Станция экологического контроля окружающей среды

 

Использование: для автоматического контроля физико-химического, радиационного состояния атмосферного воздуха. Сущность: станция содержит корпус, измерительные приборы и закрепленную на корпусе метеомачту с датчиковой метеоаппаратурой. Станция снабжена метеокорзиной с датчиком измерения температуры и влажности, прикрепленной посредством выносного кронштейна к метеомачте. Корпус метеокорзины выполнен в виде жалюзи кольцеобразной формы с отбортованной крышкой и основанием, скрепленных через промежуточные втулки посредством стержней и установленных с перекрытием зазора между ними. Датчик измерения температуры и влажности установлен коаксиально относительно кольцевых элементов жалюзи и закреплен в основании, выполненном конической формы с центральным отверстием для установки головной части датчика измерения температуры и влажности, с герметизацией в зоне крепления датчика. Технический результат: повышение точности измерений за счет надежной помехозащищенности датчика измерения температуры и влажности от атмосферных осадков, влияющих на точность измерения датчика. 2 ил.

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

Создание эффективных автоматических средств, применение которых особенно актуально в районах нефтегазовых месторождений, металлургических, химических, атомных и других производств, работающих в сложных климатических условиях, преимущественно без участия человека при резком перепаде температур, влажности давлений является сложной проблемой, решение которой вызывает интерес во всем мире. Такие станции, созданные с той или иной степенью автоматизации, используются, например, в США (г.г. Чикаго, Лос-Анджелес, Нью-Йорк), Японии (префектура Гума, г. Нагоя), Великобритании (станции фирмы "Тельстор"), Польше (Торносилезский промышленный округ) и т.д.

Известна, например, станция экологического контроля окружающей среды АНКОМ-АМ (см. "Проблемы экологии Москвы. Сеть наземных измерений" под редакцией Е. Н. Пупырева, М. : Московское отделение гидрометеоиздата, 1992, с. 144-146), содержащая корпус, опорную раму, метеокомплекс, измерительную аппаратуру загрязненности воздуха, пробозаборники воздуха, блоки диагностики, управления и передачи информации. Станции подобного типа имеют метеокомплекс, расположенный на крыше станции в виде отдельных сооружений, и используются преимущественно при эксплуатации в городских условиях.

Недостатком таких станций экологического контроля окружающей среды являются отсутствия стабильности характеристик измерительной метеоаппаратуры из-за влияния на датчиковую метеоаппаратуру помех, возникающих от атмосферных осадков (снега, воды и т.п.).

Известна также станция экологического контроля окружающей среды (см., например, патент RU 2078357, МПК⁷ Q 01 W 1/02, 1997 г.), выбранная в качестве прототипа и содержащая корпус, измерительные приборы и метеомачту с датчиковой метеоаппаратурой, закрепленную на корпусе. На таких станциях датчик измерения температуры и влажности устанавливается на выносной штанге над крышкой станции и имеет недостаточную защиту от влияния атмосферных осадков (снега, воды и т.п.) на точность измерения датчика. Здесь снег или дождевая вода оседает на поверхностях устройств, на точность измерения датчика. Здесь снег или дождевая вода оседает на поверхностях устройств, где установлен датчик измерения температуры и влажности.

Недостатком известной станции экологического контроля окружающей среды является нестабильность характеристик измерительной метеоаппаратуры из-за влияния на датчиковую метеоаппаратуру помех, возникающих от атмосферных осадков (снега, воды и т.п.) и влияющих на точность измерения датчика.

Задачей настоящего изобретения является создание станции экологического контроля окружающей среды с более точными измерениями за счет надежной помехозащищенности датчика измерения температуры и влажности от атмосферных осадков, влияющих на точность измерения датчика.

Поставленная задача решается тем, что станция экологического контроля окружающей среды, содержащая корпус, измерительные приборы и закрепленную на корпусе метеомачту с датчиковой метеоаппаратурой, снабжена метеокорзиной с датчиком измерения температуры и влажности, прикрепленной посредством выносного кронштейна к метеомачте, при этом корпус метеокорзины выполнен в виде жалюзи кольцеобразной формы с отбортованной крышкой и основанием, скрепленных через промежуточные втулки посредством стержней, и установленных с перекрытием зазора между ними, а датчик измерения температуры и влажности установлен коаксиально относительно кольцевых элементов жалюзи и закреплен в основании, выполненном конической формы с центральным отверстием для установки головной части датчика измерения температуры и влажности, с герметизацией в зоне крепления датчика.

Техническое решение в части снабжения станции метеокорзиной с датчиком измерения температуры и влажности, выполненной в виде жалюзной конструкции, включающей набор отбортованных кольцевых элементов с отбортованной крышкой и основанием, скрепленных через промежуточные втулки посредством стержней, перекрытия зазоров между отбортовками, при этом отбортовка каждого последующего кольцевого элемента жалюзи установлена с перекрытием зазора с предыдущим кольцевым элементом жалюзи и в последующем с отбортовкой крышки, а также в части установки датчика коаксиально относительно кольцевых элементов жалюзи и выполнения основания конической формы, взаимная связь всех составных элементов станции обеспечивает надежную защиту датчика измерения температуры и влажности от помех, возникающих от атмосферных осадков и влияющих на точность измерения датчика, что подтверждено испытаниями опытных образцов, изготовленных с использованием предлагаемого технического решения.

