АВТОМАТИЧЕСКИЙ МЕТЕОПОСТ Российский патент 2007 года по МПК G01W1/02 

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

Особенно актуально применение подобных постов 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 посты, созданные с той или иной степенью автоматизации, используются, например, в США (Чикаго, Лос-Анжелес, Нью-Йорк), Японии (префектура Гумма, г.Нагоя), Великобритании (посты фирмы "Тельстор"), Польше (Горносилезский промышленный округ) и т.д.

Известны, например, автоматические метеопосты (см., например, патент RU №2078357, МПК 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 постах содержит метеоаппаратуру для измерения температуры, влажности окружающей среды и направления, силы и скорости ветра. Метеодатчики расположены на выносной штанге, закрепленной на корпусе постов. Такие посты относятся к стационарному типу автоматических постов экологического контроля окружающей среды и размещаются в специально оборудованных павильонах или теплоизолированных контейнерах.

Они сложны при изготовлении и не экологичны при эксплуатации.

Недостатками известных постов контроля являются громоздкость устройства, а также сложность при эксплуатации и проведении монтажно-ремонтных работ.

Известен также автоматический метеопост, описанный в патенте RU №2199139, МПК G 01 W 1/02 с приоритетом от 28.08.2001, выбранный в качестве прототипа и содержащий герметичный корпус с размещенными в нем блоками электронной аппаратуры и электропитания, имеющими кабельную связь с метеодатчиками, установленными вне корпуса. Он предназначен для контроля и измерения метеорологических параметров окружающей среды (воздуха) и размещен в теплоизолированном корпусе (контейнере). Метеодатчики контролируют и измеряют температуру, относительную влажность, направление и силу ветра, солнечную радиацию, давление, уровень осадков и вертикальную скорость ветра.

Однако известный автоматический метеопост имеет сложную конструкцию, в которой затруднен доступ к электронной аппаратуре как при монтаже, так и при демонтаже в случае замены или ремонте аппаратуры.

Недостатками известного метеопоста являются низкая эффективность сложность и трудоемкая ремонтоспособность устройства.

Задачей настоящего изобретения является создание такого автоматического метеопоста, который обладал бы повышенной эффективностью, простотой при изготовлении (монтаже) и имел бы свободный доступ к электронной аппаратуре при ее демонтаже или ремонте.

Технический результат достигается тем, что в автоматический метеопост, содержащий герметичный корпус с размещенными в нем блоками электронной аппаратуры, имеющими кабельную связь с метеодатчиками, установленными вне герметичного корпуса, в отличие от известного, введен герметичный пустотелый кронштейн, закрепленный на герметичном корпусе и на торце которого выполнен фланец, герметичный корпус снабжен выпуклой крышкой, и в герметичном корпусе установлены электроподогреватель и съемная рама с закрепленными на ней блоками электронной аппаратуры и электропитания, причем блок электронной аппаратуры установлен на съемной раме со стороны выпуклой крышки, а блок электропитания - со стороны днища корпуса, при этом в съемной раме выполнены сквозные пазы для конвективного теплообмена, а место соединения герметичного корпуса с выпуклой крышкой снабжено уплотнителем и расположено не выше установочной поверхности съемной рамы.

Предлагаемые изменения позволяют создать автоматический метеопост, имеющий повышенную эффективность, простоту при изготовлении (монтаже) и свободный доступ к электронной аппаратуре при ее демонтаже или ремонте (после съема выпуклой крышки), что подтверждено испытаниями опытных образцов, изготовленных с использованием предлагаемого технического решения.

Использование предлагаемого автоматического метеопоста, например, на аэродромах, космодромах, районах промышленных городов, областей и т.д. позволяет дать значительный экономический эффект за счет значительного упрощения изготовления (монтажа) и обеспечения свободного доступа к электронной аппаратуре при ее демонтаже или ремонте в период эксплуатации метеопоста.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Автоматический метеопост состоит из следующих основных узлов и деталей: герметичного корпуса 1 с размещенными в нем блоками электронной аппаратуры 2 и электропитания 3, которые связаны кабельной связью 4 с метеодатчиками, установленными вне герметичного корпуса. Герметичный корпус 1 снабжен выпуклой крышкой 5, на герметичном корпусе закреплен герметичный пустотелый кронштейн 6, на торце которого, противоположном корпусу, выполнен фланец 7, посредством которого корпус 1 метеопоста устанавливается и крепится на объекте. На внутренних поверхностях корпуса 1 кронштейна 6 и выпуклой крышки 5 закреплена теплоизоляция 8. В корпусе установлены электронагреватель 9 и съемная рама 10, размещенные внутри корпуса. Рама 10 закреплена между корпусом 1 и выпуклой крышкой 5. На съемной раме 10 закреплены блок электронной аппаратуры 2 и блок электропитания 3. Блок электронной аппаратуры 2 установлен на съемной раме 10 со стороны выпуклой крышки 5, а блок питания 3 установлен со стороны днища 11 корпуса 1. В съемной раме 10 выполнены сквозные пазы 12, например отверстия для конвективного теплообмена. Место разъема 13 герметичного корпуса 1 с выпуклой крышкой 5 снабжено уплотнителем 14, например прокладкой или герметиком, и расположено не выше установочной поверхности 15 съемной рамы 10, на которой закреплена электронная аппаратура 2. Пустотелый кронштейн 6 скреплен с корпусом 1 посредством сварки, при этом внутренние полости кронштейна 6 и корпуса 1 сообщены, а в торце, со стороны которого выполнен фланец 7, установлена герметизирующая заглушка 16, в которой имеются гермовводы 17 для прокладки кабельной связи 4, подключенной к выносным метеодатчикам.

