關(guān)閉；凍滴感應(yīng)上板11和凍滴感應(yīng)下板11′的相同極性相聯(lián)接，另外兩個相同極性端再分別與函數(shù)記錄儀的輸入端電聯(lián)接。該裝置的溫度測控系統(tǒng)如圖2所示。
溫度控制系統(tǒng)中，由溫度感應(yīng)元件13感應(yīng)制冷板冷面的溫度，并據(jù)此自動按事先設(shè)置在818P4控溫儀中的運(yùn)行程序加大或減小電源的輸出功率，以實(shí)現(xiàn)對上下制冷板溫度的控制。818P4控溫儀可以按用戶需要輸入4條執(zhí)行曲線的自動運(yùn)行程序，而每條曲線還可以設(shè)置8個保持段，也就是說，對于冷臺凍滴實(shí)驗(yàn)，不同速率的線性降溫要求可以通過編制程序自動完成。經(jīng)多次測試，由于各種環(huán)境因素的影響，將幾段不同降溫率的程序段相連可以獲得良好的線性降溫效果。實(shí)驗(yàn)中實(shí)際使用的降溫率主要用2℃/min，有時也使用1℃/min。
為了實(shí)時準(zhǔn)確地跟蹤測量水滴凍結(jié)溫度，用微型鉑膜Pt100溫度感應(yīng)元件13′貼接在盛放水滴的銅板上作為溫度測量儀E5AX的輸入。由于使用的凍滴信號記錄儀LZ3-100是一種單筆式函數(shù)記錄儀，實(shí)驗(yàn)時將E5AX測溫儀的顯示值人工地在記錄儀上實(shí)時做標(biāo)記。
本發(fā)明的水滴凍結(jié)實(shí)驗(yàn)冷臺如圖1和2所示。其設(shè)計基本思路為上下制冷板的工作利用帕爾帖效應(yīng)由電產(chǎn)生溫差。而凍滴感應(yīng)上下板的工作利用帕爾帖效應(yīng)的逆過程通過水滴凍結(jié)釋放的潛熱形成的溫差產(chǎn)生可供記錄的電信號。利用單筆紙式函數(shù)記錄儀對水滴凍結(jié)事件實(shí)現(xiàn)自動地連續(xù)跟蹤記錄。利用智能型溫度控制儀，實(shí)現(xiàn)對冷臺溫度的線性降溫控制，利用高精度測溫儀測量線形降溫值。
在水滴凍結(jié)實(shí)驗(yàn)裝置中，要求上下兩部分的溫度相同并在程序的控制下同步線性降低。另外，被測水滴應(yīng)置于一個盡量狹窄的封閉空間內(nèi)，以使水滴溫度與其環(huán)境溫度基本一致。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)(1)本發(fā)明利用TECI-12703型半導(dǎo)體制冷組件和液體(乙二醇+水)循環(huán)散熱技術(shù)可以獲得-25℃的低溫，完全能滿足水滴凍結(jié)實(shí)驗(yàn)的要求。
(2)由于利用半導(dǎo)體制冷(帕爾帖效應(yīng))的逆過程和水滴凍結(jié)釋放潛熱現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)了對一群水滴凍結(jié)事件的自動記錄。
(3)本發(fā)明的冷臺設(shè)計將水滴是在封閉的狹縫內(nèi)，該設(shè)計明顯減小了水滴的溫度梯度，比國外體積為10μL的水滴測得的平均凍結(jié)溫度約低0.5℃。
(4)在智能型控溫儀表的控制下，可以實(shí)現(xiàn)從0～2℃/min不同速率的線性降溫，從而滿足了水滴凍結(jié)實(shí)驗(yàn)線性降溫的要求。
(5)經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)表明，該裝置性能穩(wěn)定，重復(fù)性好。特別是用此裝置對多種自然降水中凍結(jié)核含量的實(shí)際測定也表明，它可以作為云物理實(shí)驗(yàn)的基本裝置之一加以進(jìn)一步開發(fā)使用。


圖1是本發(fā)明的冷臺結(jié)構(gòu)示意2是本發(fā)明的檢測水滴凍結(jié)溫度的系統(tǒng)框3是已有的冷臺溫度測量與控制部分組成示意4是利用本發(fā)明的冷臺做實(shí)驗(yàn)所記錄的凍滴信號示意面說明如下冷臺箱體1 散熱片2 液體進(jìn)出口3溫度控制儀4 溫度測量儀5 函數(shù)記錄儀6直流電源7 上下兩個散熱槽8、8′，支撐9上下制冷板10、10′，凍滴感應(yīng)板11、11′； 冷腔12，溫度感應(yīng)元件13 冷媒14， 水滴15交流電源16 交流繼電器17 直流繼電器18具體實(shí)施方式
