專利名稱：探空氣球自動放球器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及高空氣象探測設備技術領域，具體為一種計時同步、性能 穩(wěn)定、操作簡單的探空氣球自動放球器。
技術背景高空氣象探測是我國氣象基礎業(yè)務工作之一，在我國氣象業(yè)務工作中起著 非常重要的作用。隨著氣象現(xiàn)代化進程和電子技術的發(fā)展，我國高空氣象探測 主要手段是由氣象雷達跟蹤升空的探空氣球，接受探空氣球下面拴有一根長 幾十米的線繩攜帶的探測儀器來測量高空溫度、濕度、氣壓、風向、風速。目 前探空氣球的釋放由人工操縱，當人手松開線繩、探空氣球開始釋放，同時雷 達、計算機開始計時并進入記錄處理狀態(tài)。上述方法在實際使用過程中存在以 下缺點1、由于探空氣球的釋放與計算機、雷達沒有任何連接，而是由人工控 制，所以經(jīng)常會出現(xiàn)放球與計算機計時不同步的現(xiàn)象，不僅嚴重影響了探測結 果的準確性，而且加大了工作人員的勞動強度，降低了工作效率；2、當遇到有 風天氣時，探空氣球會隨風飄動，容易造成儀器的著地或損壞?？傊?，隨著氣 象業(yè)務對高空氣象資料準確性要求的提高，從探測手段上講，高空業(yè)務工作的 各個環(huán)節(jié)大都采用了自動處理的方法，所以也就迫切要求能實現(xiàn)對探空氣球的 自動釋放。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型為了解決現(xiàn)有探空氣球的釋放為人工操縱，不僅造成探空氣球 釋放時間與計算機、雷達的計時不同步而影響氣象數(shù)據(jù)的準確性，而且探空氣球會隨風飄動而容易造成儀器的著地或損壞等問題，提供一種探空氣球自動放 球器。本實用新型是釆用如下技術方案實現(xiàn)的探空氣球自動放球器，包括底座 以及與底座連接的旋轉(zhuǎn)體，旋轉(zhuǎn)體內(nèi)嵌固有其上纏繞有線圈的電磁鐵芯，電磁 鐵芯上端兩側固定有定位槽，定位槽內(nèi)設有彈簧，彈簧另一端與連接片固定， 連接片下方固定有鐵芯吸塊，連接片上方固定有磁舌；旋轉(zhuǎn)體上方架設有隔板， 隔板上固定有內(nèi)設滑道的鎖桿導膛，鎖桿導膛底部以及隔板上的相應位置幵有 與磁舌互相配合的定位孔，鎖桿導膛前端開有凹槽，凹槽兩側壁上開有與滑道 連通的通孔，鎖桿導膛內(nèi)設置貫穿滑道與凹槽的鎖桿，鎖桿下端設有與磁舌上 端相互卡接的卡槽，鎖桿與鎖桿導膛之間設置彈簧。本實用新型所述的電磁鐵芯可通過導線與現(xiàn)有雷達控制盒內(nèi)的電阻兩端連 接，釋放探空氣球時，只需按下雷達控制盒上的放球鍵，放球器將探空氣球自 動釋放，攜帶傳感器上升并進入高空，同時雷達開始探測、接收并存儲由傳感 器輸出的信號，并且計算機同時計時。本實用新型首次實現(xiàn)了探空氣球的自動 釋放，并且首次將探空氣球釋放與雷達、計算機連接起來，實現(xiàn)了同步計時。在有風天氣，為了避免探空氣球會隨風飄動而使線繩纏繞，所述的底座與 旋轉(zhuǎn)體通過軸承活動連接，旋轉(zhuǎn)體可繞底座自由旋轉(zhuǎn)，電磁鐵芯下方設有與旋 轉(zhuǎn)體固定為一體的導電旋轉(zhuǎn)柱，導電旋轉(zhuǎn)柱下端伸出底座且與底座活動連接， 底座上固定有其上'設有兩個碳刷的碳刷架，兩個碳刷通過導線與控制電路連接; 導電旋轉(zhuǎn)柱末端套有與其內(nèi)部導線連接的兩個導電環(huán)，碳刷與導電環(huán)接觸。刮 風時，旋轉(zhuǎn)體及導電旋轉(zhuǎn)柱會隨著探空氣球的飄動方向旋轉(zhuǎn)，不會造成線繩纏 繞，同時導電旋轉(zhuǎn)柱末端固定的導電環(huán)也隨之旋轉(zhuǎn)，而與底座固定的碳刷架及200720101349.X說明書第3/5頁碳刷靜止不動，只要保證導電環(huán)與碳刷緊密接觸，就使得旋轉(zhuǎn)體在旋轉(zhuǎn)過程中， 其內(nèi)的電磁鐵芯始終與雷達控制盒內(nèi)的電路導通。