[发明专利]一种丝状半球面温度传感器

说明书

本发明公开了一种丝状半球面温度传感器，包括由水平放置的圆形平底面和弧面壳体组成的半球壳导流罩，所述平底面下表面设有温度传感器探头，所述弧面壳体的上表面设有多根导热丝；所述半球壳导流罩的上方和下方分别设有第一反光板和第二反光板，所述第一反光板和第二反光板通过第一隔热柱连接，所述半球壳导流罩通过弧面壳体上的第二隔热柱与第一反光板连接。首先，本设计利用反光板反射太阳直接辐射和下垫面反射辐射，减少由太阳直接辐射、反射辐射引起的温度升高对温度传感器探头的影响；其次，利用导热丝对球壳辐射热进行散热，降低内部温度传感器探头的辐射误差。

技术领域

本发明涉及气象仪器技术领域，尤其是涉及一种丝状半球面温度传感器。

背景技术

白天太阳辐射会造成气象站温度传感器升温，使其观测值高于周围环境的空气温度，这种现象引起的误差被称为太阳辐射误差。目前气象站用百叶箱或自然通风防辐射罩可避免太阳对温度传感器探头的直接辐射，降低辐射误差。然而由于百叶箱或防辐射罩外表面白色涂层难以100％反射太阳辐射，因此在一定程度上，传统百叶箱或防辐射罩，尤其是其叶片和环片，仍会产生显著的辐射升温，导致流入其内部的气流被加热，引起内部温度传感器探头的观测结果高于外部自由空气的温度。此外，叶片和环片不利于气流流通，百叶箱或防辐射罩内部低气流速度亦会导致辐射误差进一步加大。通常认为，防辐射罩内部气流速度降低伴随着热污染效应的发生。由于百叶箱的叶片和防辐射罩的环片之间均存在缝隙，总存在一定比例的太阳直接辐射、散射辐射和地面反射辐射从缝隙中进入仪器内部，并照射在温度传感器探头表面，这种效应亦会使辐射误差进一步扩大。基于传统百叶箱和防辐射罩的温度传感器的辐射误差可达1℃量级甚至更高。百叶箱的叶片和防辐射罩的环片不仅引起辐射误差问题，亦降低了温度传感器探头响应速度，引起滞后误差，木质百叶箱滞后可达10分钟以上。此外，由于百叶箱和防辐射罩的热容较大，给温度脉动观测也带来了很大难度。一个良好的气象站用温度传感器设计，不仅应该使得到达温度传感器探头表面的太阳辐射尽可能的小，而且应该使得温度传感器探头周围的气流速度尽可能的大。采用叶片或环片有助于满足第一种要求，但是难以满足第二种要求，从而难以消除热污染效应。因此上述两种设计要求存在矛盾，这给温度传感器性能的提高带来了困难。

发明内容

发明目的：为了克服背景技术的不足，本发明公开了一种丝状半球面温度传感器。

技术方案：本发明的丝状半球面温度传感器，包括由水平放置的圆形平底面和弧面壳体组成的半球壳导流罩，所述平底面下表面设有温度传感器探头，所述弧面壳体的上表面设有多根导热丝；所述半球壳导流罩的上方和下方分别设有第一反光板和第二反光板，所述第一反光板和第二反光板通过第一隔热柱连接，所述半球壳导流罩通过弧面壳体上的第二隔热柱与第一反光板连接。

进一步的，所述温度传感器探头位于平底面的圆心处。

进一步的，所述导热丝在弧面壳体上表面均匀间隔布设。

进一步的，所述导热丝的布设角度垂直于所在弧面壳体的切面，通过导热胶固定。

进一步的，所述第一反光板和第二反光板的结构尺寸一致，为圆形、椭圆形或者多边形，分别位于半球壳导流罩的正上方和正下方，垂直投影面积大于半球壳导流罩。

进一步的，所述半球壳导流罩和导热丝的选材为银、铜、铝或其他高热导率材料。

进一步的，所述第一反光板和第二反光板的上下表面均镀有反光材料，所述反光材料可为银、镍、铝或其它高反射材料。

有益效果：与现有技术相比，本发明的优点为：首先，本设计利用反光板反射太阳直接辐射和下垫面反射辐射，减少由太阳直接辐射、反射辐射引起的温度升高对温度传感器探头的影响；其次，利用导热丝对球壳辐射热进行散热，降低内部温度传感器探头的辐射误差。

附图说明

图1是本发明立体结构示意图；

图2是本发明的正视图。