圓錐頂式空氣溫度測(cè)量裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種圓錐頂式空氣溫度測(cè)量裝置，包括筒體和圓錐頂帽，筒體為中空的圓柱體，上下兩端均開口，在側(cè)壁頂端設(shè)置有頂部支柱，頂部支柱的上端固定連接有圓錐頂帽，筒體下部通過底部支柱與圓柱底座固定連接；筒體的內(nèi)部從上到下依次固定設(shè)置有溫濕度記錄儀、透氣網(wǎng)和風(fēng)扇。本實(shí)用新型能夠在在保證排除輻射影響的前提下，采用強(qiáng)化對(duì)流換熱措施來縮短穩(wěn)定時(shí)間，提高測(cè)量的精度。
【專利說明】圓錐頂式空氣溫度測(cè)量裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種圓錐頂式空氣溫度測(cè)量裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在有太陽輻射或其他高溫輻射體存在的環(huán)境中，測(cè)量空氣溫度的探頭往往會(huì)受到輻射強(qiáng)度的影響，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏離真實(shí)值。因此，測(cè)試空氣溫度的探頭需要某種裝置排除熱輻射的干擾，才能得到真實(shí)的空氣溫度?，F(xiàn)有的測(cè)量方法是將溫度探頭放置在輻射照不到的陰面或者百葉箱內(nèi)，靠自然對(duì)流與周圍環(huán)境達(dá)到穩(wěn)定。這種方法穩(wěn)定時(shí)間較長(zhǎng)，給測(cè)試帶來不便。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種圓錐頂式空氣溫度測(cè)量裝置，能夠在在保證排除輻射影響的前提下，采用強(qiáng)化對(duì)流換熱措施來縮短穩(wěn)定時(shí)間，提高測(cè)量的精度。
[0004]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是，圓錐頂式空氣溫度測(cè)量裝置，包括筒體和圓錐頂帽，筒體為中空的圓柱體，上下兩端均開口，在側(cè)壁頂端設(shè)置有頂部支柱，頂部支柱的上端固定連接有圓錐頂帽，筒體下部通過底部支柱與圓柱底座固定連接；
[0005]筒體的內(nèi)部從上到下依次固定設(shè)置有溫濕度記錄儀、透氣網(wǎng)和風(fēng)扇。
[0006]本實(shí)用新型的特點(diǎn)還在于，
[0007]筒體的直徑D1、底座直徑D3和圓錐頂帽的底圓直徑D4之間滿足如下關(guān)系=D1 < D4=03°
[0008]筒體為硬質(zhì)絕熱材料制成的筒體。圓錐頂帽為硬質(zhì)絕熱材料制成的圓錐頂帽；整個(gè)裝置外側(cè)包覆有反射涂層或反射膜。
[0009]風(fēng)扇的直徑D2小于筒體的直徑D1。
[0010]圓錐頂帽的高度是其底圓直徑D4的一半。
[0011]圓錐頂帽為圓錐形，扣在筒體的上部，其下部邊緣與筒體的上端面在一個(gè)平面內(nèi)。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是，根據(jù)反射和強(qiáng)化換熱原理制造，利用本實(shí)用新型的裝置相比傳統(tǒng)的百葉箱，可以在更快的時(shí)間內(nèi)使得測(cè)試環(huán)境的溫度達(dá)到穩(wěn)定的值，提高了測(cè)試的效率和準(zhǔn)確度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型一種圓錐頂式空氣溫度測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是本實(shí)用新型的圓錐頂式空氣溫度測(cè)量裝置各種不同工況下四個(gè)溫濕度記錄儀測(cè)試結(jié)果的曲線圖；
[0015]圖3是本實(shí)用新型的圓錐頂式空氣溫度測(cè)量裝置在測(cè)量時(shí)溫濕度記錄儀穩(wěn)定時(shí)間與裝置橫截面的平均風(fēng)速的關(guān)系圖。
[0016]圖中，1.頂部支柱，2.圓錐頂帽,3.筒體,4.溫濕度記錄儀,5.透氣網(wǎng),6.風(fēng)扇，
7.圓柱底座，8.底部支柱。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0018]本實(shí)用新型圓錐頂式空氣溫度測(cè)量裝置，如圖1所示，包括筒體3和圓錐頂帽2，筒體3為中空的圓柱體，上下兩端均開口，在側(cè)壁頂端設(shè)置有頂部支柱1，頂部支柱I的上端固定連接有圓錐頂帽2，筒體3下部通過底部支柱8與圓柱底座7固定連接。
