专利名称：探空气球自动放球器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及高空气象探测设备技术领域，具体为一种计时同步、性能 稳定、操作简单的探空气球自动放球器。
技术背景高空气象探测是我国气象基础业务工作之一，在我国气象业务工作中起着 非常重要的作用。随着气象现代化进程和电子技术的发展，我国高空气象探测 主要手段是由气象雷达跟踪升空的探空气球，接受探空气球下面拴有一根长 几十米的线绳携带的探测仪器来测量高空温度、湿度、气压、风向、风速。目 前探空气球的释放由人工操纵，当人手松开线绳、探空气球开始释放，同时雷 达、计算机开始计时并进入记录处理状态。上述方法在实际使用过程中存在以 下缺点1、由于探空气球的释放与计算机、雷达没有任何连接，而是由人工控 制，所以经常会出现放球与计算机计时不同步的现象，不仅严重影响了探测结 果的准确性，而且加大了工作人员的劳动强度，降低了工作效率；2、当遇到有 风天气时，探空气球会随风飘动，容易造成仪器的着地或损坏。总之，随着气 象业务对高空气象资料准确性要求的提高，从探测手段上讲，高空业务工作的 各个环节大都采用了自动处理的方法，所以也就迫切要求能实现对探空气球的 自动释放。 发明内容本实用新型为了解决现有探空气球的释放为人工操纵，不仅造成探空气球 释放时间与计算机、雷达的计时不同步而影响气象数据的准确性，而且探空气球会随风飘动而容易造成仪器的着地或损坏等问题，提供一种探空气球自动放 球器。本实用新型是釆用如下技术方案实现的探空气球自动放球器，包括底座 以及与底座连接的旋转体，旋转体内嵌固有其上缠绕有线圈的电磁铁芯，电磁 铁芯上端两側固定有定位槽，定位槽内设有弹簧，弹簧另一端与连接片固定， 连接片下方固定有铁芯吸块，连接片上方固定有磁舌；旋转体上方架设有隔板， 隔板上固定有内设滑道的锁杆导膛，锁杆导膛底部以及隔板上的相应位置幵有 与磁舌互相配合的定位孔，锁杆导膛前端开有凹槽，凹槽两侧壁上开有与滑道 连通的通孔，锁杆导膛内设置贯穿滑道与凹槽的锁杆，锁杆下端设有与磁舌上 端相互卡接的卡槽，锁杆与锁杆导膛之间设置弹簧。本实用新型所述的电磁铁芯可通过导线与现有雷达控制盒内的电阻两端连 接，释放探空气球时，只需按下雷达控制盒上的放球键，放球器将探空气球自 动释放，携带传感器上升并进入高空，同时雷达开始探测、接收并存储由传感 器输出的信号，并且计算机同时计时。本实用新型首次实现了探空气球的自动 释放，并且首次将探空气球释放与雷达、计算机连接起来，实现了同步计时。在有风天气，为了避免探空气球会随风飘动而使线绳缠绕，所述的底座与 旋转体通过轴承活动连接，旋转体可绕底座自由旋转，电磁铁芯下方设有与旋 转体固定为一体的导电旋转柱，导电旋转柱下端伸出底座且与底座活动连接， 底座上固定有其上'设有两个碳刷的碳刷架，两个碳刷通过导线与控制电路连接; 导电旋转柱末端套有与其内部导线连接的两个导电环，碳刷与导电环接触。刮 风时，旋转体及导电旋转柱会随着探空气球的飘动方向旋转，不会造成线绳缠 绕，同时导电旋转柱末端固定的导电环也随之旋转，而与底座固定的碳刷架及200720101349.X说明书第3/5页碳刷静止不动，只要保证导电环与碳刷紧密接触，就使得旋转体在旋转过程中， 其内的电磁铁芯始终与雷达控制盒内的电路导通。本实用新型所述的旋转体与底座之间设有固定圈，实现两者之间更好的连接。由于该自动放球器通常放置在室外，为避免光照、下雨等外界环境因素对 该设备的破坏，本实用新型所述的旋转体上方设有防护罩，锁杆两端分别伸出 防护罩外，可便于操作。