专利名称：一种空气动力学阻抗测定仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测量仪器，特别是空气动力学阻抗测定仪。
现有技术不能很方便地直接计算出空气动力学阻抗ra。
为了直接测定并计算空气动力学阻抗ra，利用彭曼(Penman)公式LE＝[(ρCp/γ)(es(t0)-ez)]/ra式中L是水的汽化潜热，E是蒸发量，ρ是空气密度，Cp是空气定压比热，γ是干湿球常数，es(t0)是t0温度下的饱和水汽压，ez为高度z处的水汽压。
通过制造出一个充分湿润的蒸发面(供水因子)，并在其表面精确的测量温度和蒸发量，同时在这一表面上方测定空气的温度、湿度，就可以利用上式直接反算出空气动力学阻抗ra。
为进行上述测量，需要设计一种新的专用仪器。
本实用新型的技术方案是空气动力学阻抗测定仪，包括称重计11、蒸发皿12、温度传感器13、干温度传感器16、湿温度传感器17、数据采集器18，其中蒸发皿内填充吸水材料14，并注满水，吸水材料表面覆盖一层脱脂棉纱布15，并使脱脂棉纱布处于充分润湿状态；在脱脂棉纱布与吸水材料之间放置一支或多支温度传感器13，使温度传感器与脱脂棉纱布紧密接触；在蒸发皿上方设置干温度传感器16和湿温度传感器17，所有温度传感器连接在数据采集器上18；蒸发皿连同蒸发皿内的水和其他物体放置在称重计11上。
其中吸水材料14是海绵状泡沫塑料或其他能充分吸水的材料。
在脱脂棉纱布与吸水材料之间通�？煞胖�4支温度传感器，以便计算平均温度，但也可以是2支、3支、5支、6支以至更多数量的温度传感器。
通常干、湿温度传感器位于蒸发皿上方2m左右，例如1.5m～2.5m的距离范围，但并不限于仅在此范围内。
蒸发皿可以采用金属材料制成，特别是耐腐蚀的金属材料，也可以是其他材料的。蒸发皿的外部可以装有防风罩，以减少风速对测量精度的影响，防风罩与称重计之间可以装减震垫24。
称重计可以是精密天平，例如量程为800g，误差小于10000分之一的精密天平；也可以采用质量传感器，或是其他可以精密测量质量变化的仪器。
在干、湿温度传感器外可以装防辐射罩22，防辐射罩下方可挂一个装有水的水瓶23，通过纱布使湿温度传感器保持润湿，以便测出湿球温度。
数据采集器18的信号范围为±0.25伏，数据采集器的A/D转换器是14位或14位以上，例如15位、16位、21位。
还可以包括一个带有底座的支架25，将称重计11、蒸发皿12、温度传感器13安装在支架下半部分的横杆上，干温度传感器16、湿温度传感器17安装在支架上半部分的横杆上，数据采集器18安装在支架的立柱上。使整台测定仪使用更方便。
本实用新型的有益效果是能通过测量充分润湿表面的温度和蒸发量，以及蒸发面上方空气的温度、湿度，来计算出空气动力学阻抗。使过去无法直接测定的空气动力学阻抗有了测量手段。
图2是蒸发皿的局部俯视图。
空气动力学阻抗测定仪，包括质量传感器、蒸发皿、温度传感器、干湿温度传感器、数据采集器，各部件固定在一个带底座的支架上。其中金属蒸发皿直径15cm，深5cm，蒸发皿内填充厚度为4.8cm的海绵状泡沫塑料作为吸水材料，并注满水，吸水材料表面覆盖薄薄的一层脱脂棉纱布，并使脱脂棉纱布处于充分润湿状态；在脱脂棉纱布与吸水材料之间放置4支玻璃铂金电阻温度传感器，使温度传感器与脱脂棉纱布紧密接触；在蒸发皿上方2m处设置一个防辐射罩，罩内装有干温度传感器和湿温度传感器，干、湿温度传感器都是玻璃铂金电阻温度传感器，防辐射罩下方挂一个装有水的水瓶，通过纱布使湿温度传感器保持润湿。所有温度传感器通过导线连接在数据采集器上；数据采集器的信号范围为±0.25伏，数据采集器的A/D转换器是14位。蒸发皿连同其中的水和其他物体放置在质量传感器上，蒸发皿的外部装有一个防风罩，以减少风速对测量精度的影响，防风罩与称重计之间装有减震垫。