[0019]筒體3的內(nèi)部從上到下依次固定設(shè)置有溫濕度記錄儀4、透氣網(wǎng)5和風(fēng)扇6。圓錐頂帽2為圓錐形，尖部向上扣在筒體3的上部，其下部邊緣與筒體3的上端面在一個(gè)平面內(nèi)。筒體3的直徑D1、底座直徑D3和圓錐頂帽的底圓直徑D4之間滿足如下關(guān)系=D1 < D4 =D3。
[0020]筒體3為硬質(zhì)絕熱材料制成的筒體。圓錐頂帽2為硬質(zhì)絕熱材料制成的圓錐頂帽。整個(gè)裝置外側(cè)包覆有反射涂層或反射膜。風(fēng)扇6的直徑D2小于筒體3的直徑。
[0021]圓錐頂帽2的高度是其底圓直徑D4的一半。圓錐頂帽2為圓錐形，扣在筒體3的上部，其下部邊緣與筒體3的上端面在一個(gè)平面內(nèi)。
[0022]本實(shí)用新型的裝置根據(jù)反射和強(qiáng)化換熱原理制造。圓錐頂式反輻射裝置由由圓錐頂帽、頂部支柱、筒體、透氣網(wǎng)、風(fēng)扇、底部支柱和圓柱底座七部分組成，如圖1所示。根據(jù)環(huán)境的需要可以設(shè)計(jì)成落地式(放置于平臺(tái)上)，也可設(shè)計(jì)成懸掛式(懸掛于某空間)。裝置采用硬質(zhì)絕熱材料制造，整個(gè)裝置外表面涂有反射率較高、吸收率較低的涂層或膜，以反射外界輻射強(qiáng)度。該裝置可以反射側(cè)面、頂部和底部等各個(gè)方向投射的輻射光，適用性較強(qiáng)。
[0023]本實(shí)用新型的工作過程是，在進(jìn)行測(cè)試時(shí)，筒體3內(nèi)部的風(fēng)扇打開，會(huì)加速筒體3內(nèi)部的空氣流通，使得空氣通過筒體3和圓錐頂帽2之間的縫隙以及筒體3下部與底座7之間的空隙與外界進(jìn)行交換，使得筒體內(nèi)的溫濕度快速的與外界達(dá)到一致，從而使得放在透氣網(wǎng)5上的溫濕度記錄儀4能夠精確的測(cè)得環(huán)境的溫度。整個(gè)裝置外部設(shè)置的反射涂層或反射膜，其對(duì)熱量等的吸收率很低，而反射率很高，這樣可以保證裝置內(nèi)部不會(huì)因?yàn)橥饨绲臒彷椛涠郎?，從而?dǎo)致測(cè)試不準(zhǔn)確的情況。
[0024]由于該裝置要反射各個(gè)方向所投射的輻射熱，結(jié)構(gòu)內(nèi)部空氣通透性較差，容易在內(nèi)部形成微小熱環(huán)境而導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏高，故風(fēng)扇風(fēng)速不應(yīng)太低；風(fēng)速太高時(shí)又因風(fēng)機(jī)自身產(chǎn)熱，也會(huì)導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果偏高，故風(fēng)速也不應(yīng)太高。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，風(fēng)扇風(fēng)速推薦在I?2m/s之間選取。
[0025]本實(shí)用新型中各部分作用及其尺寸要求為:
[0026]1.筒體:筒體內(nèi)部設(shè)置的溫濕度記錄儀用于檢測(cè)環(huán)境溫度和濕度，筒體的主要作用是通過阻隔周圍環(huán)的輻射來減小其對(duì)溫濕度記錄儀的影響，同時(shí)內(nèi)部設(shè)置的風(fēng)扇用于幫助筒體內(nèi)部的空氣加速對(duì)流，使得筒體內(nèi)部的溫濕度與外界能盡快達(dá)到平衡，從而使得檢測(cè)的數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。
[0027]在本領(lǐng)域中工程測(cè)試中常見的溫度記錄儀的長(zhǎng)X寬X高尺寸大多為
6.7cmX4.5cmX2cm、8.7cmX5.4cmX 1.8cm、或 8.2cmX5.2cmX3.0cm。所以在設(shè)計(jì)筒體的尺寸時(shí)，為了讓反輻射裝置能容納各類溫度記錄儀，則筒體3的直徑D1不小于12cm。
[0028]透氣網(wǎng)位于筒體3中，用于放置溫濕度記錄儀和使空氣上下自由流動(dòng)，同時(shí)，透氣網(wǎng)也將筒體3分為兩個(gè)區(qū)域，上方為放置溫濕度記錄儀的區(qū)域，下方為設(shè)置風(fēng)扇的區(qū)域。
[0029]由于溫度記錄儀的高度一般都小于5cm，所以其中放置溫濕度記錄儀的區(qū)域，即透氣網(wǎng)上方的區(qū)域的高度H1不小于5cm。
