一种数字探空仪制造技术

本实用新型专利技术提供一种数字探空仪，属于数字探空仪技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种数字探空仪结构的改进；解决该技术问题采用的技术方案为：在探空仪保温盒中设置有控制腔和测量腔，所述控制腔中封装有发射机，所述测量腔中封装有测量电路板，所述测量电路板的信号输入端外接印刷有电路连接导线的传感器支架，所述传感器支架的延伸端设置有采集支架；所述采集支架通过转接板设置有湿度传感器，所述采集支架的延伸端设置有温度传感器，所述采集支架的外侧还设置有防雨罩，所述湿度传感器和温度传感器的信号输出端通过传感器支架中设置的电路连接导线与测量电路板上集成的控制器相连；本实用新型专利技术应用于数字探空仪。仪。仪。

【技术实现步骤摘要】
一种数字探空仪


[0001]本技术提供一种数字探空仪，属于数字探空仪


技术介绍

[0002]应用于高空气象观测的探空仪作为气象观测系统的重要组成部分，在天气预报和气候监测中发挥着重要作用，近年来主要使用数字探空仪采集高空气象数据，检验和校准大气遥感数据的真实性和正确性；但由于数字探空仪属于精密仪器，采集数据依靠其内置的多种型号的传感器，探空仪在工作时实时测量其所在位置环境的要素数值，容易受到电磁、雨水、结露等因素干扰，影响监测数据的正确性，其原因在于数字探空仪内部设置有响应速度更快的温湿敏感元件，而该元件在探空仪中并未进行合理的结构设计、布线设计、涂覆层处理等，导致该类型数字探空仪的使用一直存在缺陷，其测量的温湿度数值误差较大，使用故障率较高。

