本實(shí)用新型提出的一種測(cè)量實(shí)際環(huán)境空氣要素的模擬觀測(cè)控制箱屬于氣象探測(cè)領(lǐng)域。觀測(cè)控制箱適于用傳感器觀察氣象要素。

背景技術(shù)：

目前，氣象部門對(duì)PM2.5、負(fù)離子以及二氧化碳等氣體要素的采集是用傳感器測(cè)量，傳感器數(shù)據(jù)通過信號(hào)線連接數(shù)據(jù)處理的中央單元。在現(xiàn)有的觀測(cè)控制系統(tǒng)架構(gòu)中，氣體要素傳感器工作環(huán)境是在室外，傳感器在工作過程中，按照一定的時(shí)間間隔感應(yīng)并探測(cè)出周圍氣體的PM2.5、負(fù)離子濃度、二氧化碳濃度等，并將探測(cè)的氣體觀測(cè)要素轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)或模擬信號(hào)，傳送至采集系統(tǒng)的中央單元進(jìn)行運(yùn)算，以求得周圍空氣中的氣溶膠濃度、負(fù)離子濃度、氧含量等，為生態(tài)氣象研究和旅游出行指引提供數(shù)據(jù)支撐。由此可見，氣體觀測(cè)要素傳感器的探測(cè)環(huán)境和工作壽命，直接影響到生態(tài)觀測(cè)的質(zhì)量。從目前的觀測(cè)效益來看，氣體觀測(cè)要素的數(shù)據(jù)采用率不高，數(shù)據(jù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)可用性較低。其原因主要是：一方面，現(xiàn)行的氣體觀測(cè)要素傳感器的安裝都是直接放置在室外，日曬雨淋，鹽霧侵蝕，大大縮短工作壽命；另一方面，由于氣體觀測(cè)要素傳感器的進(jìn)氣通道直接暴露在空氣中，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行極其容易沾滿灰層導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確度降低，影響了觀測(cè)質(zhì)量，長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)運(yùn)行導(dǎo)致傳感器故障率較高，造成投資效益低下。因此，延長(zhǎng)空氣成分傳感器的工作壽命，提高探測(cè)數(shù)據(jù)的可用性和準(zhǔn)確度成為要攻克的技術(shù)難點(diǎn)。為此，相關(guān)部門花費(fèi)大量人力、物力，從改進(jìn)傳感器安裝環(huán)境、定時(shí)控制傳感器工作時(shí)間等方面展開研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要實(shí)現(xiàn)的目的是，大幅度延長(zhǎng)氣體要素傳感器的工作壽命，有效提高現(xiàn)有大氣觀測(cè)的數(shù)據(jù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)可用性。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣的：改變氣體要素傳感器露天工作的環(huán)境，傳感器內(nèi)置在觀測(cè)箱內(nèi)，并使箱內(nèi)外的氣體環(huán)境保持一致。

一種測(cè)量實(shí)際環(huán)境空氣要素的觀測(cè)控制箱包括傳感器、控制器、電扇和電磁閥；其特征在于還有模擬觀測(cè)控制箱，所述模擬觀測(cè)控制箱由內(nèi)箱和外罩組成，外罩是一個(gè)槽形殼體，槽形殼體罩固定在內(nèi)箱的頂面和兩側(cè)面，所述內(nèi)箱安裝了氣體交換裝置、傳感器和控制器，所述氣體交換裝置包括電扇、進(jìn)氣電磁閥和排氣電磁閥，內(nèi)箱右上角設(shè)置了進(jìn)氣電磁閥，其通氣口與內(nèi)箱外部環(huán)境相通，內(nèi)箱左下部安裝了電扇，電扇與內(nèi)箱外部環(huán)境相通，排氣電磁閥通氣口連通電扇，傳感器和控制器固定在內(nèi)箱，控制器的電接口分別與電扇、進(jìn)氣電磁閥和排氣電磁閥的電接口連接。