权利要求1.一种空气动力学阻抗测定仪，包括称重计(11)、蒸发皿(12)、温度传感器(13)、干温度传感器(16)、湿温度传感器(17)、数据采集器(18)，其中蒸发皿内填充吸水材料(14)，并注满水，吸水材料表面覆盖一层脱脂棉纱布(15)，并使脱脂棉纱布处于充分润湿状态；在脱脂棉纱布与吸水材料之间放置一支或多支温度传感器(13)，使温度传感器与脱脂棉纱布紧密接触；在蒸发皿上方设置干温度传感器(16)和湿温度传感器(17)，所有温度传感器连接在数据采集器上(18)；蒸发皿连同蒸发皿内的水和其他物体放置在称重计(11)上。
2.根据权利要求1所述的空气动力学阻抗测定仪，其特征是所述的吸水材料(14)是海绵状泡沫塑料，在其表面覆盖一层脱脂棉纱布(15)。
3.据权利要求1所述的空气动力学阻抗测定仪，其特征是在脱脂棉纱布(15)与吸水材料(14)之间放置4支温度传感器(13)。
4.根据权利要求1所述的空气动力学阻抗测定仪，其特征是干温度传感器(16)和湿温度传感器(17)位于蒸发皿上方1.5m～2.5m的距离范围。
5.根据权利要求1所述的空气动力学阻抗测定仪，其特征是所述的蒸发皿(12)为金属材料制成。
6.根据权利要求5所述的空气动力学阻抗测定仪，其特征是所述的金属材料是耐腐蚀的金属。
7.根据权利要求1所述的空气动力学阻抗测定仪，其特征是所述的称重计(11)是精密天平或质量传感器。
8.根据权利要求1所述的空气动力学阻抗测定仪，其特征是所述的蒸发皿(11)的外部装有防风罩(21)，防风罩与称重计之间装减震垫(24)。
9.根据权利要求1所述的空气动力学阻抗测定仪，其特征是所述的干、湿温度传感器外装有防辐射罩(22)，防辐射罩下方挂一个装有水的水瓶(23)，通过纱布使湿温度传感器保持润湿。
10.根据权利要求1所述的空气动力学阻抗测定仪，其特征是还包括一个带有底座的支架(25)，称重计(11)、蒸发皿(12)、温度传感器(13)安装在支架下半部分的横杆上，干温度传感器(16)、湿温度传感器(17)安装在支架上半部分的横杆上，数据采集器(18)安装在支架的立柱上。
专利摘要本实用新型提供了一种空气动力学阻抗测定仪，涉及一种测定空气动力学阻抗的仪器。通过测量蒸发皿内充分润湿表面的温度和蒸发量，以及蒸发面上方空气的温度、湿度，来计算出空气动力学阻抗。本实用新型包括称重计、温度传感器、干湿温度传感器、数据采集器，填充吸水材料蒸发皿内注满水，表面覆盖一层充分润湿的脱脂棉纱布，下面放置若干支温度传感器；在蒸发皿上方设置干湿温度传感器，所有温度传感器连接在数据采集器上；蒸发皿连同其中的水和其他物体放置在称重计上，蒸发皿的外部装有防风罩。本实用新型用于地气交换和地表通量的反演等研究领域。
文档编号G01N13/00GK2583638SQ0228872
公开日2003年10月29日 申请日期2002年12月6日 优先权日2002年12月6日
发明者孙晓敏, 张仁华, 朱治林, 唐新斋 申请人:中国科学院地理科学与资源研究所
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