[发明专利]一种平流层大气压力增减装置及方法

权利要求书

1.一种平流层大气压力增减装置，其特征在于，所述装置包括：恒压舱(1)、压力控制部件(2)、压力监测部件(3)、储气室(4)和中央控制单元(5)；

所述恒压舱(1)，用于设置大气原位光化学成分探测仪器；

所述压力控制部件(2)，用于控制气体进入储气室(4)和恒压舱(1)，使恒压舱(1)的压力保持在800-1100mbar的常压范围；

所述压力监测部件(3)，用于监测恒压舱(1)和储气室(4)的压力，并将压力数据发送至中央控制单元(5)；

所述储气室(4)，用于储存来自于外界经压力控制部件(2)压缩后的常压气体，并将气体注入恒压舱(1)；

所述中央控制单元(5)，用于接收压力数据，并根据压力数据向压力控制部件(2)输出控制信号；

所述压力控制部件(2)包括：若干个电磁阀、真空泵(27)和若干个气体管路；所述电磁阀、真空泵(27)通过传输线与中央控制单元(5)连接；所述电磁阀为第一电磁阀(21)、第二电磁阀(22)、第三电磁阀(23)或第四电磁阀(24)；所述气体管路为第一气体管路(61)、第二气体管路(64)、第三气体管路(65)、第四气体管路(62)、第五气体管路(63)、第六气体管路(71)、第七气体管路(72)、第八气体管路(73)、第九气体管路(66)；所述电磁阀，用于控制气体流动路径的连通和断开；所述真空泵(27)，用于将外界低气压的气体进行压缩，然后注入储气室(4)；所述气体管路，用于传输气体；

所述第三气体管路(65)、第一电磁阀(21)、第二气体管路(64)、真空泵(27)、第一气体管路(61)和储气室(4)依次连接；当第一电磁阀(21)连通，所述真空泵(27)开启，外界气体沿第三气体管路(65)、第一电磁阀(21)和第二气体管路(64)被吸入真空泵(27)，压缩后沿第一气体管路(61)注入储气室(4)；

所述储气室(4)、第四气体管路(62)、第三电磁阀(23)、第六气体管路(71)和恒压舱(1)依次连接；当恒压舱(1) 压力增加到1100mbar后，所述第一电磁阀(21)和真空泵(27)关闭，所述第三电磁阀(23)和第四电磁阀(24)连通，所述储气室(4)的气体沿第四气体管路(62)、第三电磁阀(23)进入恒压舱(1)；

所述恒压舱(1)、第七气体管路(72)、第四电磁阀(24)与第八气体管路(73)依次连接；气体经过第七气体管路(72)、第四电磁阀(24)和第八气体管路(73)流出恒压舱(1)，气体在流动过程中恒压舱(1)压力维持在800-1100mbar；

所述储气室(4)、第五气体管路(63)、第二电磁阀(22)和第九气体管路(66)依次连接，当储气室(4)压力下降到800mbar、第三电磁阀(23)和第四电磁阀(24)关闭，第二电磁阀(22)打开，所述储气室(4)的气体经第五气体管路(63)、第二电磁阀(22)和第九气体管路(66)流入到外界低气压环境中。

2.根据权利要求1所述的平流层大气压力增减装置，其特征在于，所述压力监测部件(3)包括第一压力计(31)和第二压力计(32)，所述第一压力计(31)安装在储气室(4)上，用于测量储气室(4)的压力，所述第二压力计(32)安装在恒压舱(1)上，用于测量恒压舱(1)的压力。

3.根据权利要求1所述的平流层大气压力增减装置，其特征在于，所述气体管路采用特氟隆软管。

4.根据权利要求1所述的平流层大气压力增减装置，其特征在于，所述真空泵(27)采用隔膜泵。

5.一种平流层大气压力增减方法，基于权利要求1-4的任一项所述的装置实现，所述方法包括：

所述中央控制单元(5)将电源输送到第一电磁阀(21)，所述第一电磁阀(21)打开；所述真空泵(27)开启，外界气体沿第三气体管路(65)、第一电磁阀(21)和第二气体管路(64)被吸入真空泵(27)，压缩后沿第一气体管路(61)注入储气室(4)，

当所述中央控制单元(5)接收到的第一压力计(31)发送的压力数据超过1100mbar时，停止向第一电磁阀(21)输送电源，第一电磁阀(21)和真空泵(27)关闭，向第三电磁阀(23)和第四电磁阀(24)输入电源，第三电磁阀(23)和第四电磁阀(24)打开，储气室(4)的气体沿第四气体管路(62)、第三电磁阀(23)进入恒压舱(1)；所述气体经过第七气体管路(72)、第四电磁阀(24)和第八气体管路(73)流出恒压舱(1)；

当所述中央控制单元(5)接收到的第一压力计(31)发送的压力数据低于800mbar时，停止向第三电磁阀(23)和第四电磁阀(24)输送电源并向第二电磁阀(22)输入电源，所述第三电磁阀(23)和第四电磁阀(24)关闭，所述第二电磁阀(22)打开，所述储气室(4)压力经第五气体管路(63)、第二电磁阀(22)和第九气体管路(66)流入到外界低气压环境中；

所述方法还包括：当所述中央控制单元(5)接收到的第二压力计(32)发送的压力数据低于800mbar并且第四电磁阀(24)处于打开状态时，停止向第四电磁阀(24)输送电源，所述第四电磁阀(24)关闭。