[0030]風(fēng)扇用于強(qiáng)化裝置內(nèi)部空氣循環(huán)，使空氣溫度探頭更快探測(cè)到真實(shí)值。透氣網(wǎng)下方用于設(shè)置風(fēng)扇的區(qū)域，其高度H2應(yīng)大于一般的風(fēng)扇的高度,通常設(shè)置為4~6cm,風(fēng)扇直徑D2應(yīng)小于筒體直徑，從而保證風(fēng)扇能在筒體內(nèi)正常轉(zhuǎn)動(dòng)，通常選擇的尺寸為10~11cm。筒體容納風(fēng)扇的高度H2設(shè)計(jì)為4cm。
[0031]2.圓錐頂帽:用于反射裝置上部以及側(cè)面局部的輻射光線。圓錐型頂帽的錐度太小時(shí)，將阻礙空氣流通；太大時(shí)將增加裝置高度。綜合考慮，取45°錐度。圓錐頂帽底圓直徑D4 =筒體直徑+2cm左右，圓錐高度取D4/2。
[0032]3.頂部支柱:用于支撐圓錐頂帽，所支撐的空間不宜太大，但應(yīng)使空氣上下自由流通。為保證圓錐底圓與筒體頂圓在同一水平面上，頂部支柱高度取I~2cm。
[0033]4.圓柱底座和底部支柱:圓柱底座用于反射該裝置下部以及側(cè)面局部的輻射光線，應(yīng)能保證空氣自由流入，但體積又不能太大。綜合考慮，底座直徑D3 =筒體直徑+2cm，圓柱高度與底部支柱高度同取2~3cm。
[0034]底部支柱主要起支撐作用，且要保證圓柱底座和筒體之間有一定的空隙，從而保證空氣自由流入，支柱高度取2~3cm左右。
[0035]該裝置內(nèi)部空氣通透性較差。筒體內(nèi)氣流撞擊圓錐頂帽，其流出該裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)角度介于90°~180°之間，阻力損失較大。容易在內(nèi)部形成微小熱環(huán)境而導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏高，故風(fēng)扇風(fēng)速不應(yīng)太低；風(fēng)速太高時(shí)又因風(fēng)機(jī)自身產(chǎn)熱，也會(huì)導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果偏高，故風(fēng)速也不應(yīng)太高。平均風(fēng)速應(yīng)在I~2m/s之間選取。該裝置適用性強(qiáng)，可用于四周均有輻射光投射的環(huán)境。
[0036]利用如下表1所示的尺寸制造的圓錐頂式反輻射裝置，針對(duì)其阻隔熱輻射的效果，進(jìn)行如下的對(duì)比試驗(yàn)，
[0037]表1圓錐頂式反輻射裝置尺寸設(shè)計(jì)
[0038]

【權(quán)利要求】
1.圓錐頂式空氣溫度測(cè)量裝置，其特征在于，包括筒體⑶和圓錐頂帽(2)，所述的筒體(3)為中空的圓柱體，上下兩端均開口，在側(cè)壁頂端設(shè)置有頂部支柱(I)，頂部支柱(I)的上端固定連接有圓錐頂帽(2)，所述的筒體(3)下部通過底部支柱(8)與圓柱底座(7)固定連接； 所述的筒體(3)的內(nèi)部從上到下依次固定設(shè)置有溫濕度記錄儀(4)、透氣網(wǎng)(5)和風(fēng)扇(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓錐頂式空氣溫度測(cè)量裝置，其特征在于，所述的筒體(3)的直徑D1、底座直徑D3和圓錐頂帽的底圓直徑D4之間滿足如下關(guān)系=D1 < D4 = D3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的圓錐頂式空氣溫度測(cè)量裝置，其特征在于，所述的筒體(3)為硬質(zhì)絕熱材料制成的筒體。所述的圓錐頂帽(2)為硬質(zhì)絕熱材料制成的圓錐頂帽；整個(gè)裝置外側(cè)包覆有反射涂層或反射膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圓錐頂式空氣溫度測(cè)量裝置，其特征在于，所述的風(fēng)扇(6)的直徑D2小于筒體(3)的直徑Dp
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圓錐頂式空氣溫度測(cè)量裝置，其特征在于，所述的圓錐頂帽(2)的高度是其底圓直徑D4的一半。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圓錐頂式空氣溫度測(cè)量裝置，其特征在于，所述的圓錐頂帽(2)為圓錐形，扣在筒體(3)的上部，其下部邊緣與筒體(3)的上端面在一個(gè)平面內(nèi)。
【文檔編號(hào)】G01K13/02GK203858050SQ201420221274
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】王麗娟, 狄育慧, 文力 申請(qǐng)人:西安工程大學(xué)