技术实现思路

[0003]本技术为了克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种数字探空仪结构的改进。
[0004]为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：一种数字探空仪，包括保温盒，所述保温盒中设置有控制腔和测量腔，所述控制腔中封装有发射机，所述测量腔中封装有测量电路板，所述测量电路板的信号输入端外接印刷有电路连接导线的传感器支架，所述传感器支架的延伸端设置有采集支架；
[0005]所述采集支架通过转接板设置有湿度传感器，所述采集支架的延伸端设置有温度传感器，所述采集支架的外侧还设置有防雨罩，所述湿度传感器和温度传感器的信号输出端通过传感器支架中设置的电路连接导线与测量电路板上集成的控制器相连；
[0006]所述测量电路板上还集成有气压传感器和数据通信模块，所述控制器通过导线分别与气压传感器、数据通信模块相连，所述数据通信模块通过导线与发射机的输入端相连；
[0007]所述保温盒中还设置有电池腔，所述电池腔中还设置有锂电池，所述发射机和控制器的电源输入端均与锂电池相连。
[0008]所述测量电路板的外侧还设置有屏蔽盒。
[0009]所述保温盒的顶部还开有安装口，所述安装口外侧设置有盒盖，所述保温盒通过固定带将盒盖固定在安装口上。
[0010]所述采集支架的延伸端具体设置有一对感应触角，所述感应触角向外延伸设置有电阻引线，两条电阻引线的延伸端呈倒V形状连接，在电阻引线的延伸端上焊接有温度传感器，所述温度传感器具体为表面设置有憎水层的热敏电阻珠体。
[0011]所述传感器支架为具备柔韧性的三层覆铜环氧树脂玻璃纤维布板材，设置温湿元件布线在中间层，上下层为覆铜接地层；
[0012]所述传感器支架的厚度为0.1
‑
0.5mm。
[0013]所述保温盒的一侧还设置有U型滑轨，在U型滑轨上活动设置有托架，所述托架能够在U型滑轨上上下滑动；
[0014]当保温盒处于包装状态时，将托架滑动至U型滑轨底端，并将传感器支架向下弯折，将采集支架塞入托架中并固定；
[0015]当保温盒处于工作状态时，将托架滑动至U型滑轨顶端，并将传感器支架向上弯折，使湿度传感器、温度传感器与高空大气充分接触并采集数据。
[0016]所述湿度传感器具体为HC103M2湿敏电容；
[0017]所述温度传感器具体为MFSI热敏电阻。
[0018]本技术相对于现有技术具备的有益效果为：本技术主要针对目前探空仪温湿测量敏感器件的安装结构进行改进，通过在探空仪保温盒中设计专用的封装腔室，将温湿度传感器设置在超薄三层板结构的传感器支架上，并对测量温度的热敏电阻、连接测量器的支架进行绝缘处理，确保探空仪在生产流程和实际应用中能够快速响应、精准测量，针对环境适应性可靠有保障，同时通过托架将温湿度传感器封装在探空仪保温盒中，使用更加方便与可靠。
附图说明
[0019]下面结合附图对本技术做进一步说明：
[0020]图1为本技术数字探空仪的结构示意图；
[0021]图2为本技术测量电路板和传感器支架的结构示意图；
[0022]图3为本技术使用状态的结构示意图；
[0023]图4为图3的俯视图；
[0024]图5为本技术工作状态的结构示意图；
[0025]图中：1为保温盒、2为发射机、3为测量电路板、4为传感器支架、5为采集支架、6为转接板、7为防雨罩、8为盒盖、9为固定带、11为湿度传感器、12为温度传感器、13为气压传感器、14为数据通信模块、20为控制器、21为锂电池、22为屏蔽盒、23为托架。
具体实施方式
[0026]如图1至图5所示，本技术针对探空仪温湿度敏感器件特点，设计有条状温湿度测量器作为温湿支架并对其表面进行处理，有效提高探空仪测量响应、准确性、可靠性；本技术具体在传感器支架上安装敏感感应元件作为温湿度传感器，同时设置相应的连接和装配支撑结构。
[0027]针对位置结构：本技术考虑到热敏电阻避免受热污染影响，热敏电阻珠体位于倒V字的顶端，电阻引线考虑到可靠性、可焊性和工艺过程，采用具有一定韧劲性的合金丝，在工艺流程中以保证其结构状态和可靠性，不易因触碰或弯折导致引线断裂。
[0028]针对传感器支架内部的布线：采用平均厚度δ=0.2mm的刚性三层PCB制版，既有一定的支撑力，还有一定的弯折性保证在包装状态下进行90度弯折，将温湿传感器布线在支架的中间层，上下覆铜接地能有效抗高频干扰，还可以避免因支架表面沾雨水或结露导致支架基础电容变化的问题。
[0029]针对涂覆处理：本技术针对热敏电阻和支架表面进行绝缘处理和真空金属溅
射处理，对热敏电阻焊点焊接后进行点胶固化处理，并和支架整体进行表面绝缘层处理，增加热敏电阻珠体的憎水层，防止受到雨水或结露影响，经过绝缘处理后的支架进行真空金属溅射处理，能够极大的提升温度防辐射性能。
[0030]本技术基于设置有温湿度敏感元件的探空仪，能有效提高温湿探测的灵敏性和准确性，为保证测量的真实有效、数据可靠，针对换型的敏感元件重新设计了温湿支架及其位置结构、布线、涂覆处理工艺等，以有效提高温湿测量精度、抗高频干扰、防雨水和结露、提高防辐射性能等；采用本技术的支架结构设计，经过实验证明，其静态测试指标由0.3℃提高到0.2℃，动态辐射误差需修正量由3℃～5℃度提高到1℃～2℃。
[0031]进一步的，如图1所示，为本技术数字探空仪包装状态的结构示意图，其中将测量电路板（含气压传感器）、发射机和电池设置在泡沫保温盒内，所述温湿度传感器（条状）支架的感应端固定在泡沫盒侧面预设的凹槽内，便于包装，防止相应的传感器在运输中损坏。
[0032]所述传感器支架通过手指焊盘与测量电路板连接，传感器支架用于安装温度和湿度传感器，所述温度传感器具体为MFSI热敏电阻，所述湿度传感器具体为HC103M2湿敏电容。
[0033]本技术使用的热敏电阻采用倒V型结构焊接在传感器支架的顶端，通过焊点点胶固定，可以有效减少热辐射和泡沫和白色污染导致的误差影本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数字探空仪，包括保温盒（1），所述保温盒（1）中设置有控制腔和测量腔，其特征在于：所述控制腔中封装有发射机（2），所述测量腔中封装有测量电路板（3），所述测量电路板（3）的信号输入端外接印刷有电路连接导线的传感器支架（4），所述传感器支架（4）的延伸端设置有采集支架（5）；所述采集支架（5）通过转接板（6）设置有湿度传感器（11），所述采集支架（5）的延伸端设置有温度传感器（12），所述采集支架（5）的外侧还设置有防雨罩（7），所述湿度传感器（11）和温度传感器（12）的信号输出端通过传感器支架（4）中设置的电路连接导线与测量电路板（3）上集成的控制器（20）相连；所述测量电路板（3）上还集成有气压传感器（13）和数据通信模块（14），所述控制器（20）通过导线分别与气压传感器（13）、数据通信模块（14）相连，所述数据通信模块（14）通过导线与发射机（2）的输入端相连；所述保温盒（1）中还设置有电池腔，所述电池腔中还设置有锂电池（21），所述发射机（2）和控制器（20）的电源输入端均与锂电池（21）相连。2.根据权利要求1所述的一种数字探空仪，其特征在于：所述测量电路板（3）的外侧还设置有屏蔽盒（22）。3.根据权利要求1所述的一种数字探空仪，其特征在于：所述保温盒（1）的顶部还开有安装口，所述安装口外侧设置有盒盖（8），所述保温盒（1）通过固定带（9）...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢轶，郝新生，徐长年，
申请(专利权)人：太原无线电一厂有限公司，
类型：新型
国别省市：