所述的锁杆导膛外壁开有限位槽，锁杆上固定有可沿限位槽滑动的限位销， 当探空气球释放后，避免锁杆在弹簧的作用力下脱离锁杆导膛。与现有技术相比，采用本实用新型所述的结构设计，实现了探空气球的自 动释放，当与雷达、计算机的控制电路连接时，可实现探空气球的放球时间与 雷达、计算机计时的同步，大大提高了高空探测的测量精度，同时还可以减轻操作人员的工作量，提高了工作效率；而且本实用新型采用旋转体结构，通过 导电环及碳架解决了探空气球在有风天气极易随风飘动而造成缠绕的问题，该 自动放球器具有结构简单、设计合理、性能稳定、计时同步等优点，可广泛应 用于各高空气象探测站。
图1为本实用新型的使用状态示意图 图2为本实用新型的内部结构示意图图中1-底座2-旋转体3-线圈4-电磁铁芯5-定位槽6-弹簧7-连接片8-铁芯吸块9-磁舌10-隔板11-滑道12-锁杆导膛13-定位孔 14-凹槽 15-通孔 16-锁杆 17-卡槽 18-弹簧 19-轴承20-导电旋转21-导电环22-固定圈23-防护罩24-限位槽25-限位销具体实施方式
探空气球自动放球器，包括底座1以及与底座1连接的旋转体2，旋转体2 与底座1之间设有固定圈22，旋转体2内嵌固有其上缠绕有线圈3的电磁铁芯 4，底座1与旋转体2通过轴承19活动连接，电磁铁芯4下方设有与旋转体2 固定为一体的导电旋转柱20，导电旋转柱20下端伸出底座1且与底座1活动 连接，底座1上固定有其上设有两个碳刷的碳刷架，两个碳刷通过导线与控制 电路连接；导电旋转柱20末端套有与其内部导线连接的两个导电环21，碳刷 与导电环21接触；电磁铁芯4上端两侧固定有定位槽5，定位槽5内设有弹簧 6，可对连接片及磁舌起到支撑、导向的作用，弹簧6另一端与连接片7固定， 连接片7下方固定有铁芯吸块8，连接片7上方固定有磁舌9;旋转体2上方架 设有隔板IO，隔板10上固定有内设滑道11的锁杆导膛12，锁杆导膛12底部 以及隔板10上的相应位置开有与磁舌9互相配合的定位孔13，锁杆导膛12前 端开有凹槽14,凹槽14两侧壁上开有与滑道11连通的通孔15，锁杆导膛12 内设置贯穿滑道11与凹槽14的锁杆16，锁杆16下端设有与磁舌9上端相互 卡接的卡槽17,锁杆16与锁杆导膛12之间设置弹簧18;旋转体2上方设有防 护罩23，锁杆16两端分别伸出防护罩外；锁杆导膛12外壁开有限位槽24，锁 杆16上固定有可沿限位槽24滑动的限位销25。具体实施时，(1)选择好安装该自动放球器的位置， 一般选择在观测站的下 风方，避免探空气球施放后马上过顶，造成不必要的丢球等现象，如图1所示， 先在安装地点用水泥打一个小平台，小平台的高度根据需求而定，然后将放球 器的底座通过蟝栓与平台固定。(2)释放探空气球前的准备工作将充灌好的
气球悬挂于线绳的一端，将线绳的另一端打一结扣套在锁杆的末端并位于凹槽内，如图2所示，在没有通电的情况下，磁舌、连接片和铁芯吸块与电磁铁芯 分离，磁舌穿过隔板、锁杆导膛的定位孔后，其上端与锁杆的卡槽卡接，弹簧 处于受压状态，锁杆末端穿过凹槽的通孔，然后将导电旋转柱下端的碳刷通过 导线与雷达控制盒内的电路连接。(3)探空气球的释放按下雷达控制盒上的 放球键，盒内的控制电路导通，自动放球器的电磁铁芯及线圈通电并产磁场， 铁芯吸块向下运动并与电磁铁芯吸合，既而与铁芯吸块固定的连接片及磁舌向 下移动并最终使磁舌上端脱离锁杆的卡槽，锁杆在弹簧的反作用力下沿锁杆导 膛内的滑道向后弹出，锁杆末端脱离凹槽侧壁的通孔，从而使线绳脱落，探空 气球释放。