上述的一種測(cè)量實(shí)際環(huán)境空氣成分的模擬觀測(cè)控制箱，所述的進(jìn)、排電池閥是單向進(jìn)、排氣電池閥。

所述進(jìn)、排氣電池閥采用電串聯(lián)連接。

上述的一種測(cè)量實(shí)際環(huán)境空氣成分的模擬觀測(cè)控制箱，所述的進(jìn)、排氣電磁閥的通氣孔分別裝有過濾網(wǎng)。

本實(shí)用新型的氣體交換裝置以保持觀測(cè)控制箱內(nèi)空氣與外部空氣充分一致，進(jìn)、排氣出風(fēng)口加設(shè)過濾網(wǎng)嚴(yán)格控制氧含量、PM2.5、二氧化碳以及負(fù)離子等空氣成分傳感器工作環(huán)境的潔凈度，提高了數(shù)據(jù)的可用性。內(nèi)箱體的頂部和左右側(cè)面都有外罩保護(hù)，起到遮陽擋雨的作用，提高對(duì)傳感器的保護(hù)力度。

附圖說明

圖1是觀測(cè)控制箱的主視圖；

圖2是觀測(cè)控制箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是觀測(cè)控制箱左視圖；

圖4是觀測(cè)控制箱仰視圖；

圖5氣體檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比表。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)用一具體例子說明本技術(shù)方案，圖１-4顯示了觀測(cè)控制箱的各零部件的相互關(guān)系，模擬觀測(cè)控制箱由內(nèi)箱１和外罩２組成，外罩是一個(gè)槽形殼體，槽形殼體罩固定在內(nèi)箱的頂面和兩側(cè)面，內(nèi)箱安裝在支架9上，所述內(nèi)箱安裝了氣體交換裝置、傳感器和控制器，氣體交換裝置包括電扇３、進(jìn)氣電磁閥４和排氣電磁閥５，內(nèi)箱右上角設(shè)置了進(jìn)氣電磁閥，進(jìn)電池閥4進(jìn)氣口加裝過濾網(wǎng)8。內(nèi)箱左下部安裝了電扇，電扇與內(nèi)箱外部環(huán)境相通，排氣電磁閥通氣口連通電扇，傳感器６和控制器７固定在內(nèi)箱，控制器的電接口分別與電扇、進(jìn)氣電磁閥和排氣電磁閥的電接口連接，所有線纜放置在箱內(nèi)線槽中?？刂破鞲鶕?jù)接收的命令，執(zhí)行或停止進(jìn)、排電池閥、電扇以及空氣要素傳感器等的工作，同時(shí)監(jiān)控電扇以及電池閥的運(yùn)行狀態(tài)。所述的進(jìn)、排電池閥是單向進(jìn)、排電池閥。

具體設(shè)備的技術(shù)參數(shù)是：低壓?jiǎn)?dòng)的常閉型單向進(jìn)、排電池閥，1寸管孔徑，25mm流量孔徑，承受0~1.0MPa壓力。進(jìn)、排電池閥串聯(lián)工作，進(jìn)、排電池閥協(xié)同控制硬件電路實(shí)現(xiàn)內(nèi)箱與外部環(huán)境空氣介質(zhì)的流通和隔絕，滿足箱內(nèi)外空氣交換的吞吐量需求。電扇的特性參數(shù)如下：功率6.12W，轉(zhuǎn)速4000RPM，風(fēng)量1.32m³/min。電扇主要負(fù)責(zé)抽氣，實(shí)現(xiàn)箱內(nèi)箱外的氣體交換。

采用本實(shí)用新型的模擬觀測(cè)控制箱，經(jīng)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，可以有效延長(zhǎng)傳感器的工作壽命和提高探測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量。

模擬觀測(cè)控制箱和外置實(shí)際環(huán)境的氣體檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比表（圖3） ，從上表可以看出，PM2.5傳感器在箱內(nèi)外的探測(cè)數(shù)據(jù)非常接近，數(shù)據(jù)誤差在允許范圍之內(nèi)。