СТАНЦИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Российский патент 2003 года по МПК G01W1/02 

Изобретение относится к экологическим информационным станциям, а именно к станциям автоматического контроля физико-химического, радиационного состояния атмосферного воздуха.

Создание эффективных автоматических средств контроля, работающих в сложных климатических условиях, преимущественно без участия человека, при резком перепаде температур, влажности, давлений, применение которых особенно актуально в районах нефтегазовых месторождений, металлургических, химических, атомных производств и т.п., является сложной проблемой, решение которой является предметом интереса во всем мире. Такие станции, созданные с той или иной степенью автоматизации, используются, например, в США (Чикаго, Лос-Анджелес, Нью-Йорк), Японии (префектура Гума, г. Нагоя), Великобритании (станции фирмы "Тельстор"), Польше (Горносилезский промышленный округ) и т. д. Известна, например, станция экологического контроля окружающей среды АНКОМ-АМ (см. Проблемы экологии Москвы. Сеть наземных измерений. /Под ред. Е. И. Пупырева. - М. : Московское отделение гидрометеоиздата, 1992 г., стр. 144-146), содержащая корпус, опорную раму, метеокомплекс, измерительную аппаратуру загрязненности воздуха, пробозаборники воздуха, блоки диагностики, управления и передачи информации.

Станции подобного типа имеют метеокомплекс, расположенный на крыше станции в виде разрозненных отдельных сооружений, имеющих недостаточную защиту от постоянных ветровых завихрений воздуха в зонах расположения метеокомплекса, что значительно снижает точность измерения и контроля параметров окружающей среды. Используются такие станции преимущественно при эксплуатации в городских условиях.

Недостатком известных станций экологического контроля окружающей среды является низкая точность измерения и контроля параметров окружающей среды.

Известна также станция экологического контроля окружающей среды (см., например, патент RU 2078357, кл. G 01 W 1/02, от 27.04.97), выбранная в качестве прототипа и содержащая герметичный корпус с крышкой обтекаемой формы, контрольные и измерительные приборы, размещенные внутри корпуса, и закрепленную на корпусе метеомачту с датчиковой метеоаппаратурой. Корпус станции выполнен герметичным в виде цилиндрической обечайки с полусферической крышкой и днищем. Датчиковая метеоаппаратура установлена на метеомачте, выполненной в виде штанги, которая закреплена на корпусе станции, причем соединительные кабели проложены снаружи штанги и введены во внутреннюю полость корпуса для подсоединения к вторичным измерительным приборам через гермовводы, установленные в стенке корпуса станции. Датчик измерения параметров ветра и датчик измерения температуры и влажности установлены без учета затенения и взаимного влияния друг на друга.

Недостатками известной станции экологического контроля окружающей среды являются низкая надежность и точность измерения и контроля параметров окружающей среды.

Задачей настоящего изобретения является создание станции экологического контроля, которая обладала бы повышенной надежностью и точностью измерения и контроля параметров окружающей среды.

Это достигается тем, что на станции экологического контроля окружающей среды, содержащей герметичный корпус с крышкой обтекаемой формы, измерительные приборы, размещенные внутри корпуса, и закрепленную на корпусе метеомачту с датчиковой метеоаппаратурой, метеомачта выполнена в виде трубы, герметичная внутренняя полость которой сообщена с внутренним объемом корпуса, при этом метеомачта снабжена метеокорзиной, выполненной в виде цилиндрической жалюзной конструкции с несмачиваемыми поверхностями, и установленным в ней датчиком измерения температуры и влажности окружающей среды, метеокорзина установлена на выносном кронштейне в виде трубы, прикрепленном к метеомачте, внутренняя полость которой сообщена с внутренним объемом выносного кронштейна, а на конце метеомачты на уровне выше уровня метеокорзины установлен датчик скорости и направления ветра, причем датчиковая метеоаппаратура, установленная на метеомачте и на выносном кронштейне над крышкой станции, связана с измерительными приборами посредством проложенных во внутренних полостях метеомачты и выносного кронштейна кабелей.

Технический результат заключается в том, что по сравнению с известными техническими решениями вновь созданная станция экологического контроля окружающей среды обеспечивает повышение надежности и точности измерения и контроля параметров окружающей среды за счет установки датчиковой метеоаппаратуры на мачте с учетом требований, исключающих помехи, как от взаимного воздействия датчиков друг от друга, так и от влияния состояния окружающей среды. Это подтверждено испытаниями опытных образцов, изготовленных с использованием предлагаемого технического решения.

Суть изобретения поясняется чертежом, где дан внешний вид станции экологического контроля окружающей среды с закрепленной на корпусе метеомачтой с датчиковой метеоаппаратурой.