在锁杆向后运动的过程中，由于锁杆上的限位销只能在锁杆导膛上 的限位槽内移动，所以有效避免了锁杆在弹性力的作用下脱离锁杆导膛。在放 球器自动释放探空气球的同时，雷达开始探测、接收并存储由传感器输出的信 号，并且计算机同时计时。由于旋转体与底座通过轴承连接，如遇到有风天气， 旋转体在随风旋转的过程中，同样能实现探空气球的自动释放，避免了线绳随 风飘动而造成缠绕的问题。本实用新型所述的自动放球器可以配合701系列、L波段雷达等二次测风 雷达或其它型号的探空雷达使用，所述的雷达控制盒内的控制电路为现有公知 技术。
权利要求1、 一种探空气球自动放球器，其特征是包括底座(1)以及与底座(1)连接的旋转体(2)，旋转体(2)内嵌固有其上缠绕有线圈(3)的电磁铁芯(4)， 电磁铁芯(4)上端两侧固定有定位槽(5)，定位槽(5)内设有弹簧(6)，弹 簧(6)另一端与连接片(7)固定，连接片(7)下方固定有铁芯吸块(8)，连 接片(7)上方固定有磁舌(9);旋转体(2)上方架设有隔板(10)，隔板(10) 上固定有内设滑道(11)的锁杆导膛(12)，锁杆导膛(12)底部以及隔板(10) 上的相应位置开有与磁舌(9)互相配合的定位孔(13)，锁杆导膛(12)前端 开有凹槽(14)，凹槽(14)两侧壁上开有与滑道(11)连通的通孔(15)，锁 杆导膛(12)内设置贯穿滑道(11)与凹槽(14)的锁杆(16)，锁杆(16)下 端设有与磁舌(9)上端相互卡接的卡槽(17)，锁杆(16)与锁杆导膛(12) 之间设置弹簧(18)。
2、 根据权利要求1所述的探空气球自动放球器，其特征是底座(1)与旋 转体(2)通过轴承(19)活动连接，电磁铁芯(4)下方设有与旋转体(2)固 定为一体的导电旋转柱(20)，导电旋转柱(20)下端伸出底座(1)且与底座(1)活动连接，底座(1)上固定有其上设有两个碳刷的碳刷架，两个碳刷通 过导线与控制电路连接；导电旋转柱(20)末端套有与其内部导线连接的两个 导电环(21)，碳刷与导电环(21)接触。
3、 根据权利要求1或2所述的探空气球自动放球器，其特征是旋转体(2) 与底座(1)之间设有固定圈(22)。
4、 根据权利要求1或2所述的探空气球自动放球器，其特征是旋转体(2) 上方设有防护罩(23)，锁杆(16)两端分别伸出防护罩外。
5、 根据权利要求1或2所述的探空气球自动放球器，其特征是锁杆导膛(12) 外壁开有限位槽(24)，锁杆(16)上固定有可沿限位槽(24)滑动的限位销(25)。
专利摘要本实用新型涉及高空气象探测设备技术领域，具体为一种探空气球自动放球器，解决现有探空气球释放为人工操纵，造成放球时间与计算机、雷达的计时不同步等问题，包括底座、旋转体，旋转体内嵌固有电磁铁芯，电磁铁芯上端固定定位槽，定位槽内设有弹簧，弹簧与连接片固定，连接片下方固定有铁芯吸块，连接片上方固定有磁舌；旋转体上方架设有隔板，隔板上固定有锁杆导膛，锁杆导膛前端开有凹槽，锁杆导膛内设置锁杆，锁杆与锁杆导膛之间设置弹簧，可实现放球时间与雷达、计算机计时的同步，提高了高空探测的测量精度，提高了工作效率；而且解决了探空气球在有风天气极易随风飘动而造成缠绕的问题，具有结构简单、性能稳定、计时同步等优点。
文档编号G01W1/08GK201037872SQ200720101349
公开日2008年3月19日 申请日期2007年5月15日 优先权日2007年5月15日
发明者雷国文 申请人:山西省观象台