專利名稱：一種移動式混合云室裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種云物理和人工影響天氣研究的基本設(shè)備，特別涉及一種人工影響天氣實驗用的研究冰核化過程和云催化劑的移動式混合云室裝置。
背景技術(shù)：
云室是人工影響天氣領(lǐng)域用于研究冰核化過程和云催化劑的重要設(shè)備。隨著人工影響天氣作業(yè)的廣泛開展，應(yīng)催化工具和云催化劑研制的需要，我國相繼建造了數(shù)種具有不同功能的云室，其中容積為96m3和2m3等溫云室為大中型固定式云室，可用于多項云物理實驗，那些幾升到幾十升的移動式混合云室則主要是為了帶至外場用于冰核濃度和云催化劑成冰性能的檢測，而靜力擴散云室則是為了專門研究冰核凝華活化的云室。我國自1958年開展人工影響天氣以來，這些云室對該領(lǐng)域的逐步發(fā)展起到了重要作用。如用2m3等溫云室曾進行過爆炸對云滴譜影響的研究、超聲氣流作用產(chǎn)生冰晶規(guī)律的探索和產(chǎn)生復(fù)合冰核的高效碘化銀焰劑配方的研制等等。用其中便攜式混合云室先后對全國各地的近地層大氣冰核濃度曾進行過大規(guī)模的摸底觀測，得出了大氣冰核主要源地、冰核濃度的水平分布以及隨時間的變化等一大批有重要價值的資料，為云物理研究提供了寶貴數(shù)據(jù)。
由于冰核化是一個涉及面廣、內(nèi)容復(fù)雜的微物理過程，至今仍有許多問題處于探索之中，如各種云室檢測結(jié)果的可比性就是其中之一。早在1975年，在第三次國際冰核和氣溶膠會議上，將數(shù)種冰核檢測儀器集中在一起，在相同的檢測條件下進行了對比，結(jié)果顯示出每種云室都存在著許多不確定因素，致使相互間有量級的差異。在此后的30年中，各國對云室的研究工作從未停止過。隨著相關(guān)領(lǐng)域高科技迅速發(fā)展，對云室的結(jié)構(gòu)和相應(yīng)參數(shù)的監(jiān)控等方面也在不斷地改進，使得冰核化研究得以進一步深入。
冰核的活化對溫濕條件極為敏感，而目前使用的便攜式混合云室的活化溫度難以控制和確定，過冷霧的維持時間短，用傳統(tǒng)的人工呼汽或用超聲霧化器直接通霧，除了對云室溫度和氣樣體積造成很大的擾動外，還會造成瞬時的高度過飽和，使得檢測結(jié)果有虛假計數(shù)的影響。所有這些都是需要改進之處。
當(dāng)冰箱冰柜成為日常家用電器時，云室的制冷方法才有了較大的改進，將酒精加干冰的制冷方法改為氟制冷，大大減少了外場工作量。同時，云室過冷霧的形成也不再使用人工呼汽，而用超聲霧化器直接向云室通霧，玻璃溫度計也為電子數(shù)字溫度計所替代。研制出如圖1所示的便攜式混合云室，如文獻1李娟，黃庚，黃河上游地區(qū)大氣冰核濃度的觀測研究。氣象，2001，27(11)所介紹的。該裝置的氟制冷系統(tǒng)是由壓縮機、蒸發(fā)管、冷凝器和制冷劑等構(gòu)成。在相同的工況下，F(xiàn)22比F12的制冷量更大，更容易獲得低溫。因此，它選用了F22制冷劑和相應(yīng)的壓縮機。氣態(tài)的F22經(jīng)壓縮機壓縮到冷凝器變?yōu)橐簯B(tài)，而后經(jīng)毛細(xì)管通入繞在云室外壁上的蒸發(fā)管，蒸發(fā)吸熱使云室壁降溫，進而使云室降低到實驗負(fù)溫。從蒸發(fā)管輸出的氣態(tài)F22再回至壓縮機，構(gòu)成一個循環(huán)制冷系統(tǒng)。用這樣的制冷方法可以得到-30℃低溫。