本實用新型所述的旋轉(zhuǎn)體與底座之間設有固定圈，實現(xiàn)兩者之間更好的連接。由于該自動放球器通常放置在室外，為避免光照、下雨等外界環(huán)境因素對 該設備的破壞，本實用新型所述的旋轉(zhuǎn)體上方設有防護罩，鎖桿兩端分別伸出 防護罩外，可便于操作。所述的鎖桿導膛外壁開有限位槽，鎖桿上固定有可沿限位槽滑動的限位銷， 當探空氣球釋放后，避免鎖桿在彈簧的作用力下脫離鎖桿導膛。與現(xiàn)有技術相比，采用本實用新型所述的結構設計，實現(xiàn)了探空氣球的自 動釋放，當與雷達、計算機的控制電路連接時，可實現(xiàn)探空氣球的放球時間與 雷達、計算機計時的同步，大大提高了高空探測的測量精度，同時還可以減輕操作人員的工作量，提高了工作效率；而且本實用新型采用旋轉(zhuǎn)體結構，通過 導電環(huán)及碳架解決了探空氣球在有風天氣極易隨風飄動而造成纏繞的問題，該 自動放球器具有結構簡單、設計合理、性能穩(wěn)定、計時同步等優(yōu)點，可廣泛應 用于各高空氣象探測站。

圖1為本實用新型的使用狀態(tài)示意圖 圖2為本實用新型的內(nèi)部結構示意圖圖中1-底座2-旋轉(zhuǎn)體3-線圈4-電磁鐵芯5-定位槽6-彈簧7-連接片8-鐵芯吸塊9-磁舌10-隔板11-滑道12-鎖桿導膛13-定位孔 14-凹槽 15-通孔 16-鎖桿 17-卡槽 18-彈簧 19-軸承20-導電旋轉(zhuǎn)21-導電環(huán)22-固定圈23-防護罩24-限位槽25-限位銷具體實施方式
探空氣球自動放球器，包括底座1以及與底座1連接的旋轉(zhuǎn)體2，旋轉(zhuǎn)體2 與底座1之間設有固定圈22，旋轉(zhuǎn)體2內(nèi)嵌固有其上纏繞有線圈3的電磁鐵芯 4，底座1與旋轉(zhuǎn)體2通過軸承19活動連接，電磁鐵芯4下方設有與旋轉(zhuǎn)體2 固定為一體的導電旋轉(zhuǎn)柱20，導電旋轉(zhuǎn)柱20下端伸出底座1且與底座1活動 連接，底座1上固定有其上設有兩個碳刷的碳刷架，兩個碳刷通過導線與控制 電路連接；導電旋轉(zhuǎn)柱20末端套有與其內(nèi)部導線連接的兩個導電環(huán)21，碳刷 與導電環(huán)21接觸；電磁鐵芯4上端兩側固定有定位槽5，定位槽5內(nèi)設有彈簧 6，可對連接片及磁舌起到支撐、導向的作用，彈簧6另一端與連接片7固定， 連接片7下方固定有鐵芯吸塊8，連接片7上方固定有磁舌9;旋轉(zhuǎn)體2上方架 設有隔板IO，隔板10上固定有內(nèi)設滑道11的鎖桿導膛12，鎖桿導膛12底部 以及隔板10上的相應位置開有與磁舌9互相配合的定位孔13，鎖桿導膛12前 端開有凹槽14,凹槽14兩側壁上開有與滑道11連通的通孔15，鎖桿導膛12 內(nèi)設置貫穿滑道11與凹槽14的鎖桿16，鎖桿16下端設有與磁舌9上端相互 卡接的卡槽17,鎖桿16與鎖桿導膛12之間設置彈簧18;旋轉(zhuǎn)體2上方設有防 護罩23，鎖桿16兩端分別伸出防護罩外；鎖桿導膛12外壁開有限位槽24，鎖 桿16上固定有可沿限位槽24滑動的限位銷25。具體實施時，(1)選擇好安裝該自動放球器的位置， 一般選擇在觀測站的下 風方，避免探空氣球施放后馬上過頂，造成不必要的丟球等現(xiàn)象，如圖1所示， 先在安裝地點用水泥打一個小平臺，小平臺的高度根據(jù)需求而定，然后將放球 器的底座通過蟝栓與平臺固定。(2)釋放探空氣球前的準備工作將充灌好的
氣球懸掛于線繩的一端，將線繩的另一端打一結扣套在鎖桿的末端并位于凹槽內(nèi)，如圖2所示，在沒有通電的情況下，磁舌、連接片和鐵芯吸塊與電磁鐵芯 分離，磁舌穿過隔板、鎖桿導膛的定位孔后，其上端與鎖桿的卡槽卡接，彈簧 處于受壓狀態(tài)，鎖桿末端穿過凹槽的通孔，然后將導電旋轉(zhuǎn)柱下端的碳刷通過 導線與雷達控制盒內(nèi)的電路連接。(3)探空氣球的釋放按下雷達控制盒上的 放球鍵，盒內(nèi)的控制電路導通，自動放球器的電磁鐵芯及線圈通電并產(chǎn)磁場， 鐵芯吸塊向下運動并與電磁鐵芯吸合，既而與鐵芯吸塊固定的連接片及磁舌向 下移動并最終使磁舌上端脫離鎖桿的卡槽，鎖桿在彈簧的反作用力下沿鎖桿導 膛內(nèi)的滑道向后彈出，鎖桿末端脫離凹槽側壁的通孔，從而使線繩脫落，探空 氣球釋放。