參見圖1，制作一種用于推算水中凍結(jié)核含量的實(shí)驗(yàn)冷臺，該冷臺由上下兩個由合金鋁材料制作的散熱槽8、8′，該散熱槽內(nèi)設(shè)置有散熱片2，散熱片2與用于貼放制冷板的平面為一體；和在兩個散熱槽之間設(shè)置一絕熱材料支撐9形成腔，其支撐9高17mm；該腔內(nèi)的兩個散熱槽8、8′相對面上，分別用導(dǎo)熱硅脂貼粘各由4塊厚3mm的TECI-12703型半導(dǎo)體制冷組件組成的上下制冷板10、10′，制冷板10、10′的冷面用導(dǎo)熱硅脂分別貼粘各由4塊串聯(lián)的TECI-12703型半導(dǎo)體制冷組件組成的凍滴感應(yīng)板11、11′；兩塊凍滴感應(yīng)板11、11′冷面用導(dǎo)熱硅脂分別粘貼厚1mm的鍍鉻紫銅板(與凍滴感應(yīng)板同長寬)，兩者之間形成容納水滴的冷腔12；鍍鉻紫銅下板的冷面上貼放微型鉑膜Pt100溫度感應(yīng)元件13′；兩個散熱槽8、8′內(nèi)盛有水和乙二醇的混合物組成的冷媒14，槽壁上開有液體進(jìn)出口3，用硅膠軟管與熱交換箱和高壓泵連接，構(gòu)成一個循環(huán)散熱系統(tǒng)，以便及時帶走制冷組件熱面的熱量；上下兩組凍滴感應(yīng)板的冷面相對，串聯(lián)后將它們的正極相接，兩個負(fù)極接于記錄儀的輸入端。上下兩塊銅板與定位邊框一起構(gòu)成一個面積為64cm2高度僅為3mm的用于滴放水滴的冷腔12。當(dāng)制冷系統(tǒng)工作時，由于上下兩塊凍滴感應(yīng)板的極性是反接的，回路中隨溫度降低而產(chǎn)生的電動勢相互抵消，故在記錄儀上應(yīng)表現(xiàn)為一條不隨時間變化的直線。只有當(dāng)?shù)卧诶渑_上的水滴凍結(jié)釋放熱量時，記錄儀上才出現(xiàn)相應(yīng)的“脈沖”信號。
參考圖1和2，制作一種用于推算水中凍結(jié)核含量的實(shí)驗(yàn)冷臺系統(tǒng)，包括冷臺箱體1和溫度測量儀5；所述的冷臺箱體1由上下兩個鋁質(zhì)散熱槽8、8′，和在兩個散熱槽之間設(shè)置一絕熱材料支撐9形成腔，在該腔內(nèi)的兩個散熱槽8、8′相對面上，用導(dǎo)熱硅脂分別貼粘各由4塊串聯(lián)的半導(dǎo)體制冷組件組成的上下制冷板10、10′；制冷板10、10′的冷面上用導(dǎo)熱硅脂分別貼粘各由4塊串聯(lián)的半導(dǎo)體制冷組件組成的凍滴感應(yīng)板11、11′；兩塊凍滴感應(yīng)板11、11′的冷面相對，再分別粘貼厚1mm的鍍鉻紫銅板，兩者之間形成容納水滴的冷腔12；下面銅板的暴露面上放置一溫度感應(yīng)元件13′；兩個散熱槽8、8′內(nèi)盛有水和乙二醇的混合物組成的冷媒14，槽壁上開有液體進(jìn)出口3，通過管道和循環(huán)泵連通，構(gòu)成一個循環(huán)散熱系統(tǒng)；制冷上下板串聯(lián)后再并聯(lián)到溫度控制回路中，如圖2所示。一個溫度感應(yīng)元件13(微型鉑膜Pt100)被內(nèi)嵌在制冷上板的冷端，作為818P4溫度控制儀4的輸入。貼在下銅板暴露面上的另一個溫度感應(yīng)元件13′用于感應(yīng)線性降低的溫度，作為E5AX測溫儀5的輸入；交流電源16給函數(shù)記錄儀6、溫度控制儀4和溫度測量儀5供電。溫度控制儀4的控制方式為開關(guān)方式，通過直流繼電器18控制制冷上下板所用直流電源7的接通和關(guān)閉；凍滴感應(yīng)上板11和凍滴感應(yīng)下板11′的冷面相對，相同極性聯(lián)接，另外兩個極性端再分別與函數(shù)記錄儀6的輸入端電聯(lián)接。上述的循環(huán)散熱系統(tǒng)安裝在一個經(jīng)改造的冰柜中，以減少環(huán)境溫度對冷臺的影響。