雖然高的制冷效率給實驗帶來很大方便，但也給實驗增加了不確定因素。特別是在一直開機制冷下的實驗，云室溫度變化大，活化溫度無法確定，只好采用第一代云室的檢測程序，即先將云室拉冷到最低溫度，利用停機后云室的自然升溫過程做不同溫度下的實驗檢測。后來增加了溫度控制裝置并做了控制實驗，但控制效果不十分理想，實測云室溫度表明在自動控制狀態(tài)下，由于熱慣性等原因，壓縮機的一個啟停循環(huán)能使云室溫度的波動達±3℃。還要考慮采樣和通霧操作，造成的活化溫度的不確定性顯然就更大了。以及冰核活化溫度是用溫度控制裝置的溫度感應(yīng)元件接觸云室外壁測量的，與云室中當(dāng)時的實際活化溫度可能有較大的差異。
另外，還由于使用了超聲霧化器直接從云室頂部向云室中通霧，對云室溫度和容積擾動的程度得到了較好改善，霧滴濃度比采用人工呼汽大得多，霧的維持時間也比第一代的長，但通霧時間的長短難以掌握。當(dāng)用感水膠膜碰撞取樣法對超聲形成的過冷霧滴測試結(jié)果表明霧滴的峰值直徑在10μm左右。在對自然冰核觀測和人工冰核成核率檢測時，曾對人工呼汽和超聲通霧兩種方法做過比較，結(jié)果表明前者檢測結(jié)果比后者平均約低2～3倍。超聲霧化器用水應(yīng)經(jīng)過嚴(yán)格的蒸餾和去離子處理才能使用，否則，事先存在于霧滴中的冰核可能會通過浸入凍結(jié)機制形成冰胚，造成虛假的冰晶計數(shù)。另外，超聲霧化器通入霧的溫度為環(huán)境溫度，比活化溫度高得多，云室中必然產(chǎn)生高度過飽和。由瞬時高度過飽和造成的虛假冰晶計數(shù)、對云室溫度的擾動以及如何定量供應(yīng)過冷霧一直是難以解決的問題。
該裝置冰晶的計數(shù)仍然使用糖液顯現(xiàn)目測讀數(shù)的方法。在糖盤中冰晶面密度較小時，可目測全盤。面密度大得難以讀數(shù)時，只能人為地選擇有代表性的局部面積上的冰晶進行計數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于為了提高云室的溫度穩(wěn)定性，和為了消除已有云室采用直接向云室通入常溫霧，而造成的瞬時高度過飽和霧的維持時間過短問題；從而提供一種人工影響天氣實驗用研究冰核化過程和云催化劑的移動式混合云室裝置。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的本實用新型提供的移動式混合云室裝置包括一帶有絕熱層2的云室腔1、在云室腔1內(nèi)設(shè)置感溫元件20，和在云室腔1內(nèi)設(shè)置一冰晶接取裝置29，以及一安裝在云室腔1底部的制冷系統(tǒng)；其特征在于在云室腔1內(nèi)套裝金屬筒作的云室內(nèi)筒6，云室內(nèi)筒6底部通過墊腳14安裝在絕熱層2的底上，云室內(nèi)筒6與絕熱層2之間設(shè)置一冷媒夾層3，并且兩層面緊密相接觸，冷媒夾層3內(nèi)充滿乙二醇和水混合物的冷媒介質(zhì)，在夾套層3中有制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)管4，還設(shè)有電加熱器5和測溫元件20′；其中蒸發(fā)管4直接浸沒在冷媒中，以保證云室的溫度穩(wěn)定；在云室內(nèi)筒6與夾套層3之間留有空隙作為過冷狹縫17；并且沿過冷狹縫17底部至云室腔1外壁穿出一根通霧氣管7，和在冷媒夾層3底部開一排液口15，(還可以在排液口15上固定一閥門)，在云室內(nèi)筒6底連通一根排污管道10，并穿入絕熱層2內(nèi)通過一個三通將該排污管道分別穿出云室腔1外；在云室內(nèi)筒6內(nèi)底面通過支架13安裝冰晶接取裝置在云室腔1頂口上有一透明蓋板8，在透明蓋板8上開有一注樣口19和插口，并在其中心處設(shè)置一根可轉(zhuǎn)動的提手9，該可轉(zhuǎn)動的提手9的軸末端固定在冰晶接取裝置的熱容板11下面，在提手9與透明蓋板8固定處固定一定位指針26。