在鎖桿向后運動的過程中，由于鎖桿上的限位銷只能在鎖桿導膛上 的限位槽內(nèi)移動，所以有效避免了鎖桿在彈性力的作用下脫離鎖桿導膛。在放 球器自動釋放探空氣球的同時，雷達開始探測、接收并存儲由傳感器輸出的信 號，并且計算機同時計時。由于旋轉(zhuǎn)體與底座通過軸承連接，如遇到有風天氣， 旋轉(zhuǎn)體在隨風旋轉(zhuǎn)的過程中，同樣能實現(xiàn)探空氣球的自動釋放，避免了線繩隨 風飄動而造成纏繞的問題。本實用新型所述的自動放球器可以配合701系列、L波段雷達等二次測風 雷達或其它型號的探空雷達使用，所述的雷達控制盒內(nèi)的控制電路為現(xiàn)有公知 技術。
權利要求1、 一種探空氣球自動放球器，其特征是包括底座(1)以及與底座(1)連接的旋轉(zhuǎn)體(2)，旋轉(zhuǎn)體(2)內(nèi)嵌固有其上纏繞有線圈(3)的電磁鐵芯(4)， 電磁鐵芯(4)上端兩側固定有定位槽(5)，定位槽(5)內(nèi)設有彈簧(6)，彈 簧(6)另一端與連接片(7)固定，連接片(7)下方固定有鐵芯吸塊(8)，連 接片(7)上方固定有磁舌(9);旋轉(zhuǎn)體(2)上方架設有隔板(10)，隔板(10) 上固定有內(nèi)設滑道(11)的鎖桿導膛(12)，鎖桿導膛(12)底部以及隔板(10) 上的相應位置開有與磁舌(9)互相配合的定位孔(13)，鎖桿導膛(12)前端 開有凹槽(14)，凹槽(14)兩側壁上開有與滑道(11)連通的通孔(15)，鎖 桿導膛(12)內(nèi)設置貫穿滑道(11)與凹槽(14)的鎖桿(16)，鎖桿(16)下 端設有與磁舌(9)上端相互卡接的卡槽(17)，鎖桿(16)與鎖桿導膛(12) 之間設置彈簧(18)。
2、 根據(jù)權利要求1所述的探空氣球自動放球器，其特征是底座(1)與旋 轉(zhuǎn)體(2)通過軸承(19)活動連接，電磁鐵芯(4)下方設有與旋轉(zhuǎn)體(2)固 定為一體的導電旋轉(zhuǎn)柱(20)，導電旋轉(zhuǎn)柱(20)下端伸出底座(1)且與底座(1)活動連接，底座(1)上固定有其上設有兩個碳刷的碳刷架，兩個碳刷通 過導線與控制電路連接；導電旋轉(zhuǎn)柱(20)末端套有與其內(nèi)部導線連接的兩個 導電環(huán)(21)，碳刷與導電環(huán)(21)接觸。
3、 根據(jù)權利要求1或2所述的探空氣球自動放球器，其特征是旋轉(zhuǎn)體(2) 與底座(1)之間設有固定圈(22)。
4、 根據(jù)權利要求1或2所述的探空氣球自動放球器，其特征是旋轉(zhuǎn)體(2) 上方設有防護罩(23)，鎖桿(16)兩端分別伸出防護罩外。
5、 根據(jù)權利要求1或2所述的探空氣球自動放球器，其特征是鎖桿導膛(12) 外壁開有限位槽(24)，鎖桿(16)上固定有可沿限位槽(24)滑動的限位銷(25)。
專利摘要本實用新型涉及高空氣象探測設備技術領域，具體為一種探空氣球自動放球器，解決現(xiàn)有探空氣球釋放為人工操縱，造成放球時間與計算機、雷達的計時不同步等問題，包括底座、旋轉(zhuǎn)體，旋轉(zhuǎn)體內(nèi)嵌固有電磁鐵芯，電磁鐵芯上端固定定位槽，定位槽內(nèi)設有彈簧，彈簧與連接片固定，連接片下方固定有鐵芯吸塊，連接片上方固定有磁舌；旋轉(zhuǎn)體上方架設有隔板，隔板上固定有鎖桿導膛，鎖桿導膛前端開有凹槽，鎖桿導膛內(nèi)設置鎖桿，鎖桿與鎖桿導膛之間設置彈簧，可實現(xiàn)放球時間與雷達、計算機計時的同步，提高了高空探測的測量精度，提高了工作效率；而且解決了探空氣球在有風天氣極易隨風飄動而造成纏繞的問題，具有結構簡單、性能穩(wěn)定、計時同步等優(yōu)點。
文檔編號G01W1/08GK201037872SQ200720101349
公開日2008年3月19日 申請日期2007年5月15日 優(yōu)先權日2007年5月15日
發(fā)明者雷國文 申請人:山西省觀象臺