[发明专利]一种气象监测装置及其用途

说明书

技术领域

本发明属于探测气象气球技术领域，涉及一种气象监测装置及其用途，具体涉及一种新型气象气球及其用途。

背景技术

气象气球是用橡胶或聚脂薄膜材料制成球皮，充以比空气密度小的氢气或氦气，用以携带仪器升空，进行高空气象观测的平台携带探空仪，通常配合高空探测雷达和探空接收机等装备进行高空气象探测，不仅用于气象部门进行气象要素探测，提供气象保障条件，而且是部队执行航天、航空、航海、作战等国防科研和军事行动任务时所必不可少的气象测试手段，是气象保障必不可少的器材。其分为探空气球、系留气球、订高气球、平流层气球等，根据WMO(世界气象组织)的要求和我国气象事业的发展，高空气象探测需达到35 000m的高度。据统计，目前我国生产的950g气象探空气球的升空高度平均只有29 000m左右，与新的业务探测要求尚有较大的差距。因此，提高国产气象气球产品质量，进一步提高探空高度和探空质量，已是国内气象气球生产厂家亟待解决的现实课题。

由于距地面20000-28000米处臭氧浓度达到最大值以及紫外线的强烈辐射会引起气象气球胶膜的龟裂及球膜的老化；且在升空过程中随大气密度的减少而膨胀，升到30000米左右其直径要膨胀到原来的4倍左右，面积膨胀到原来的16倍左右，体积膨胀到原来的64倍左右，原厚度为0.2mm左右的球膜到30000米高空以上的高度时仅为0.005mm以下容易导致爆裂；现有技术中气象气球，200910043069(申请号)和200910043714.X(申请号)的发明专利申请分别公开了一种气象气球及其生产方法，尽管所公开的气球能够探空到30000m的高度，但由于构成上述气象气球的乳胶材料在高空紫外线和零下40℃以下的恶劣环境中极易老化、易干裂，201110224223(申请号)中的气象气球，虽然能够能达到探空高度的要求，但是其高度有效率低，因此，现有技术中气象气球存在着升空后极易爆裂导致高空探测时间和存放时间较短的缺陷，难于满足不断发展的气象需要。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中气象气球的诸多缺陷，经过大量创造性劳动，改变其原料组成及配方，提供一种能够适应于探测35000m以上高空气象要素要求，耐老化，升空高度高，使用时间长的新型气象气球。

为了实现上述目的，本发明气象气球由下述重量份的物料制成：

采用常规的凝固剂浸渍法依据上述原料组成及配比制备所述气象气球。

优选首先将不溶于水的固体粉末原料制成水分散体，将溶于水的固体粉末原料配制成溶液，将油性原料配制成乳状液，再将所得水分散体和所得溶液混合成固体原料混合溶液，将固体原料混合溶液与乳状液混合，最后将所得混合物与胶性原料氯丁二烯的聚合物混合。

优选按比例配制原料(以下百分比均为重量体积比)，将酪蛋白、氢氧化钾以及平平加o分别制备成20％、10％以及8％的稀释溶液；将分散剂NF、硼砂、丁基萘磺酸钠、六偏磷酸钠分别制备成8％、3％、5％、5％的稀释溶液；硫磺、N-乙基-N-苯基-二硫代氨基甲酸锌、N-苯基-2-萘胺、氧化锌分别研磨成水分散体并搅拌均匀；将葵二酸二辛酯、葵二酸二丁酯、IR-550聚异戊二烯胶乳搅拌混合制备成乳状液；再将所得水分散体、离心浓缩天然胶乳和上述稀释溶液混合，并搅拌均匀制得料液A，将料液A与上述乳状液混合得到料液B，最后将料液B与氯丁二烯聚合物混合，即得气球乳胶。

将气球模具在凝固剂(质量体积分数为1％的碳酸钙溶液)中浸渍；将表面粘有凝固剂的模具在配置的气球乳胶中浸泡，使乳胶均匀的粘在气球模具上；将粘有气球乳胶的气球模具置入温度95℃的热水中浸泡后脱模，并将脱模后的气球毛坯置入温度为25℃的温水中浸泡40分钟去除气球毛坯上的碳酸钙；将气球毛坯充气并定型，放气后并硫化形成气象气球。

本发明油性原料具体为葵二酸二辛酯，与现有技术中常用的机械油相比，不仅能达到同样的增塑效果，且重要的是来源丰富，成本低，另外它还能帮助配合剂更好地分散，增加其在胶乳中的相容性。

本领域公知，胶乳加工过程的关键是胶凝，成膜又是胶凝中的关键，一些合成胶乳之所以迟迟不能为胶乳行业厂家所利用，就是没有解决好成膜的问题，成膜过程是胶粒的胶凝和凝胶的结构化过程的巧妙结合，胶凝统一的结构化是胶乳加工的物理化学基础，本申请选择添加N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸锌助剂，并通过正交实验确定其添加量为1.5份，使得添加至有水的胶乳体系中后，即不会破坏胶乳体系的平衡、稳定，不影响气球弹性，又能很好的保持胶乳体系的稳定。