Метеодатчики, установленные вне герметичного корпуса 1, например на выносной метеомачте (на чертеже условно не показаны), обеспечивают контроль и измерение температуры, относительной влажности, направления и силы ветра, солнечной радиации, давления и вертикальной скорости ветра.

В качестве теплоизоляции 8 используют, например, пенополиуритан, нанесенный на указанные поверхности способом напыления.

Автоматический метеопост устанавливается преимущественно на существующих объектах (сооружениях) расположенных в районах проведения автоматизированного контроля (мониторинга) за состоянием окружающей среды. Для электроснабжения метеопоста используют аккумуляторные батареи, введенные в состав метеопоста, кроме того, он имеет места присоединения к внешним источникам электроснабжения. Автоматический метеопост работает в автоматическом режиме сбора, обработки и передачи информации в центр обработки данных.

Сборку и монтаж электронной аппаратуры автоматического метеопоста производят следующим образом.

На установочной поверхности 15 съемной рамы 10 размещают и закрепляют блок электронной аппаратуры 2, а с другой стороны рамы 10 устанавливают и прикрепляют к раме 10 блок электропитания 3, затем проводят монтаж проводов и кабелей кабельной связи 4, которые при установке и размещении съемной рамы 10 в корпусе прокладывают внутри пустотелого кронштейна 6 и выводят через гермовводы, имеющиеся в герметизирующей заглушке 16, и подсоединяют к выносным метеодатчикам, расположенным, например, на выносной метеомачте. Съемную раму 10 с закрепленными на ней блоками электронной аппаратуры 2 и электропитания 3 устанавливают в корпусе 1 с ориентацией блока электропитания на днище 11 корпуса 1. Таким образом, за счет того, что место разъема 13 герметичного корпуса 1 с выпуклой крышкой 5 расположено не выше установочной поверхности 15 съемной рамы 10, на которой закреплена электронная аппаратура 2, имеется свободный круговой обзор и доступ (при монтаже, демонтаже) к блоку электронной аппаратуры 2 и местам его крепления к съемной раме 10, что значительно упрощает проведение всех видов работ с электронной аппаратурой как при изготовлении, так и в период эксплуатации метеопоста. Все виды работ с электронной аппаратурой проводятся при снятой с корпуса 1 выпуклой крышке 5, обтекаемая форма которой, выполненная, например, в виде полусферы, исключает скапливание снега, пыли, наледи (на внешней поверхности метеопоста), а также обеспечивает герметизацию корпуса 1 посредством уплотнителя 14 и защиту аппаратуры от внешних воздействий как механических, так и атмосферных. Выпуклая крышка, обеспечивающая обхват выступающей из корпуса 1 аппаратуры, устанавливается на корпус 1 после завершения всех работ (монтажных, ремонтных и т.п.) и скрепляется с корпусом 1 посредством, например, винтового или болтового соединения. При эксплуатации автоматического метеопоста внутри герметичного корпуса 1 поддерживается заданная температура посредством включения (выключения) электроподогревателя 9, закрепленного на внутренней поверхности стенки корпуса 1. Выравнивание температуры во внутреннем объеме корпуса 1 осуществляется с помощью конвекции воздуха подогреваемого от электронагревателя 9 и циркулирующего через сквозные пазы 12, выполненные в съемной раме 10, а для поддержания температурного режима служит теплоизоляция 8. Таким образом, предлагаемое устройство автоматического метеопоста обеспечивает повышение эффективности, упрощение проведения работ при монтаже (демонтаже) за счет создания свободного доступа к электронной аппаратуре как в период изготовления, так и при эксплуатации метеопоста, что обеспечивает выполнение поставленной задачи.

Изобретение относится к экологическим информационным постам, а именно к постам автоматического контроля физико-химического, радиационного состояния атмосферного воздуха, и может найти применение в районах нефтегазовых месторождений, металлургических, химических, атомных производств. Сущность: метеопост содержит герметичный корпус с размещенными в нем блоками электронной аппаратуры, имеющими кабельную связь с метеодатчиками, установленными вне герметичного корпуса. На герметичном корпусе, снабженном выпуклой крышкой, закреплен герметичный пустотелый кронштейн, на торце которого выполнен фланец. В герметичном корпусе установлены электроподогреватель и съемная рама с закрепленными на ней блоками электронной аппаратуры и электропитания. Причем блок электронной аппаратуры установлен на съемной раме со стороны выпуклой крышки, а блок электропитания - со стороны днища корпуса. При этом в съемной раме выполнены сквозные пазы для конвективного теплообмена, а место соединения герметичного корпуса с выпуклой крышкой снабжено уплотнителем и расположено не выше установочной поверхности съемной рамы. Технический результат: повышение точности измерений, упрощение монтажа и эксплуатации конструкции. 1 ил.

Автоматический метеопост, содержащий герметичный корпус с размещенными в нем блоками электронной аппаратуры, имеющими кабельную связь с метеодатчиками, установленными вне герметичного корпуса, отличающийся тем, что герметичный корпус снабжен выпуклой крышкой, на герметичном корпусе закреплен герметичный пустотелый кронштейн, на торце которого выполнен фланец, в герметичном корпусе установлены электроподогреватель и съемная рама с закрепленными на ней блоками электронной аппаратуры и электропитания, причем блок электронной аппаратуры установлен на съемной раме со стороны выпуклой крышки, а блок электропитания - со стороны днища корпуса, при этом в съемной раме выполнены сквозные пазы для конвективного теплообмена, а место соединения герметичного корпуса с выпуклой крышкой снабжено уплотнителем и расположено не выше установочной поверхности съемной рамы.