圓柱頂式空氣溫度測量裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種圓柱頂式空氣溫度測量裝置，包括筒體3和圓柱頂帽，筒體為中空的圓柱體，上下兩端均開口，在側壁頂端設置有頂部支柱，頂部支柱的上端固定連接有圓柱頂帽，筒體下部通過底部支柱與圓柱底座固定連接；筒體的內部從上到下依次固定設置有溫濕度記錄儀、透氣網和風扇。本實用新型能夠在在保證排除輻射影響的前提下，采用強化對流換熱措施來縮短穩定時間，提高測量的精度。
【專利說明】圓柱頂式空氣溫度測量裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于環境監測設備【技術領域】，具體涉及一種圓柱頂式空氣溫度測量裝置。
【背景技術】
[0002]在有太陽輻射或其他高溫輻射體存在的環境中，測量空氣溫度的探頭往往會受到輻射強度的影響，導致測量結果偏離真實值。因此，測試空氣溫度的探頭需要某種裝置排除熱輻射的干擾，才能得到真實的空氣溫度。現有的測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，靠自然對流與周圍環境達到穩定。這種方法穩定時間較長，給測試帶來不便。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的是提供一種圓柱頂式空氣溫度測量裝置，能夠在在保證排除輻射影響的前提下，采用強化對流換熱措施來縮短穩定時間，提高測量的精度。
[0004]本實用新型所采用的技術方案是，圓柱頂式空氣溫度測量裝置，包括筒體3和圓柱頂帽，筒體為中空的圓柱體，上下兩端均開口，在側壁頂端設置有頂部支柱，頂部支柱的上端固定連接有圓柱頂帽，筒體下部通過底部支柱與圓柱底座固定連接；
[0005]筒體的內部從上到下依次固定設置有溫濕度記錄儀、透氣網和風扇。
[0006]本實用新型的特點還在于，
[0007]筒體的直徑D1、底座直徑D3和圓柱頂帽的底圓直徑D4之間滿足如下關系=D1 < D4=03°
[0008]筒體為硬質絕熱材料制成的筒體。圓柱頂帽為硬質絕熱材料制成的圓柱頂帽。整個裝置外側包覆有反射涂層或反射膜。
[0009]風扇的直徑D2小于筒體的直徑。
[0010]圓柱頂帽為半球面，扣在筒體的上部，其下部邊緣與筒體的上端面在一個平面內。
[0011]本實用新型的有益效果是，根據反射和強化換熱原理制造，利用本實用新型的裝置相比傳統的百葉箱，可以在更快的時間內使得測試環境的溫度達到穩定的值，提高了測試的效率和準確度。此外，本實用新型結構緊湊、便于攜帶，有利于推廣應用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型一種圓柱頂式空氣溫度測量裝置的結構示意圖；
[0013]圖2是本實用新型的圓柱頂式空氣溫度測量裝置各種不同工況下四個溫濕度記錄儀測試結果的曲線圖；
[0014]圖3是本實用新型的圓柱頂式空氣溫度測量裝置在測量時溫濕度記錄儀穩定時間與裝置橫截面的平均風速的關系圖。
[0015]圖中，1.頂部支柱，2.圓柱頂帽,3.筒體,4.溫濕度記錄儀,5.透氣網，6.風扇，7.圓柱底座，8.底部支柱。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進行詳細說明。
[0017]本實用新型圓柱頂式空氣溫度測量裝置，如圖1所示，包括筒體3和圓柱頂帽2，筒體3為中空的圓柱體，上下兩端均開口，在側壁頂端設置有頂部支柱1，頂部支柱I的上端固定連接有圓柱頂帽2，筒體3下部通過底部支柱8與圓柱底座7固定連接。
[0018]筒體3的內部從上到下依次固定設置有溫濕度記錄儀4、透氣網5和風扇6。
[0019]圓柱頂帽2為圓柱形，扣在筒體3的上部，其下部邊緣與筒體3的上端面在一個平面內。
[0020]筒體3的直徑D1、底座直徑D3和圓柱頂帽的底圓直徑隊之間滿足如下關系=D1 < D4=03°
[0021]筒體3為硬質絕熱材料制成的筒體。圓柱頂帽2為硬質絕熱材料制成的圓柱頂帽。整個裝置外側包覆有反射涂層或反射膜。
[0022]風扇6的直徑D2小于筒體3的直徑。
[0023]圓柱頂帽2的高度是其底圓直徑D4的一半。
[0024]本實用新型的裝置根據反射和強化換熱原理制造。圓柱頂式反輻射裝置由圓柱頂帽、頂部支柱、筒體、透氣網、風扇、底部支柱和圓柱底座七部分組成，可以根據環境的需要可以設計成落地式(或放置于平臺上)，也可設計成懸掛式。裝置采用硬質絕熱材料制造，整個外表面涂有反射率較高、吸收率較低的涂層或膜，以反射外界輻射強度。該裝置可以反射側面、頂部和底部等各個方向投射的輻射光，適用性較強。
[0025]本實用新型的工作過程是，在進行測試時，筒體3內部的風扇打開，會加速筒體3內部的空氣流通，使得空氣通過筒體3和圓柱頂帽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行交換，使得筒體內的溫濕度快速的與外界達到一致，從而使得放在透氣網5上的溫濕度記錄儀4能夠精確的測得環境的溫度。整個裝置外部設置的反射涂層或反射膜，其對熱量等的吸收率很低，而反射率很高，這樣可以保證裝置內部不會因為外界的熱輻射而升溫，從而導致測試不準確的情況。