該溫度測控系統(tǒng)由溫度感應(yīng)元件13感應(yīng)制冷板溫度并據(jù)此自動按事先設(shè)置在818P4中的運(yùn)行程序加大或減小電源的輸出功率。818P4可以按用戶需要輸入4條執(zhí)行曲線的自動運(yùn)行程序，而每條曲線還可以設(shè)置8個保持段，也就是說，對于冷臺凍滴實(shí)驗(yàn)，不同速率的線性降溫要求可以通過編制程序自動完成。經(jīng)多次測試，由于各種環(huán)境因素的影響，將幾段不同降溫率的程序段相連可以獲得良好的線性降溫效果。實(shí)驗(yàn)中實(shí)際使用的降溫率主要用2℃/min，有時也使用1℃/min。
本系統(tǒng)以帕爾帖效應(yīng)(Peltier)為基本原理，用來測量水滴凍結(jié)溫度的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)時，用注射器將數(shù)十滴被測水樣均勻地滴到凍結(jié)實(shí)驗(yàn)冷臺上，在自動控溫程序的控制下，水滴在一個封閉的空間里隨冷臺溫度的線性降低而陸續(xù)發(fā)生凍結(jié)。釋放的凍結(jié)潛熱通過帕爾帖效應(yīng)的逆過程在記錄儀上產(chǎn)生相應(yīng)的脈沖信號。若對多次的凍結(jié)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)加以統(tǒng)計整理，可以推算水樣中的凍結(jié)核含量，以浸入凍結(jié)核濃度的溫度譜形式參與云微物理過程的研究。
應(yīng)用本發(fā)明的檢測水滴凍結(jié)溫度的系統(tǒng)進(jìn)行檢測的方法，包括如下步驟1.首先將整個冷臺及其循環(huán)散熱裝置安裝在冰柜中，調(diào)整冰柜中溫度，將其控制在+6℃左右為宜；2.把上散熱槽8移開，暴露出冷腔12，用酒精清洗后再用專用扁刷涂布硅油，再用6號針頭的注射器將事先準(zhǔn)備好的待測水樣均勻地滴在涂布好的硅油中(水滴直徑為2.62mm，體積為9.42μL)；一個實(shí)驗(yàn)過程滴40個滴，滴完后蓋好上散熱槽8；3.啟動降溫系統(tǒng)和記錄儀，此時，處于狹縫中的水滴將隨著預(yù)先制定的降溫程序降溫，當(dāng)水滴冷卻到凍結(jié)溫度時陸續(xù)發(fā)生凍結(jié)，記錄儀將自動記錄水滴的凍結(jié)信號(見圖3)；4.實(shí)驗(yàn)中，一般當(dāng)溫度降到0℃時就開始在線性移動的記錄紙上人工做標(biāo)記并注明當(dāng)時的溫度值。直到已出現(xiàn)40個“脈沖”信號，表明該次凍結(jié)過程已完成。重復(fù)以上步驟，再進(jìn)行下一個過程。由于該實(shí)驗(yàn)裝置的重復(fù)性能相當(dāng)穩(wěn)定，一般一種水樣只做200個滴即可。
5.處理資料時，從200個凍滴中首先出現(xiàn)的第一個凍滴“脈沖”前的整數(shù)溫度開始，以0.25℃間隔統(tǒng)計凍滴個數(shù)，記錄在表中水滴凍結(jié)個數(shù)欄中，而后再對前后相鄰溫度間隔的凍滴數(shù)按1/4、1/2、1/4作加權(quán)平均，以表中的T0～200和Z0～200分別為橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)進(jìn)行點(diǎn)圖，最終得到水滴凍結(jié)的溫度譜。
權(quán)利要求
1.一種用于推算水中凍結(jié)核含量的實(shí)驗(yàn)冷臺，包括冷臺箱體(1)和溫度測量儀(5)；其特征在于所述的冷臺箱體(1)由上下兩個金屬散熱槽(8、8′)，和在兩個散熱槽之間設(shè)置一絕熱材料支撐(9)形成腔，該腔內(nèi)的兩個散熱槽(8、8′)相對面上用導(dǎo)熱硅脂分別貼粘各由(4)塊以上串聯(lián)的半導(dǎo)體制冷組件組成的上下制冷板(10、10′)，制冷板(10、10′)的冷面相對，用導(dǎo)熱硅脂分別貼粘(4)塊以上串聯(lián)的半導(dǎo)體制冷組件組成的凍滴感應(yīng)板(11、11′)；兩塊凍滴感應(yīng)板(11、11′)的冷面相對，用導(dǎo)熱硅脂分別粘貼銅板，兩者之間形成容納水滴的冷腔(12)；銅下板的冷面上貼放溫度感應(yīng)元件(13′)；制冷上板(10)與凍滴感應(yīng)上板(11)之間設(shè)置一溫度感應(yīng)元件(13)；兩個散熱槽(8、8′)內(nèi)盛有水和乙二醇的混合物組成的冷媒(14)，槽壁上開有液體進(jìn)出口(3)；上下制冷板并聯(lián)到溫度控制回路中。
