双池臭氧探空传感器制造技术

本发明专利技术涉及一种双池臭氧探空传感器，其包括探测反应池；探测反应池包括阴极反应池及阳极反应池，阴极反应池包括阴极反应池壳体，阳极反应池包括阳极反应池壳体；阴极反应池壳体内装有第一KI溶液，阳极反应池壳体内装有第二KI溶液；阴极反应池壳体与阳极反应池壳体间设有离子桥，阴极反应池壳体的上端部设有第一上端盖，第一上端盖上设有第一出气管及进气管，进气管的一端穿过所述第一上端盖后伸入第一KI溶液内，进气管的另一端与用于抽取探测空气的气泵的出气口连通；阳极反应池壳体的上端部设有第二上端盖，第二上端盖上设有第二出气管。本发明专利技术结构简单紧凑，测量精度高，抗干扰能力强，适应范围广，安全可靠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种大气臭氧含量测量装置，尤其是一种双池臭氧探空传感器，具体地说是用于测量大气中臭氧含量的垂直分布信息，属于臭氧测量的

技术介绍
大气臭氧对气候变化、大气环境和生态平衡有重要影响，是当今大气科学领域重要的研究内容之一。臭氧可以吸收太阳短波辐射和红外辐射，是大气能量收支中的一个重要物质成分。要认知臭氧总量减少的物理化学过程和对流层臭氧变化的原因，需要准确掌握大气臭氧的长期变化趋势和短期变化特征。臭氧直接关系到平流层大气的温度结构和动力过程，对温室效应的贡献与其在大气中的垂直分布结构直接相关。此外，臭氧会对天气和气候变化产生不可忽略的辐射强迫作用，甚至会影响全球气候。因此，需要观测获取高精度数据作为基础，用以研究对流层和平流层区域内臭氧的分布和长期变化趋势，并对平流层损耗做出准确判断。臭氧探空能够提供35km以下高度范围内的臭氧垂直分布信息，是一种非常有效的臭氧探测手段，同时其观测数据也是验证卫星遥感观测资料的独立信息。常见的臭氧探空仪基于电化学原理设计。其基本工作原理是:将含有臭氧的空气抽入中性碘化钾溶液中，发生化学反应生成单质碘，通过测量所产生的自由碘的速率可以确定臭氧浓度。中国臭氧探空仪的研制起步较晚，中国科学院大气物理研究所从1987年开始研制大气臭氧探空仪，并于1989年首次成功研制了含有一个化学反应池的单池型臭氧探空仪。但其测量精度偏低、抗干扰能力偏弱、施放准备过程过于繁琐。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种双池臭氧探空传感器，其结构简单紧凑，测量精度高，抗干扰能力强，适应范围广，安全可靠。按照本专利技术提供的技术方案，所述双池臭氧探空传感器，包括探测反应池；所述探测反应池包括阴极反应池及阳极反应池，所述阴极反应池包括阴极反应池壳体，阳极反应池包括阳极反应池壳体；阴极反应池壳体内装有第一 KI溶液，阳极反应池壳体内装有第二KI溶液；阴极反应池壳体与阳极反应池壳体间设有用于正负离子迁移通道的离子桥，所述离子桥的两端穿过阴极反应池壳体、阳极反应池壳体后分别与第一 KI溶液及第二 KI溶液接触；阴极反应池壳体的上端部设有第一上端盖，所述第一上端盖上设有用于将阴极反应池内气体排出的第一出气管及用于向阴极反应池内输送气体的进气管，所述进气管的一端穿过所述第一上端盖后伸入第一 KI溶液内，进气管的另一端与用于抽取探测空气的气泵的出气口连通；阳极反应池壳体的上端部设有第二上端盖，所述第二上端盖上设有用于将阳极反应池内气体排出的第二出气管。所述阴极反应池内设有第一反应催化剂，阳极反应池内设有第二反应催化剂；所述第一反应催化剂位于阴极反应池壳体内，并浸没在第一 KI溶液内；第二反应催化剂位于阳极反应池壳体内，并浸没在第二 KI溶液内。所述第一 KI溶液的溶液浓度与第二 KI溶液的溶液浓度不同。所述第一反应催化剂及第二反应催化剂均为钼网。所述探测反应池上设有安装支撑板，所述气泵位于安装支撑板上，且位于所述探测反应池的上方。所述探测反应池上设有屏蔽盒。所述气泵包括泵体，所述泵体安装于所述安装支撑板上，泵体上设有进气口与出气口，泵体上设有密封连通体，所述密封连通体通过转动轴与泵体铰接；密封连通体上设有连通孔，安装支撑板上设有连通驱动机构，所述连通驱动机构与密封连通体连接，连通驱动机构能驱动密封连通体在泵体上转动，密封连通体在泵体上转动后，泵体上的进气口与出气口能通过连通孔连通。所述连通驱动机构包括驱动电机，所述驱动电机位于安装支撑板上，驱动电机的输出轴上设有偏心轮，所述偏心轮上设有偏心驱动轴，所述偏心驱动轴的一端与偏心轮连接，偏心驱动轴的另一端与柱塞的一端连接，柱塞的另一端伸入密封连通体内的腔体内，柱塞能在腔体内往复运动，以驱动密封连通体在泵体上的转动。所述离子桥包括桥壳体及位于所述桥壳体内的高分子涤棉超细纤维。所述离子桥壳体采用聚四氟乙烯制成。