Суть изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен внешний вид станции, а на фиг.2 - метеокорзина (выносной элемент А).

Предлагаемая станция экологического контроля окружающей среды состоит из следующих основных узлов и деталей: корпуса 1, измерительных приборов 2 и метеомачты 3 с датчиковой метеоаппаратурой 4. Метеомачта 3 закреплена на корпусе 1. Станция снабжена метеокорзиной 5 с датчиком 6 измерения температуры и влажности, прикрепленной посредством выносного кронштейна 7 к метеомачте 3. Метеокорзина 5 содержит корпус 8, выполненный в виде жалюзи 9, включающей набор 10 отбортованных кольцевых элементов жалюзи 11 с отбортованной крышкой 12 и основанием 13, скрепленных через промежуточные втулки 14 посредством стержней 15. Отбортовка 16 каждого последующего кольцевого элемента жалюзи 11 или отбортованной крышки 12 установлена с перекрытием зазора 17 с предыдущего кольцевого элемента жалюзи 11, а датчик 6 измерения температуры и влажности установлен коаксиально относительно кольцевых элементов жалюзи 11 и закреплен в основании 13, имеющем коническую форму и центральное отверстие 18 для установки головной части 19 датчика 6 измерения температуры и влажности с обеспечением герметизации в зоне 20 крепления датчика 6.

Кольцевые элементы жалюзи метеокорзины изготавливают из несмачиваемого материала, например, фторопласта Ф-4 или из алюминиевого сплава, например, АМг 6 с покрытием всех поверхностей деталей, входящих в состав метеокорзины 5, покрытием, например, слоем толщиной 0,08-0,1 мм из фторопласта Ф-4. Основание 13 изготавливают преимущественно из фторопласта, например, марки Ф-4. В качестве датчика 6 измерения температуры и влажности используют, например, измерительный преобразователь температуры и влажности ИПТВ О56М. Герметизацию места крепления датчика 6 в зоне 20 обеспечивают, например, фторопластовой прокладкой 21.

Датчик 6 закреплен в основании 13, например, посредством резьбового соединения. Измерительная часть 22 датчика 6, размещена в герметичном стакане 23.

Работает станция экологического контроля окружающей среды следующим образом.

Сигнал от датчика 6 (измерительного преобразователя температуры и влажности ИПТВ О56М) по кабельной связи поступает ко вторичным измерительным приборам 2, установленным внутри корпуса 1. При замере параметров атмосферного воздуха и возникновении условий, неблагоприятных для получения точного замера температуры и влажности, например, выпадение осадков в виде дождя или снега, влияющих на точность измерения датчика 6, за счет свойств несмачиваемых материалов поверхности отбортованной крышки 12, отбортованных кольцеобразных элементов жалюзи 11, и основания 13, имеющего коническую форму, сохраняются сухими и образование на них водяной пленки или налипание снега исключается, что повышает точность измерения датчика 6. Кроме того, использование фторопласта в качестве конструкционного материала при изготовлении метеокорзины 5 обеспечивает защиту датчика 6 от помех и наводок, возникающих в случае использования металлических конструкций и искажающих истинные параметры окружающей среды.

Коаксиальная установка датчика 6 относительно кольцевых элементов жалюзи 11 создает равномерный фон, окружающий датчик 6, что улучшает работу датчика 6.

Перекрытие зазоров 17 отбортовками 16 защищает датчик 6 от прямого попадания на поверхность его головной части 19 атмосферных осадков, а обеспечение герметизации в зоне 20 крепления датчика 6 защищает измерительную часть 22 датчика 6, например, ИПТВ О56М, размещенную в герметичном стакане 23, от попадания на нее влаги.

Итак, вышеуказанные конструктивные исполнения при создании метеокорзины в совокупности позволяют обеспечить надежную защиту датчика 6 от помех, возникающих от атмосферных осадков, что и выполняет поставленную задачу.

Использование предлагаемой станции экологического контроля окружающей среды, например, в районах нефтегазовых месторождений, металлургических, химических и атомных производств позволит дать значительный экономический эффект за счет более точных измерений, в результате надежной помехозащищенности датчика измерения температуры и влажности от атмосферных осадков, влияющих на точность измерения датчика.

Формула изобретения

Станция экологического контроля окружающей среды, содержащая корпус, измерительные приборы и закрепленную на корпусе метеомачту с датчиковой метеоаппаратурой, отличающаяся тем, что в нее введены метеокорзина с датчиком измерения температуры и влажности, прикрепленная посредством выносного кронштейна к метеомачте, при этом корпус метеокорзины выполнен в виде жалюзи кольцеобразной формы с отбортованной крышкой и основанием, скрепленных через промежуточные втулки посредством стержней и установленных с перекрытием зазора между ними, а датчик измерения температуры и влажности установлен коаксиально относительно кольцевых элементов жалюзи и закреплен в основании, выполненном конической формы с центральным отверстием для установки головной части датчика измерения температуры и влажности, с герметизацией в зоне крепления датчика.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2