在上述的技術(shù)方案中，所述的測溫元件由一根絕熱管插入透明蓋板8上的插口中，在絕熱管上自上而下分別固定至少1個以上感溫元件20組成；另一個感溫元件20′被置入冷媒中部，監(jiān)測冷媒溫度，還有一個感溫元件20放置在云室周圍，用于測量環(huán)境氣溫；五個感應(yīng)元件分別與五套溫度測量儀聯(lián)接。
所述的感溫元件均為響應(yīng)時間小于0.1秒的超小型鉑膜Pt100。
在上述的技術(shù)方案中，所述的冰晶接取裝置由一塊熱容板11，其上用導(dǎo)熱硅脂貼放一塊按90°均分的可盛放4個玻片的紫銅圓盤(厚度大于玻片)做的玻片框架12，在該玻片框架12的上方為留有玻片暴露口30的糖盤16，所述的提手9是一根末端固定在冰晶接取裝置的熱容板11下面的軸32，并在軸32外套一外管31，該外管31的底部與糖盤16固定在一起，當(dāng)轉(zhuǎn)動外管時糖盤16跟著一起轉(zhuǎn)動，糖盤16上放置糖液27。實驗時，可根據(jù)需要選擇用糖盤接取還是用玻片接取冰晶。選擇玻片接取時，通過轉(zhuǎn)動提柄上部的指針確定玻片暴露或關(guān)閉的狀態(tài)。做自然冰核觀測時，可使用糖盤計數(shù)。在檢測人工冰核時，由于活化數(shù)量大，特別是在低溫段，則可使用玻片接取顯微鏡讀數(shù)的方法。關(guān)于二者間的相關(guān)，其相關(guān)系數(shù)為0.8808。通過多次實驗，在做人工冰核檢測時，可對取樣稀釋后的濃度量級進行估算，在4個玻片以內(nèi)完成一次活化過程。
本實用新型提供的移動式混合云室裝置可在封閉狀態(tài)下操作，而且具有連續(xù)供應(yīng)過冷霧的功能，因此，對自然或人工冰核的觀測都可以做到以接觸凍結(jié)機制為主的模擬。觀測自然冰核時，先將糖盤(或玻片)提升到內(nèi)筒上沿但不遮堵過冷狹縫的出口，再將云室上部完全封閉，而后慢慢放下糖盤，自然空氣從下部通霧口進入，沿過冷狹縫上升預(yù)冷后從上部進入云室，吸入自然空氣后預(yù)冷約3分鐘就可供應(yīng)過冷霧，此時，冰核將與過冷霧滴接觸發(fā)生凍結(jié)而形成冰胚。在對人工冰核檢測時，冰核是在云室中已存在過冷霧時注入的，故活化機制仍以接觸凍結(jié)為主。
本實用新型的優(yōu)點在于1.為了消除直接向云室通入常溫霧造成的瞬時高度過飽和和霧的維持時間過短問題，本實用新型在該云室中增加了一個內(nèi)筒，并增加內(nèi)筒與原來云室內(nèi)徑之間留有間隙，和底部開有通霧口使來自超聲霧化器(使用的是純凈飲用水)的常溫霧從底部輸入。由于云室邊壁處溫度最低，在超聲霧化器微風(fēng)作用下，常溫霧在沿該間隙上升的途中逐漸降溫并達到過冷程度，而后進入內(nèi)筒且沿內(nèi)壁下沉，到中下部又開始隨混合對流上升，進而彌散到整個內(nèi)筒。適當(dāng)控制超聲霧化器的送霧量或開關(guān)，即可實現(xiàn)過冷霧的連續(xù)或斷續(xù)供應(yīng)，以保證注入到云室內(nèi)冰核的活化和冰晶的增長一直有充分的水汽供應(yīng)。由超聲霧化器發(fā)生的霧沿預(yù)冷狹縫上升過冷后再進入云室，既避免了云室高度過飽和現(xiàn)象，也可為冰核活化和冰晶增長提供充分的水汽條件，同時也解決了對云室溫度和氣樣體積的擾動問題。
2.本實用新型采用在云室和保溫層之間設(shè)計的一個冷媒夾層，將蒸發(fā)管平均分布并直接浸泡在冷媒中的方法，利用冷媒的熱容使云室溫度穩(wěn)定。