本专利技术的优点:探测反应池包括阴极反应池及阳极反应池，阴极反应池内设置第一 KI溶液，阳极反应池设置第二 KI溶液，阴极反应池与阳极反应池之间通过离子桥连接，形成化学原电池；气泵将外部空气抽入阴极反应池内，臭氧与KI溶液发生化学反应，从而产生电子的迁移，在外接电路中通过测量电荷迁移产生的电流值，进而得到相应的臭氧分压值；气泵采用泵体与密封连通体的配合结构，使得气泵工作时的气密性较好，以保证在低压环境中的抽气效率；结构简单紧凑，测量精度高，抗干扰能力强，适应范围广，安全可靠。附图说明图1为图2的右视图。图2为本专利技术的结构示意图。图3为图2的左视图。图4为本专利技术探测反应池的结构示意图。图5为本专利技术离子桥的结构示意图。附图标记说明:1-探测反应池、2-安装支撑板、3-进气口、4-出气口、5-泵体、6-转动轴、7-密封连通体、8-连通孔、9-腔体、10-柱塞、11-偏心驱动轴、12-偏心轮、13-驱动电机、14-屏蔽盒、15-阴极反应池、16-阳极反应池、17-阴极反应池壳体、18-阳极反应池壳体、19-第一 KI溶液、20-第一反应催化剂、21-第一下底塞、22-离子桥、23-第二下底塞、24-第二反应催化剂、25-第二 KI溶液、26-第一上端盖、27-第一出气管、28-进气管、29-第二出气管、30-第二上端盖、31-桥壳体及32-高分子涤棉超细纤维。具体实施方式下面结合具体附图和实施例对本专利技术作进一步说明。如图1、图2、图3和图4所示:为了能够精确测量大气中臭氧含量的垂直分布信息，本专利技术包括探测反应池I ;所述探测反应池I包括阴极反应池15及阳极反应池16,所述阴极反应池15包括阴极反应池壳体17,阳极反应池16包括阳极反应池壳体18 ;阴极反应池壳体17内装有第一 KI溶液19，阳极反应池壳体18内装有第二 KI溶液25 ;阴极反应池壳体17与阳极反应池壳体18间设有用于正负离子迁移通道的离子桥22，所述离子桥22的两端穿过阴极反应池壳体17、阳极反应池壳体18后分别与第一 KI溶液19及第二 KI溶液25接触；阴极反应池壳体17的上端部设有第一上端盖26，所述第一上端盖26上设有用于将阴极反应池15内气体排出的第一出气管27及用于向阴极反应池15内输送气体的进气管28，所述进气管28的一端穿过所述第一上端盖26后伸入第一 KI溶液19内，进气管28的另一端与用于抽取探测空气的气泵的出气口 4连通；阳极反应池壳体18的上端部设有第二上端盖30，所述第二上端盖30上设有用于将阳极反应池16内气体排出的第二出气管29。具体地，所述阴极反应池15内设有第一反应催化剂20，阳极反应池16内设有第二反应催化剂24 ;所述第一反应催化剂20位于阴极反应池壳体17内，并浸没在第一 KI溶液19内；第二反应催化剂24位于阳极反应池壳体18内，并浸没在第二 KI溶液25内。本专利技术实施例中，所述第一反应催化剂20及第二反应催化剂24均为钼网，通过金属钼网的催化作用，能够提高电化学反应的速率，加快臭氧探空仪内部发生化学反应的响应时间。本专利技术实施例中，阴极反应池壳体17的底部设有第一下底塞21，阳极反应池壳体18的底部设有第二下底塞23，所述第一下底塞21为阴极反应池15的底部，第二下底塞23为阳极反应池16的底部；第一下底塞21与第一上端盖本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双池臭氧探空传感器，包括探测反应池（1）；其特征是：所述探测反应池（1）包括阴极反应池（15）及阳极反应池（16），所述阴极反应池（15）包括阴极反应池壳体（17），阳极反应池（16）包括阳极反应池壳体（18）；阴极反应池壳体（17）内装有第一KI溶液（19），阳极反应池壳体（18）内装有第二KI溶液（25）；阴极反应池壳体（17）与阳极反应池壳体（18）间设有用于正负离子迁移通道的离子桥（22），所述离子桥（22）的两端穿过阴极反应池壳体（17）、阳极反应池壳体（18）后分别与第一KI溶液（19）及第二KI溶液（25）接触；阴极反应池壳体（17）的上端部设有第一上端盖（26），所述第一上端盖（26）上设有用于将阴极反应池（15）内气体排出的第一出气管（27）及用于向阴极反应池（15）内输送气体的进气管（28），所述进气管（28）的一端穿过所述第一上端盖（26）后伸入第一KI溶液（19）内，进气管（28）的另一端与用于抽取探测空气的气泵的出气口（4）连通；阳极反应池壳体（18）的上端部设有第二上端盖（30），所述第二上端盖（30）上设有用于将阳极反应池（16）内气体排出的第二出气管（29）。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宣越健，张金强，徐群，庞黎，刘明远，万晓伟，朱庆春，
申请(专利权)人：中国科学院大气物理研究所，江苏省无线电科学研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：