大气低压模拟舱研制与初步应用.pdf

《大气低压模拟舱研制与初步应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第43卷第l期气象科技Vo1．43。No．12O15年2月METE0RoLoGICALSCIENCEANDTECHN0LoGYFeb．2O15大气低压模拟舱研制与初步应用田宏民郑向东汤洁。林伟立。杨文(1成都信息T程学院，成都610225；2中国气象科学研究院，北京100081；3中围气象局气象探测中心，北京100081；4中国环境科学研究院，北京100012)摘要本文介绍了自主研制大气低压模拟舱基本参数及其性能测试和初步应用结果。舱体尺寸为550～600mm，长600mrll，具备自动和手动两种气压控制方式，舱内极限低压可达2．1hPa。

2、测试表明：在抽气时舱内气压变化率平均4．1hPa／s，舱内气压对数与抽气时间在量程范围内基本呈线性变化，压力响应特性曲线随着气压的降低而降低；放气时舱内气压变化率平均6．6hPa／s，值在100hPa附近达到最大且向气压的高、低两个方向减小。舱内压力响应静态点测试在10S到1min内为2。2～3．6，1～10min为3．6±1_8。漏气率在10rain内为0．4Pa／min，实际压力控制偏差在1O、2O、40min和1h内分别为0．04、0．1、0．19和0．25hPa。应用低压模拟舱对美围SPC一6A型臭氧探空仪在100hPa以下泵效订正

3、系数测量的结果与厂家提供的校准曲线对比显示结果较好，偏差在70hPa以上泵效小于2．5、35～70hPa小于5、20~35hPa小于6％、2OhPa以下小于5。低压模拟舱满足气象探空仪器检测的低压环境需求。关键词低压模拟舱；抽气效率；漏气率随气压变化的特征[2]，电化学反应池里浓度为1弓l言的不饱和碘化钾溶液对臭氧反应的活性也会随着气探仪作为一种重要的观测手段广泛应用于全压降低而降低，同时随着溶液蒸发的加剧而增强l3j。球的气象观测业务中。在探空仪放飞之前，在地面我国目前国产臭氧探空仪的研制主要采用电化学反进行模拟低气压环境下的测试是检定探

4、空仪的手段应池方法]，所以对臭氧探空仪性能在不同气压下之一。1963年上海气象仪器厂生产了GJM3型探的检测是非常必要的。在这样一个需求的背景下，窄仪气压检定箱，主要利用气密性的圆筒，桶盖上装我们研制一种低压模拟舱，并对低压模拟舱的性能有钢化玻璃观察窗，桶底装有连接空气阀和真空阀参数按国家的标准要求进行测试。在这基础上利用的一通管，利用抽气、放气控制阀控制气压容器内气低压模拟舱对美国SPC公司生产的6A型国际通用压。随后，出现了DYF2型空盒气压表刻度检定箱的臭氧探空仪和国产臭氧探空仪的泵效系数进行测以及自动化程度较高的YEI-1型气压检定

5、等设备，试。本文主要介绍这一环境低压模拟舱的设计、研这些T作推动了我国气象探空事业的发展。2002制性能测试以及对SPC一6A型臭氧探空仪的泵效系年，中国气象局发布了第一个相关气压鉴定箱的标数的测量结果。准(QX／T15—2002)l1，该文件规定气压设定点误1系统设计差为±1hPa，气压室漏气率不大于每10min0．3hPa。1．1总体结构采用活塞式泵抽气的电化学反应池型臭氧探空图1是低压环境舱设计结构图，该设备总体为仪在测量大气臭氧分压的精度上表现出泵抽气效率立式结构，卧式、呈圆柱模拟舱体位于上部，控制系http：／／www．qxkj．

6、net．cn气象科技公益性(气象)行业项(GYHY201106041)资助作者简介：田宏民，男，1987年生，硕士研究生，主要从事气象雷达、臭氧探空研究，Email：tianhongmin@163．corn收稿日期：2OJ4年1月20日；定稿日期：2O14年3月5日*通信作者．Email：zhengxd@cams．cm3．gov．cn第1期田宏民等：大气低压模拟舱研制与初步应用统和真空泵等设备置于模拟舱体下部的机柜内(详空系统。见图2实物照片)。低压模拟舱为密封结构，它由压1．3控制系统力系统(抽气／放气系统)、控制系统和模拟舱体组控制系统

7、主要由控制器、数字显示屏、控制按成。设备整体高度为1450mm。控制系统可以根钮、压力传感器等组成(图3)。通过控制器设定目据预先设定的压力值，自动实现舱内气压的稳定。标气压范围，当启动自动模式后，控制器会根据压力传感器反馈的压力值，控制压力系统的工作状态，实序号名称现设定值。手动模式是通过人工直接进行抽气和放1传感器卡箍气操作，以达到目标气压。舱内的气压状态和需要3电磁放气阀4箱体设定的目标舱内气压，可以直接显示在数字显示屏●b储能罐直观反映低压模拟舱的气压状态。6真空泵轴雾过滤器8真空电磁阀9电气控制lO数显真空计ll波纹管『12航空插

8、头l3观察窗14不锈钢腔体图1低压环境仓设计结构图3控制系统结构图1．4模拟舱模拟舱采用前全开门设计。材质采用304不锈钢，抛光精度R≤0．6制作，板材厚度5mm。其结构图如图1