3.用多點溫度測量儀實時測量云室不同位置的溫度，為較準(zhǔn)確地確定活化溫度和今后的改進提供了測值。
4.冰晶計數(shù)采用糖液顯現(xiàn)人工讀數(shù)和玻片接取顯微鏡讀數(shù)兩種方法，相互彌補了各自不足之處。
5.在冷媒中增加了電加熱器，實驗中可根據(jù)需要接通或關(guān)閉電加熱器，這樣加快了實驗進度。


圖1已有的第二代混合云室結(jié)構(gòu)組成示意圖圖2是本實用新型的15升移動式混合云室裝置示意圖圖3是本實用新型的移動式混合云室裝置中冰晶接取裝置主視圖圖4是本實用新型冰晶接取裝置俯視圖圖5是本實用新型的內(nèi)筒容積為15升的移動式混合云室的滴譜分布圖圖6是本實用新型的內(nèi)筒容積為15L云室垂直溫度分布圖圖7是本實用新型的內(nèi)筒容積為15L云室的水平溫度分布圖圖8是本實用新型的內(nèi)筒容積為15升的云室制冷時溫度隨時間的變化圖圖9是本實用新型的內(nèi)筒容積為15升的云室電加熱時溫度隨時間的變化圖圖10是本實用新型的云室與已有的云室成核率檢測結(jié)果的比較圖其中A為本實用新型的云室斷續(xù)通入過冷霧對0#催化劑配方的檢測B為已有的云室通入常溫霧對0#催化劑配方的檢測圖面說明如下云室腔1，絕熱層2， 冷媒夾層3，通霧氣管7蓋板8 提手9排污管道10 熱容板11玻片框架12支架13 墊腳14 排液口15，
玻片16(糖盤) 過冷狹縫17 測溫元件18；注液口19、 插口20，冷媒21過冷霧22 壓縮機23冷凝器24腳輪25 定位指針26 糖液27溫控器28 冰晶接取裝置29 感溫元件20玻片暴露缺口30 絕熱材料管31提手軸32玻片具體實施方式
參考圖2，制作一云室內(nèi)筒6的容積為15升的移動式混合云室裝置，本實施例的云室負(fù)溫的獲得仍然采用第二代云室的制冷系統(tǒng)，該氟制冷系統(tǒng)安裝在一箱體內(nèi)，由常規(guī)壓縮機23、蒸發(fā)管4、冷凝器24、溫控器28和制冷劑構(gòu)成，安裝在云室腔1的底部，箱體底腳安裝有4個腳輪25。
云室腔1由一容積約為175升的箱體作外殼，箱體內(nèi)壁設(shè)置一絕熱層2；在內(nèi)表面呈筒狀的絕熱層2內(nèi)套裝一冷媒夾層3(即夾套層)，其內(nèi)充滿乙二醇和水混合物作為冷媒，如果隨著溫度的降低冷媒出現(xiàn)結(jié)晶，此時蒸發(fā)管與冷媒之間的熱傳導(dǎo)性能將會大大降低，致使云室不能繼續(xù)降溫。因此，配制的冷媒必須在冰核活化溫度范圍內(nèi)不凍結(jié)，以保證蒸發(fā)管與冷媒之間保持良好的熱傳導(dǎo)。該云室配制的冷媒可在-30℃不出現(xiàn)結(jié)晶現(xiàn)象，對一般的云物理實驗已經(jīng)足夠。
在冷媒夾層3中間有一根制冷系統(tǒng)中的蒸發(fā)管4，以及電加熱器5和感溫元件20；其中蒸發(fā)管4直接浸沒在冷媒中，以保證云室的溫度穩(wěn)定。
在冷媒夾層3的內(nèi)腔套裝一金屬筒作為云室內(nèi)筒6，云室內(nèi)筒6底部通過墊腳14安裝在絕熱層2的底上，云室6與夾套層3之間留有5cm空隙作為過冷狹縫17；并且從過冷狹縫17底部至外殼1外壁連通一根通霧氣管7。由于增加的內(nèi)筒與原來云室內(nèi)徑之間留有5cm的間隙，來自超聲霧化器(使用的是純凈飲用水)的常溫霧從底部輸入。由于云室邊壁處溫度最低，在超聲霧化器微風(fēng)作用下，常溫霧在沿該間隙上升的途中逐漸降溫并達到過冷程度，而后進入內(nèi)筒且沿內(nèi)壁下沉，到中下部又開始隨混合對流上升，進而彌散到整個內(nèi)筒。適當(dāng)控制超聲霧化器的送霧量或開關(guān)，即可實現(xiàn)過冷霧的連續(xù)或斷續(xù)供應(yīng)，以保證注入到云室內(nèi)冰核的活化和冰晶的增長一直有充分的水汽供應(yīng)。