Станция экологического контроля окружающей среды состоит из следующих основных узлов и деталей: герметичного корпуса 1 с крышкой 2 обтекаемой формы, измерительных приборов 3, 4, размещенных внутри корпуса 1, и закрепленной на корпусе 1 метеомачты 5 с датчиковой метеоаппаратурой 6. Метеомачта 5 выполнена в виде трубы 7 с герметичной внутренней полостью 8, сообщенной с внутренним объемом 9 корпуса 1. Датчиковая метеоаппаратура 6 установлена на метеомачте 5 над крышкой 2 станции и имеет кабельную связь 10 с измерительными приборами 3, 4 посредством проложенных во внутренней полости 8 метеомачты 5 кабелей 11, 12, при этом метеомачта 5 снабжена метеокорзиной 13 с установленным в ней датчиком 14 измерения температуры и влажности окружающей среды. Метеокорзина 13 выполнена в виде цилиндрической жалюзной конструкции 15 с несмачиваемыми поверхностями, что может быть достигнуто выполнением элементов конструкции из несмачиваемого материала, например фторопласта Ф-4, полностью или, например, из алюминиевого сплава AMг6 с несмачиваемым покрытием, например фторопластом Ф-4, толщина слоя покрытия порядка 00,8÷0,1 мм. Метеокорзина 13 установлена на выносном трубчатом кронштейне 16, прикрепленном к метеомачте 5. На конце 17 метеомачты 5 установлен датчик 18 скорости и направления ветра на расстоянии от метеокорзины 13, исключающем затенение датчика 18 метеокорзиной 13 по уровню горизонта. В состав станции входят контрольные приборы 19.

Работает станция экологического контроля окружающей среды следующем образом. При измерении скорости и направления ветра сигнал от датчика 18, установленного на конце 17 метеомачты 5, поступает по кабелю 11 кабельной связи 10 соответствующим измерительным приборам 3, размещенным внутри корпуса 1. При измерении температуры и влажности окружающей среды сигнал от датчика 14, установленного в метеокарзине 13, поступает по кабелю 12 кабельной связи 10 к соответствующим измерительным приборам 4, размещенным внутри корпуса 1.

Выполнение метеомачты 5 в виде трубы 7 с герметичной внутренней полостью 8, сообщенной с внутренним объемом 9 корпуса 1, позволяет защитить пристыковочные разъемы кабелей 11, 12 и датчиков 14, 18 от атмосферных осадков и загрязнений от внешней окружающей среды, что повышает надежность и живучесть как кабелей 11, 12, так и датчиков 14, 18. Кроме того, улучшается дизайн станции.

Выполнение метеокорзины 13 из несмачиваемого материала или с несмачиваемым покрытием обеспечивает защиту датчика 14 измерения температуры и влажности воздуха от влияния налипающих и скапливающихся на стенках метеокорзины 13 атмосферных осадков, ухудшающих точность показаний (измерений) датчика 14, установленного в метеокорзине 13. На несмачиваемых поверхностях метеокорзины 13, выполненной в виде цилиндрической жалюзной конструкции 15, налипание и скапливание осадков из атмосферы (окружающей среды) исключено.

Установка датчика 18 скорости и направления ветра на конце 17 метеомачты 5 над крышей 2 станции и на расстоянии от метеокорзины, исключающем затенение датчика 18 метеокорзиной 13 по уровню горизонта, исключает влияние завихрений и взаимных воздействий, изменяющих показания истинного состояния окружающей среды, а следовательно, способствует повышению точности измерений и контроля параметров окружающей среды, что обеспечивает выполнение поставленной задачи.

Использование: для автоматического контроля физико-химического, радиационного состояния атмосферного воздуха. Сущность: станция содержит герметичный корпус с крышкой обтекаемой формы, размещенные внутри корпуса измерительные приборы и закрепленную на корпусе метеомачту в виде трубы с датчиковой метеоаппаратурой. Герметичная внутренняя полость метеомачты сообщена с внутренним объемом корпуса; при этом метеомачта снабжена метеокорзиной, выполненной в виде цилиндрической жалюзной конструкции с несмачиваемыми поверхностями и установленным в ней датчиком измерения температуры и влажности окружающей среды. Метеокорзина установлена на выносном кронштейне в виде трубы, прикрепленном к метеомачте, внутренняя полость которой сообщена с внутренним объемом выносного кронштейна, а на конце метеомачты на уровне выше уровня метеокорзины установлен датчик скорости и направления ветра. Датчиковая метеоаппаратура установлена на метеомачте на выносном кронштейне над крышкой станции и связана с измерительными приборами посредством проложенных во внутренних полостях метеомачты и выносного кронштейна кабелей. Технический результат - повышение надежности и точности измерения и контроля параметров окружающей среды. 1 ил.

Станция экологического контроля окружающей среды, содержащая герметичный корпус с крышкой обтекаемой формы, измерительные приборы, размещенные внутри корпуса, и закрепленную на корпусе метеомачту с датчиковой метеоаппаратурой, отличающаяся тем, что метеомачта выполнена в виде трубы, герметичная внутренняя полость которой сообщена с внутренним объемом корпуса, при этом метеомачта снабжена метеокорзиной, выполненной в виде цилиндрической жалюзной конструкции с несмачиваемыми поверхностями и установленным в ней датчиком измерения температуры и влажности окружающей среды, метеокорзина установлена на выносном кронштейне в виде трубы, прикрепленном к метеомачте, внутренняя полость которой сообщена с внутренним объемом выносного кронштейна, а на конце метеомачты на уровне выше уровня метеокорзины установлен датчик скорости и направления ветра, причем датчиковая метеоаппаратура, установленная на метеомачте и на выносном кронштейне над крышкой станции, связана с измерительными приборами посредством проложенных во внутренних полостях метеомачты и выносного кронштейна кабелей.