2.一種用于推算水中凍結(jié)核含量的實(shí)驗(yàn)冷臺系統(tǒng)，包括冷臺箱體(1)和溫度測量儀(5)；其特征在于所述的冷臺箱體(1)由上下兩個金屬散熱槽(8、8′)，和在兩個散熱槽之間設(shè)置一絕熱材料支撐(9)形成腔，該腔內(nèi)的兩個散熱槽(8、8′)相對面上用導(dǎo)熱硅脂分別貼粘各由(4)塊以上串聯(lián)的半導(dǎo)體制冷組件組成的上下制冷板(10、10′)，制冷板(10、10′)的冷面相對，用導(dǎo)熱硅脂分別貼粘各由(4)塊以上串聯(lián)的半導(dǎo)體制冷組件組成的凍滴感應(yīng)板(11、11′)；兩塊凍滴感應(yīng)板(11、11′)冷面相對，用導(dǎo)熱硅脂分別貼放銅板，兩者之間形成容納水滴的冷腔(12)；滴放水滴的下銅板(11′)上放置一溫度感應(yīng)元件(13′)；制冷上板(10)與凍滴感應(yīng)上板(11)之間設(shè)置一溫度感應(yīng)元件(13)；兩個散熱槽(8、8′)內(nèi)盛有水和乙二醇的混合物組成的冷媒(14)，槽壁上開有液體進(jìn)出口，通過管道和循環(huán)泵(3)連通，構(gòu)成一個循環(huán)散熱系統(tǒng)；上下制冷板并聯(lián)到溫度控制回路中；在滴放水滴的下銅板冷面上放置的感溫元件作為溫度測量儀(5)的輸入；交流電源(16)給函數(shù)記錄儀(6)、溫度控制儀(4)和溫度測量儀(5)供電；通過一個直流繼電器(18)控制制冷上下板所用直流電源(7)的接通和關(guān)閉；凍滴感應(yīng)上板(11)和凍滴感應(yīng)下板(11′)的相同極性聯(lián)接，另外兩個極性端再分別與函數(shù)記錄儀(6)的輸入端電聯(lián)接。
3.按權(quán)利要求1或2所述的用于推算水中凍結(jié)核含量的實(shí)驗(yàn)冷臺，其特征在于所述的銅板為厚1mm的鍍鉻紫銅板，并與凍滴感應(yīng)板大小相同。
4.按權(quán)利要求1或2所述的用于推算水中凍結(jié)核含量的實(shí)驗(yàn)冷臺，其特征在于還包括散熱槽內(nèi)的設(shè)置散熱片(2)，該散熱片(2)與用于貼放制冷板的平面為一體。
5.按權(quán)利要求1或2所述的用于推算水中凍結(jié)核含量的實(shí)驗(yàn)冷臺，其特征在于還包括另一個溫度感應(yīng)元件(13′)貼接在盛放水滴的銅板冷面上作為溫度測量儀(5)的輸入；所述的溫度測量儀(5)為E5AX溫度測量儀。
6.按權(quán)利要求1、2或4所述的用于推算水中凍結(jié)核含量的實(shí)驗(yàn)冷臺，其特征在于所述的溫度感應(yīng)元件(13)為微型鉑膜Pt100。
7.按權(quán)利要求1、2或4所述的用于推算水中凍結(jié)核含量的實(shí)驗(yàn)冷臺，其特征在于所述的半導(dǎo)體制冷組件型號為TECI-12703或TECI-12704型。
8.按權(quán)利要求1或2所述的用于推算水中凍結(jié)核含量的實(shí)驗(yàn)冷臺，其特征在于所述的溫度控制儀(4)為818P4溫度控制儀。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于推算水中凍結(jié)核含量的實(shí)驗(yàn)冷臺及系統(tǒng)，包括冷臺箱體由上下兩個金屬散熱槽，和在兩個散熱槽之間設(shè)置一絕熱材料支撐形成腔，該腔內(nèi)的兩個散熱槽相對面上用導(dǎo)熱硅脂分別貼粘各由4塊以上串聯(lián)的半導(dǎo)體制冷組件組成的上下制冷板，制冷板的冷面相對，用導(dǎo)熱硅脂分別貼粘4塊以上串聯(lián)的半導(dǎo)體制冷組件組成的凍滴感應(yīng)板；兩塊凍滴感應(yīng)板的冷面相對，用導(dǎo)熱硅脂分別粘貼鍍鉻紫銅板，兩者之間形成容納水滴的冷腔；銅下板的冷面上貼放微型鉑膜P
文檔編號G01W1/00GK1558170SQ20041003946
公開日2004年12月29日 申請日期2004年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月13日
發(fā)明者楊紹忠, 酆大雄 申請人:中國氣象科學(xué)研究院