由于常溫霧是在過冷后再暴露到云室內(nèi)筒的，而不是象已有云室直接送入。因此，本實用新型的云室既避免高度過飽和的發(fā)生，又解決了水汽供應(yīng)不足的問題。實測表明經(jīng)間隙預(yù)冷后再暴露到云室內(nèi)筒的過冷霧流，不但沒有造成云室內(nèi)筒中的空氣溫度升高，反而降低了0.2～0.3℃，效果比較理想。圖5給出的是溫度為-20℃時高濃度過冷霧(霧化器開到最大，內(nèi)筒充滿濃霧后關(guān)閉)的滴譜和連續(xù)供應(yīng)并維持時(霧化器開到適當(dāng)位置，使霧既不溢出也不消散)的過冷霧滴譜圖。
另外從冷媒夾層3底部至云室腔1外壁開一排液口15，并在排液口15上固定一閥門，在云室內(nèi)筒6底連通一根排污管道10穿入絕熱層2內(nèi)，并通過一個三通將該排污管道分別穿出云室腔1外。
所述的測溫元件由一根絕熱管插入透明蓋板8上的插口中，在絕熱管上自上而下分別固定3個以上感溫元件20組成；另一個感溫元件20′被置入冷媒中部，監(jiān)測冷媒溫度，還有一個感溫元件20放置在云室周圍，用于測量環(huán)境氣溫；五個感應(yīng)元件分別與五套溫度測量儀聯(lián)接。所述的感溫元件均為響應(yīng)時間小于0.1秒的超小型鉑膜Pt100。在云室腔1頂口有一上玻璃蓋板8，在蓋板8上開有一注樣口19、安裝感溫元件20中的絕熱管的插口，和在其中心處設(shè)置一根連接在熱容板11下面的可轉(zhuǎn)動的提手9，在提手9與蓋板8固定處固定一定位指針26。
所述的冰晶接取裝置由一塊熱容板11，該熱容板11為10mm厚的黃銅板，其上用導(dǎo)熱硅脂貼放一塊按90°均分的可盛放4個玻片的紫銅圓盤(厚度大于玻片)做的玻片框架12，在該玻片框架12的上方為留有玻片暴露口30的糖盤16，所述的提手9由一根末端固定在冰晶接取裝置的熱容板11下面的軸32，并在軸32外套一外管31，該外管31的底部與糖盤16固定在一起，當(dāng)轉(zhuǎn)動外管時糖盤16跟著一起轉(zhuǎn)動，糖盤16上放置糖液27。
實驗時，可根據(jù)需要選擇用糖盤接取還是用玻片接取冰晶。選擇玻片接取時，通過轉(zhuǎn)動提柄上部的指針確定暴露或關(guān)閉的狀態(tài)。做自然冰核觀測時，可使用糖盤計數(shù)。在檢測人工冰核時，由于活化數(shù)量大，特別是在低溫段，則可使用玻片接取顯微鏡讀數(shù)的方法。關(guān)于二者間的相關(guān)，其相關(guān)系數(shù)為0.8808。通過多次實驗，在做人工冰核檢測時，可對取樣稀釋后的濃度量級進行估算，在4個玻片以內(nèi)完成一次活化過程。
該云室以糖液法能檢測到的單位容積內(nèi)最低冰晶數(shù)為其檢測下限，以玻片法能檢測到的單位容積內(nèi)最高冰晶數(shù)為其檢測上限。用糖液法檢測時，云室有效容積為13.5L，按全盤出現(xiàn)1個冰晶計算，其檢測下限為0.074個/L。用玻片法檢測時，顯微鏡視野面積為0.0095cm2(與放大倍數(shù)有關(guān))，云室有效容積為3.14×92×58.5≈15L，按每視野出現(xiàn)50個冰晶計算(經(jīng)驗適中值)，其檢測上限約為9×104個/L。二者交換使用應(yīng)注意它們的連接點，如糖液面上的冰晶若為10個/cm2，此時相當(dāng)于玻片法約10個顯微鏡視野遇到1個冰晶。雖然該云室具有兩種接取冰晶的方法，二者相比，糖液法不確定因素很多，而玻片法具有更多優(yōu)點。因此，在對云催化劑成冰性能進行檢測時，建議盡量使用玻片法。
