[实用新型]一种临近空间大规格探空气球模具

说明书

本实用新型公开了一种临近空间大规格探空气球模具，包括木质球柄和杨桃形球身，球柄与球身的中轴为同轴一体结构，球柄的自由端端部设有能移动并罩住球柄对其进行加热的预热套环，球柄的自由端外周沿轴向设有多条用于增加胶膜下滑阻力的防滑凹槽；球柄及中轴的中心挖空并镶嵌一重密度材料的增密镶嵌条。本实用新型的模具，结构简单，具有模具浸渍净浮力小、浸渍不易晃动、胶膜不易下滑等优点。本实用新型的模具可制作升空高度为40km、45km、50km的临近空间大规格探空气球，气球的浸渍成型好、合格率高、一致性好。

技术领域

本实用新型属于高空气象探测领域，具体涉及一种临近空间大规格探空气球模具。

背景技术

探空气球是高空气象探测最常用的一种运载载体，探空气球主要采用天然胶乳为主体材料制备成球皮，通过充灌比空气密度小的氢气或氦气产生浮空动力，携带探空仪器进行高空气象要素(如温度、湿度、气压、风等)探测，是现有几种高空气象探测手段中最经济便捷、数据获取最安全有效、探测时空分辨率最高、覆盖最广的一种业务化运行手段。

探空气球升空的飞行动力源自气球内部充灌气体密度小于球外空气密度，使得气球所受浮力大于系统自重，从而提供向上飞行动力。由于大气分布并不均匀，随着高度增加，空气密度急剧减小，需要气球提供足够大膨胀体积以维持足够浮力使气球持续向上飞行。因此，为获得更高升空高度，需要更大规格的探空气球。以气球升空至50km为例，此时高空大气密度仅为地面大气密度的0.08％，气球膨胀体积为地面体积的1100倍，球皮变薄至0.8微米，气球规格大约在7000克以上。

探空气球模具一般采用结构呈杨桃形的木质材料制成，材料轻质，易于加工，现有技术制作大规格气球，一般采用等比例放大小规格气球模具制成大规格气球模具，再进行大规格气球制作。该方法存在以下缺点：

1、对小规格气球模具进行简单放大后，随着模具体积加大，浸渍气球时产生的浮力成倍加大，由于模具一般为木质，密度小于浸渍配合胶乳，由此，随着模具体积增大，产生的净浮力是增大的。为了保持模具下行浸渍，浸渍机必须额外对模具或模具框施加向下压力。

2、现有技术对模具或模具框施加压力一般采用加重物方式进行，这一方式有一个缺点在于施加重物处于模具上部，而模具浸渍胶乳中其浮心处于胶乳液面下，由此导致系统重心远高于浮心，随着模具加大，浮力加大，极易导致模具在胶乳中前后左右晃动，产生气泡以及影响胶乳胶凝成膜一致性。

3、现有技术一般采用模具垂直浸渍，随着模具加大，胶膜重量加大，在重力作用下极易下滑，球瓣膜之间易产生胶条、粘着等缺陷，导致大规格气球成品合格率很低(不到70％)。

4、采用现有技术模具制作气球批次间一致性较差，气球升空高度及有效率不稳定。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种结构简单、模具浸渍净浮力小、浸渍不易晃动、胶膜不易下滑、气球浸渍成型好、合格率高及一致性好的临近空间大规格探空气球模具。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种临近空间大规格探空气球模具，包括木质圆柱形模具球柄和杨桃形模具球身，所述球柄与球身的中轴为同轴一体结构，所述球柄的自由端端部设有能移动并罩住球柄对其进行加热的预热套环，球柄的自由端外周沿轴向设有多条防滑凹槽；所述球柄及中轴的中心挖空并镶嵌一重密度材料的增密镶嵌条，使模具的整体密度接近1g/cm³。

作为上述技术方案的进一步改进：

优选的，所述套环为带夹套能通热水的圆形套环，其包括圆形外筒体和套设于外筒体内的圆形内筒体，所述内筒体与外筒体之间的两端封闭成一体结构形成所述夹套，所述外筒体的相对侧两端分别设有与所述夹套的内腔连通的进水口和出水口。