ПЕРЕНОСНАЯ КОМПЛЕКСНАЯ МЕТЕОСТАНЦИЯ 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.

Особенно актуально применение подобных станций в районах нефтегазовых месторождений, металлургических, химических, атомных производств и т.п. Создание эффектных автоматических средств контроля, работающих в сложных климатических условиях без участия человека при резком перепаде температур, влажности, давлений, 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-Анжелес, Нью-Йорк), Японии (префектура Гума, г. Нагоя), Великобритании (станции фирмы "Тельстор"), Польше (Горносилезский промышленный округ) и т. д.

Известны, например, станции экологического контроля окружающей среды (см. , например, патент RU 2078357, кл. G 01 W 1/02, с приоритетом от 27.04.97 г.), содержащие корпус, опорную раму, метеокомплекс, измерительную аппаратуру загрязненности воздуха, пробозаборники воздуха, блоки диагностики, управления и передачи информации, кондиционер и нагреватель, датчики температуры нагретого и холодного воздуха. Метеокомплекс на таких станциях содержит метеоаппаратуру для измерения температуры, влажности окружающей среды и направления, силы и скорости ветра. Метеодатчики расположены на выносной штанге, закрепленной на корпусе станции. Такие станции относятся к стационарному типу автоматических станций экологического контроля окружающей среды и не имеют возможности расширить контролируемую территорию и обеспечить оперативный контроль параметров окружающей среды на отдельных участках обследуемой территории.

Недостатками известных станций, включающих в себя метеоаппаратуру, являются ограниченность контролируемой территории и невозможность обеспечения оперативного контроля метеорологических параметров окружающей среды (воздуха).

Известна также (передвижная) переносная комплексная метеостанция (см., например, "Проблемы экологии Москвы. Сеть наземных измерений." Под ред. Е.И. Пупырева, М. , 1992 г. Московское отделение гидрометеоиздата, стр.147-149), выбранная в качестве прототипа и содержащая герметичный корпус с размещенной внутри него измерительной, микропроцессорной и передающей информацию аппаратурой и метеодатчики.

Она предназначена для контроля загрязнения атмосферного воздуха и измерения метеорологических параметров окружающей среды (воздуха). Станция размещена на шасси автомобиля в контейнере, выполненном из теплоизолирующего материала. Метеодатчики контролируют температуру, относительную влажность, направление и силу ветра, солнечную радиацию, давление, уровень осадков и вертикальную скорость ветра.

Однако известная станция имеет низкую надежность и неудобна при эксплуатации и перемещении, например, при установке (расположении) метеостанции на разных по высоте объектах (сооружениях), рельефе контролируемой территории.

Задачей настоящего изобретения является создание такой переносной комплексной метеостанции, которая обладала бы повышенной надежностью за счет обеспечения термостатирования внутреннего объема корпуса метеостанции и имела бы компактное конструктивное выполнение, повышающее удобства при эксплуатации (перемещении и установке) метеостанции на местности (контролируемой территории).

Поставленная задача решается тем, что в переносной комплексной метеостанции, содержащей герметичный корпус с размещенной внутри него измерительной, микропроцессорной и передающей аппаратурой и метеодатчики, корпус выполнен в виде теплоизолированной капсулы, снабженной электроподогревателем, выполненным в виде рубашки из угольной ткани, закрепленной на внутренней поверхности теплоизолированной капсулы, во внутреннем объеме которой расположена указанная аппаратура, причем метеодатчики расположены снаружи капсулы и связаны кабелем, проложенным по герметичным каналам, с измерительной аппаратурой, при этом один из метеодатчиков - метеодатчик измерения температуры и влажности размещен в метеокорзине, стенки которой выполнены в виде жалюзи, закрепленной на герметичном корпусе.

Технический результат в части выполнения корпуса в виде теплоизолированной капсулы, снабженной электроподогревателем, выполненным в виде рубашки из угольной ткани, закрепленной на внутренней поверхности теплоизолированной капсулы, установки метеодатчиков снаружи капсулы и их кабельная связь с измерительной аппаратурой посредством герметичных каналов, размещения датчика измерения температуры и влажности в метеокорзине жалюзного типа, а также взаимная связь всех составных элементов метеостанции позволяют создать компактную переносную метеостанцию, обеспечивающую комплекс измерений метеопараметров в условиях любого рельефа местности и обладающую повышенной надежностью за счет обеспечения термостатирования внутреннего объема корпуса метеостанции, что подтверждено испытаниями опытных образцов, изготовленных с использованием предлагаемого технического решения.

Использование предлагаемой переносной комплексной метеостанции, например, в районах нефтегазовых месторождений, металлургических, химических и атомных производств, а также на аэродромах, расположенных в горной местности, позволяет дать значительный экономический эффект за счет повышения надежности и обеспечения компактной переносной конструкции метеостанции, удобной в эксплуатации в условиях любого рельефа местности.

Суть изобретения поясняется чертежом.

Переносная комплексная метеостанция состоит из следующих основных узлов и деталей: герметичного корпуса 1 с размещенной внутри него измерительной аппаратурой 2, микропроцессорной аппаратурой 3, передающей аппаратурой 4 и метеодатчиков 5.