為了較準(zhǔn)確地確定冰核活化溫度和監(jiān)測冷媒溫度以及環(huán)境氣溫，專門研制了五套測溫儀，與它們相匹配的感應(yīng)元件均為用激光技術(shù)制作的超小型鉑膜Pt100，響應(yīng)時間小于0.1秒。五個感應(yīng)元件分別對應(yīng)五套主電路，在相同條件下作了校準(zhǔn)，在-25~25℃范圍內(nèi)，五套測溫儀間的測量誤差為±0.1℃。該主電路已經(jīng)過長達近兩年時間的不斷電運行的考驗，其穩(wěn)定性和精度完全能滿足實驗要求。其中三個感應(yīng)元件分布在云室垂直方向，一個被置入冷媒中部，監(jiān)測冷媒溫度。另一個用于測量環(huán)境氣溫。
用其中一個感溫元件對云室溫度分布做了測量，方法是在云室封閉且不通霧的狀態(tài)下，拉冷到冷媒溫度為-26℃左右停機，距云室壁3cm處，從云室底部開始，每垂直上升5cm為一個測點，每一個測點停留1分鐘后讀數(shù)，結(jié)果見圖6。將三個感溫元件放在云室中不同高度上，從云室內(nèi)筒邊壁開始，每水平移動2cm為一個測點，每點停留1分鐘讀數(shù)，得到的水平溫度分布如圖7所示。由圖可見，兩個方向確實存在溫差。另外，冷媒平均溫度為-28.06℃時(3次實測)，云室中平均溫度為-22.70℃(上中下三點實測)，二者相差5.36℃，而且，二者差值也隨壓縮機不同時段的制冷效率和人員操作過程有關(guān)。不難想象，第一代云室以冷媒溫度和第二代云室以云室壁溫度直接作為活化溫度是值得懷疑的。因此，該云室以云室內(nèi)垂直方向三個測點實測平均值代表冰核活化溫度可能較為合理一些。
由于增加了云室容積和冷媒，負(fù)載與第二代云室相比大了許多，制冷效率明顯降低。圖8給出了從云室中部溫度為26℃時開始制冷，每10分鐘記錄一個測值的溫度隨時間的變化。由于制冷過程長，故操作時可先將云室拉冷到-25℃左右(冷媒溫度最低可達-30℃)，從低溫向高溫方向做檢測實驗。但也由于云室有相當(dāng)好的保溫效果，使得自然升溫也很慢。為了縮短實驗過程，該云室設(shè)計了一個電加熱器，其功率為1千瓦，平均分布在冷媒中的中下部，實驗時可根據(jù)需要接通或關(guān)閉。圖9給出了云室冷媒溫度為-28.3℃時，接通電加熱器后每5分鐘作一記錄的溫度變化。應(yīng)用本實施例制作的云室與已有的云室成核率檢測結(jié)果的比較如圖10所示其中A為本發(fā)明的云室斷續(xù)通入過冷霧對0#催化劑配方的檢測；B為已有的云室通入常溫霧對0#催化劑配方的檢測。
權(quán)利要求1.一種可連續(xù)提供過冷霧的移動式混合云室，包括一帶有絕熱層(2)的云室腔(1)、在云室腔(1)內(nèi)設(shè)置感溫元件(20)，和在云室腔(1)內(nèi)設(shè)置一冰晶接取裝置(29)，以及一安裝在云室腔(1)底部的制冷系統(tǒng)；其特征在于在云室腔(1)內(nèi)套裝金屬筒作的云室內(nèi)筒(6)，云室內(nèi)筒(6)底部通過墊腳(14)安裝在絕熱層(2)的底上，云室內(nèi)筒(6)與絕熱層(2)之間設(shè)置一冷媒夾層(3)，并且兩層面緊密相接觸，冷媒夾層(3)內(nèi)充滿乙二醇和水混合物的冷媒介質(zhì)，在夾套層(3)中有制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)管(4)，還設(shè)有電加熱器(5)和測溫元件(20′)；在云室