浮空器的浮力调节装置、浮空器及浮空器系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术适用于浮空器领域，尤其涉及一种浮空器的浮力调节装置、浮空器及浮空器系统，浮空器的浮力调节装置包括：温度检测单元、气压检测单元、控制单元、气阀单元以及加热单元。通过温度检测单元和气压检测单元分别测得内填充气体的温度信息和气压信息，控制单元将温度信息和气压信息分别与预设温度阈值和预设气压阈值进行比较，分别向气阀单元和加热单元输出气压控制信息和温度控制信息，进而通过在白天光照充足，内填充气体温度升高气压增强时，由气阀单元根据气压控制信息对内填充气体进行泄气，在夜晚时加热单元根据温度控制信息对内填充气体进行加热，避免了浮空器因泄气后出现浮力不足和浮空器在夜间随着温度骤降而下降的现象。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于浮空器领域，尤其涉及一种浮空器的浮力调节装置、浮空器及浮空器系统。
技术介绍
浮空器是一种轻于空气并依靠大气浮力升空的飞行器，可长时间驻留与大气中的平流层(stratosphere)内。现有的浮空器受控于地面指挥中心，而在平流层工作时，通过太阳能充电板为其自身提供续航动力。然而，在白天太阳照射充足的条件下，浮力囊体内的内填充气体的温度急剧攀升，浮力囊体内部出现严重的超压现象，此时只能通过释放内填充气体的方式降低浮力囊体内部气压。但是，由于夜间无太阳照射，在白天时释放浮力囊体的内填充气体后，在夜间无太阳光照时，浮空器的浮空高度会随着浮力囊体内的内填充气体温度的骤降而下降，进而产生浮力囊体的浮力不足无法正常工作的现象。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种浮空器的浮力调节装置、浮空器及浮空器系统，解决了现有的浮空器在白天光照充足时内填充气体的气压过大，以及释放内填充气体后，浮空器在夜间温度骤降时出现浮力不足的问题。本技术提供的一种浮空器的浮力调节装置，所述浮空器的浮力调节装置包括：设置在浮空器内，与浮空器的内填充气体相互接触，并测得温度信息的温度检测单元；设置在浮空器内，检测所述内填充气体的气压，并得到气压信息的气压检测单元；与所述温度检测单元和气压检测单元相连，将所述温度信息与预设温度阈值进行比较并输出气压控制信息，将所述气压信息与预设气压阈值进行比较并输出温度控制信息的控制单元；与所述控制单元相连，内填充气体温度升高气压增强时，根据所述气压控制信息对所述内填充气体进行泄气的气阀单元；以及与所述控制单元相连，根据温度控制信息对内填充气体进行加热的加热单元。进一步的，所述浮空器的浮力调节装置还包括：连接于所述控制单元和所述加热单元之间，根据所述温度控制信息调节输出功率的供电单元。进一步的，所述加热单元为迂回折弯或螺旋拉伸的电热丝。进一步的，所述加热单元包括多个加热板阵列。进一步的，所述多个加热板阵列中的每个加热板阵列为结构相同的由多个PTC加热片组成的阵列。进一步的，所述温度检测单元为温度传感器，所述温度传感器的与浮空器的内填充气体相互接触，所述温度传感器的信号输出端与所述控制单元第一输入端相连。进一步的，所述气压检测单元为气压传感器，所述气压传感器设置在浮空器内，所述气压传感器的信号输出端与所述控制单元第二输入端相连。相对应的，本技术的另一目的在于提供一种浮空器，包括内部填充有内填充气体的浮力囊体和吊舱，所述浮空器包括如上所述的浮空器的浮力调节装置。进一步的，所述温度检测单元和加热单元都设于所述浮力囊体内，并与所述内填充气体相接触。进一步的，所述浮力囊体为所述内填充气体为氦气的浮力囊体。相对应的，本技术的另一目的在于提供一种浮空器系统，包括地面控制中心，所述浮空器系统还包括如上所述的浮空器。本技术提供的一种浮空器的浮力调节装置、浮空器及浮空器系统，浮空器的浮力调节装置包括：设置在浮空器内的温度检测单元和气压检测单元；与温度检测单元和气压检测单元相连的控制单元；以及与控制单元相连的气阀单元和加热单元。通过温度检测单元和气压检测单元分别测得内填充气体的温度信息和气压信息，通过控制单元将温度信息与预设温度阈值进行比较输出气压控制信息，将气压信息与预设气压阈值进行比较输出温度控制信息，进而实现在白天光照充足，内填充气体温度升高气压增强时，由气阀单元根据气压控制信息对内填充气体进行泄气。在夜晚时加热单元根据温度控制信息对内填充气体进行加热，加热后气压增强，浮力增强，避免了浮空器因泄气后出现浮力不足和浮空器在夜间随着温度骤降而下降的现象。附图说明图1是本技术第一实施例提供的浮空器的浮力调节装置的结构示意图；图2是本技术第二实施例提供的浮空器的浮力调节装置的结构示意图；图3是本技术第三实施例提供的浮空器的整体方案原理示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。