[0026]使用該裝置時應注意:由于該裝置要反射各個方向所投射的輻射熱，結構內部空氣通透性較差，容易在內部形成微小熱環境而導致測量結果偏高，故風扇風速不應太低；風速太高時又因風機自身產熱，也會導致測試結果偏高，故風速也不應太高。本實用新型中各部分作用及其尺寸要求為:
[0027]1.筒體:筒體內部設置的溫濕度記錄儀用于檢測環境溫度和濕度，筒體的主要作用是通過阻隔周圍環的輻射來減小其對溫濕度記錄儀的影響，同時內部設置的風扇用于幫助筒體內部的空氣加速對流，使得筒體內部的溫濕度與外界能盡快達到平衡，從而使得檢測的數據更加準確。在本領域中工程測試中常見的溫度記錄儀的長X寬X高尺寸大多為
6.7cmX4.5cmX2cm、8.7cmX5.4cmX 1.8cm、或 8.2cmX5.2cmX3.0cm。所以在設計筒體的尺寸時，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。由于溫度記錄儀的高度一般都小于5cm，但是由于筒體內部在溫度記錄儀的下方還設置有透氣網和風扇，故筒體3中用于容納溫度記錄儀的空間的高度即透氣網位置到筒體3頂部之間的距離H1為5~15cm，筒體中用于容納風扇的空間的高度H2為4~6cm，所以筒體3的總高度為H1和H2之和。
[0028]2.頂部支柱設計:用于支撐圓柱頂帽，使得圓柱頂帽扣在筒體3的上部，兩者之間應留有一定的空隙，但是空隙也不宜太大，但保證既能使空氣上下自由流通，又不至于使得外界的熱輻射直接進入筒體內，即當圓柱頂帽的底圓與筒體頂圓處于同一水平面上時，頂部支柱高度應取3~3.3cm。
[0029]3.圓柱頂帽:圓柱頂帽的作用主要是用于反射本測量裝置上部以及側面局部的輻射光線，其形狀為較扁圓柱形，其底圓直徑D4=筒體直徑+2cm，圓柱頂帽的高度與頂部支柱高度一致。
[0030]4.圓柱底座和底部支柱:圓柱底座主要用于反射本測量裝置下部以及側面局部的輻射光線，應能保證空氣自由流入，但體積又不能太大。在這樣的要求下，取底座直徑D3=筒體直徑+2cm，底座的高度和底部支柱的高度同取2~3cm。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~
2.2cm左右。
[0031]5.風扇的作用是，用于強化裝置內部空氣循環，使空氣溫度探頭更快探測到真實值。風扇直徑D2應與筒體直徑相匹配，設計為11~13cm。風扇與透氣網之間的距離H2設計為4~6cm。
[0032]6.透氣網的作用是，用于放置溫濕度記錄儀，同時使空氣上下自由流動。
[0033]本實用新型的裝置內部空氣通透性較差。筒體內的氣流不僅會垂直撞擊圓柱頂帽，造成能量損失和摩擦熱，還得旋轉180°才能流到出口，阻力較大，部分氣流還可能折回筒體內部。因此，容易在內部形成微小熱環境而影響測量結果。故風扇風速控制嚴格，應在1.39~1.94m/s之間選取。該裝置適用性強，可用于各方向均有輻射光投射的環境。
[0034]利用如下表1所示的尺寸制造的圓柱頂式反輻射裝置，針對其阻隔熱輻射的效果，進行如下的對比試驗，
[0035]表1圓柱頂式反輻射裝置尺寸設計
[0036]
【權利要求】
1.圓柱頂式空氣溫度測量裝置，其特征在于，包括筒體(3)和圓柱頂帽(2)，所述的筒體(3)為中空的圓柱體，上下兩端均開口，在側壁頂端設置有頂部支柱(I)，頂部支柱(I)的上端固定連接有圓柱頂帽(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)的內部從上到下依次固定設置有溫濕度記錄儀(4)、透氣網(5)和風扇(6)。
2.根據權利要求1所述的圓柱頂式空氣溫度測量裝置，其特征在于，所述的筒體(3)的直徑D1、底座直徑D3和圓柱頂帽的底圓直徑D4之間滿足如下關系=D1 < D4 = D3。
3.根據權利要求1或2所述的圓柱頂式空氣溫度測量裝置，其特征在于，所述的筒體(3)為硬質絕熱材料制成的筒體，所述的圓柱頂帽(2)為硬質絕熱材料制成的圓柱頂帽，整個裝置外側包覆有反射涂層或反射膜。
4.根據權利要求3所述的圓柱頂式空氣溫度測量裝置，其特征在于，所述的風扇(6)的直徑D2小于筒體(3)的直徑。
5.根據權利要求3所述的圓柱頂式空氣溫度測量裝置，其特征在于，所述的圓柱頂帽(2)為半球面，扣在筒體(3)的上部，其下部邊緣與筒體(3)的上端面在一個平面內。
【文檔編號】G01K13/02GK203858048SQ201420220952
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年4月30日 優先權日:2014年4月30日
【發明者】狄育慧, 王麗娟 申請人:西安工程大學