內(nèi)筒(6)與夾套層(3)之間留有空隙作為過冷狹縫(17)；并且沿過冷狹縫(17)底部至云室腔(1)外壁穿出一根通霧氣管(7)，和在冷媒夾層(3)底部開一排液口(15)，在云室內(nèi)筒(6)底連通一根排污管道(10)，并穿入絕熱層(2)內(nèi)通過一個三通將該排污管道分別穿出云室腔(1)外；在云室內(nèi)筒(6)內(nèi)底面通過支架(13)安裝冰晶接取裝置；在云室腔(1)頂口上有一透明蓋板(8)，在透明蓋板(8)上開有一注樣口(19)和插口，并在其中心處設(shè)置一根可轉(zhuǎn)動的提手(9)，該可轉(zhuǎn)動的提手(9)的軸末端固定在冰晶接取裝置的熱容板(11)下面，在提手(9)與透明蓋板(8)固定處固定一定位指針(26)。
2.按權(quán)利要求1所述的可連續(xù)提供過冷霧的移動式混合云室，其特征在于所述的測溫元件由一根絕熱管插入透明蓋板(8)上的插口中，在絕熱管上自上而下分別固定至少1個以上感溫元件(20)組成；另一個監(jiān)測冷媒溫度的感溫元件(20′)被置入冷媒中部，還有一個用于測量環(huán)境氣溫的感溫元件(20)放置在云室周圍；五個感應(yīng)元件分別與五套溫度測量儀聯(lián)接。
3.按權(quán)利要求1或2所述的可連續(xù)提供過冷霧的移動式混合云室，其特征在于所述的感溫元件(20)為響應(yīng)時間小于0.1秒的、超小型鉑膜Pt100。
4.按權(quán)利要求1所述的可連續(xù)提供過冷霧的移動式混合云室，其特征在于所述的冰晶接取裝置由一塊熱容板(11)，其上用導(dǎo)熱硅脂貼放一塊按90°均分的可盛放4個玻片的紫銅圓盤做的玻片框架(12)，在該玻片框架(12)的上方為留有玻片暴露口(30)的糖盤(16)，所述的提手(9)為一根末端固定在冰晶接取裝置的熱容板(11)下面的軸(32)，并在軸(32)外套一外管(31)，該外管(31)的底部與糖盤(16)固定在一起，當(dāng)轉(zhuǎn)動外管時糖盤(16)跟著一起轉(zhuǎn)動，糖盤(16)上放置糖液(27)。
5.按權(quán)利要求1所述的可連續(xù)提供過冷霧的移動式混合云室，其特征在于所述的熱容板(11)為圓形銅板。
專利摘要本實用新型涉及可連續(xù)提供過冷霧的移動式混合云室，包括帶有絕熱層的云室腔、內(nèi)設(shè)感溫元件和制冷系統(tǒng)；在云室腔內(nèi)套裝云室內(nèi)筒，它與絕熱層之間有冷媒夾層，在其中有制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)管、電加熱器和感溫元件；在云室內(nèi)筒與夾套層之間有過冷狹縫，在過冷狹縫底部至云室腔外壁貫穿一通霧氣管，和冷媒夾層底部開一排液口，在云室內(nèi)筒底連通一排污管穿入絕熱層內(nèi)，經(jīng)三通將該排污管道分別穿出云室腔外；在云室內(nèi)筒中安裝冰晶接取裝置；在云室腔頂口蓋一透明蓋板，在蓋板上開一注樣口和插口，和設(shè)置一可轉(zhuǎn)動的提手，該提手的軸末端固定在熱容板下面。該裝置可實現(xiàn)過冷霧的連續(xù)或斷續(xù)供應(yīng)，以保證注入到云室內(nèi)冰核的活化和冰晶的增長一直有充分的水汽供應(yīng)。
文檔編號A01G15/00GK2673082SQ20042000359
公開日2005年1月26日 申請日期2004年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月17日
發(fā)明者楊紹忠, 鄭國光, 樓小鳳, 酆大雄, 黃庚 申請人:中國氣象科學(xué)研究院