Корпус 1 выполнен в виде теплоизолированной капсулы 6, снабженной электроподогревателем 7, выполненным в виде рубашки 8 из угольной ткани, закрепленной на внутренней поверхности 9 теплоизолированной капсулы 6, во внутреннем объеме 10 которой расположена указанная аппаратура 2, 3, 4. Метеодатчики 5 расположены снаружи капсулы 6 и через герметичные каналы 11 связаны кабелем 12 с измерительной аппаратурой 2. Метеодатчик измерения температуры и влажности 13 размещен в метеокорзине 14, стенки которой выполнены в виде жалюзи и которая закреплена на герметичном корпусе 1.

Метеодатчики 5, 13 обеспечивают контроль и измерение температуры, относительной влажности, направления и силы ветра, солнечной радиации, давления, уровня осадков и вертикальной скорости ветра.

В качестве угольной ткани для изготовления электроподогревателя 7, выполненного в виде рубашки 8, используют, например, ткань углеродную УТ-900-2,5 ТУ 1916-155-05763346-95. В качестве теплоизоляции 15 капсулы 6 используют, например, пенопласт ППУ-4. Корпус 1 выполняют из алюминиевых сплавов, например, АМг 6. Метеостанция имеет круговую ручку 16 для переноски, опорную юбку 17, клапан 18 и съемный защитный колпак 19.

Работает переносная комплексная метеостанция следующим образом.

Для электроснабжения аппаратуры 2, 3, 4 и электроподогревателя 7 станция преимущественно использует аккумуляторные батареи, введенные в состав станции, а также имеет места присоединения к внешним источникам электроснабжения. Переносная комплексная метеостанция работает в автоматическом режиме сбора, обработки и передачи информации в центр обработки данных.

При измерении температуры и относительной влажности окружающей среды сигнал от датчика 13, размещенного в метеокорзине 14, стенки которой выполнены в виде жалюзи, поступает по кабелю 12 к соответствующей измерительной аппаратуре 2, размещенной внутри корпуса 1.

При измерении направления и силы ветра, солнечной радиации, давления, уровня осадков и вертикальной скорости ветра сигналы от метеодатчиков 5 по кабелю 12 поступают к соответствующей измерительной аппаратуре 2, размещенной внутри корпуса 1.

Микропроцессорная аппаратура 3 обеспечивает обработку результатов измерений, информация о которых пересылается посредством передающей аппаратуры 4 в центр обработки данных.

Термостатирование внутреннего объема 10 обеспечивает электроподогреватель 7, который работает (включается и выключается) по сигналу от датчиков температуры, установленных во внутреннем объеме 10 и настроенных на минимально и максимально допустимые температуры, в пределах которых обеспечивается нормальная работа аппаратуры 2, 3, 4, что повышает надежность.

Для сброса избыточного давления, образующегося во внутреннем объеме 10 за счет нагрева воздуха при работе электроподогревателя 7, корпус 1 снабжен дренажной заслонкой (клапаном) 18, сообщающей внутренний объем 10 с окружающей атмосферой.

Выполнение герметичного корпуса 1 в виде теплоизолированной капсулы 6, выполнение электроподогревателя 7 в виде рубашки 8 из угольной ткани, закрепленной на внутренней поверхности 9 теплоизолированной капсулы 6, во внутреннем объеме которой расположена аппаратура 2, 3, 4, метеодатчиков 5, 13 снаружи капсулы 6 позволяет создать компактную комплексную метеостанцию переносного типа, надежную и удобную в эксплуатации, что выполняет поставленную задачу.

Использование: для автоматического контроля физико-химического, радиационного состояния атмосферного воздуха. Сущность: метеостанция содержит герметичный корпус с размещенной внутри него измерительной, микропроцессорной и передающей аппаратурой и метеодатчики. Корпус выполнен в виде теплоизолированной капсулы, снабженной электроподогревателем, выполненным в виде рубашки из угольной ткани, закрепленной на внутренней поверхности теплоизолированной капсулы, во внутреннем объеме которой расположена указанная аппаратура. Метеодатчики расположены снаружи капсулы и связаны кабелем, проложенным по герметичным каналам, с измерительной аппаратурой. Один из метеодатчиков - метеодатчик измерения температуры и влажности размещен в метеокорзине, стенки которой выполнены в виде жалюзи, закрепленной на герметичном корпусе. Технический результат: повышение надежности и удобства при эксплуатации переносной комплексной метеостанции. 1 ил.

Переносная комплексная метеостанция, содержащая герметичный корпус с размещенной внутри него измерительной, микропроцессорной и передающей аппаратурой, метеодатчики, отличающаяся тем, что корпус выполнен в виде теплоизолированной капсулы, снабженной электроподогревателем, выполненным в виде рубашки из угольной ткани, закрепленной на внутренней поверхности теплоизолированной капсулы, во внутреннем объеме которой размещена измерительная, микропроцессорная и передающая аппаратура, причем метеодатчики расположены снаружи капсулы и связаны кабелем, проложенным по герметичным каналам, с измерительной аппаратурой, при этом один из метеодатчиков - метеодатчик измерения температуры и влажности размещен в метеокорзине, стенки которой выполнены в виде жалюзи, закрепленной на герметичном корпусе.