图1示出了第一实施例提供的浮空器的浮力调节装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，如1图所示：本实施例提供的浮空器的浮力调节装置100包括：设置在浮空器内，与浮空器的内填充气体相互接触，并测得温度信息的温度检测单元10；设置在浮空器内，检测内填充气体的气压，并得到气压信息的气压检测单元20；与温度检测单元10和气压检测单元20相连，将温度信息与预设温度阈值进行比较并输出气压控制信息，将气压信息与预设气压阈值进行比较并输出温度控制信息的控制单元30；与控制单元30相连，内填充气体温度升高气压增强时，根据气压控制信息对内填充气体进行泄气的气阀单元40；以及与控制单元30相连，根据温度控制信息对内填充气体进行加热的加热单元50。在本实施例中，温度检测单元10的信息输出端与控制单元30的第一输入端相连，温度检测单元10与浮空器的内填充气体相互接触后实时测得与内填充气体相关的温度信息，并将该温度信息发送给控制单元30。气压检测单元20的信息输出端与控制单元30的第二输入端相连，通过检测浮空器的内填充气体的气压，进而得到气压信息，并发送给控制单元30。控制单元30的第一输出端与气阀单元40的输入端相连，控制单元30内存有预设温度阈值，通过将温度信息与预设温度阈值进行比较进而输出气压控制信息，通过该气压控制信息控制气阀单元40对浮空器的内填充气体进行泄气。控制单元30的第二输出端与加热单元50的输入端相连，控制单元30内存有预设气压阈值，通过将气压信息与预设气压阈值进行比较进而输出温度控制信息，通过该温度控制信息控制加热单元50对浮空器的内填充气体进行加热。其中，气压控制信息包括目的气压值，当温度信息大于预设温度阈值时，表明浮空器的内填充气体气压过大，控制单元30向气阀单元40输出气压控制信息，气阀单元40根据该气压控制信息对内填充气体进行泄气，以使得浮空器的内填充气体的气压达到目的气压值。温度控制信息包括目的温度值，当气压信息小于预设气压阈值时，表明浮空器的内填充气体的浮力不足，控制单元30向加热单元50输出温度控制信息，加热单元50根据该温度控制信息对内填充气体进行加热，以使得浮空器的内填充气体的温度达到目的温度值。另外，在本实施例中，目的气压值大于预设气压阈值，目的温度值小于预设温度阈值。在其他实施例中，温度检测单元10可以为温度传感器，气压检测单元20可以为气压传感器。本实施例提供的浮空器的浮力调节装置，通过温度检测单元10和气压检测单元20分别测得内填充气体的温度信息和气压信息，通过控制单元30将温度信息与预设温度阈值进行比较输出气压控制信息，将气压信息与预设气压阈值进行比较输出温度控制信息，进而实现在白天光照充足，内填充气体温度升高气压增强时，由气阀单元40根据气压控制信息对内填充气体进行泄气。在夜晚时加热单元50根据温度控制信息对内填充气体进行加热，避免了浮空器因泄气后出现浮力不足和浮空器在夜间随着温度骤降而下降的现象。以上述实施例为基础，提出第二实施例。图2示出了第二实施例提供的浮空器的浮力调节装置的结构示意图，为了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种浮空器的浮力调节装置，其特征在于，所述浮空器的浮力调节装置包括：设置在浮空器内，与浮空器的内填充气体相互接触，并测得温度信息的温度检测单元；设置在浮空器内，检测所述内填充气体的气压，并得到气压信息的气压检测单元；与所述温度检测单元和气压检测单元相连，将所述温度信息与预设温度阈值进行比较并输出气压控制信息，将所述气压信息与预设气压阈值进行比较并输出温度控制信息的控制单元；与所述控制单元相连，内填充气体温度升高气压增强时，根据所述气压控制信息对所述内填充气体进行泄气的气阀单元；以及与所述控制单元相连，根据温度控制信息对内填充气体进行加热的加热单元。

【技术特征摘要】
1.一种浮空器的浮力调节装置，其特征在于，所述浮空器的浮力调节装置包括：设置在浮空器内，与浮空器的内填充气体相互接触，并测得温度信息的温度检测单元；设置在浮空器内，检测所述内填充气体的气压，并得到气压信息的气压检测单元；与所述温度检测单元和气压检测单元相连，将所述温度信息与预设温度阈值进行比较并输出气压控制信息，将所述气压信息与预设气压阈值进行比较并输出温度控制信息的控制单元；与所述控制单元相连，内填充气体温度升高气压增强时，根据所述气压控制信息对所述内填充气体进行泄气的气阀单元；以及与所述控制单元相连，根据温度控制信息对内填充气体进行加热的加热单元。2.如权利要求1所述的浮空器的浮力调节装置，其特征在于，所述浮空器的浮力调节装置还包括：连接于所述控制单元和所述加热单元之间，根据所述温度控制信息调节输出功率的供电单元。3.如权利要求2所述的浮空器的浮力调节装置，其特征在于，所述加热单元为迂回折弯或螺旋拉伸的电热丝。4.如权利要求2所述的浮空器的浮力调节装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：东莞前沿技术研究院，
类型：新型
国别省市：广东;44