[发明专利]无线电探空仪以及用于在高温下实施大气探测的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在根据权利要求1的前序部分所述的无线电探空仪中的方法。

本发明还涉及一种无线电探空仪。

背景技术

无线电探空仪(也称为回声探测仪)是一种天气观测设备，其连接于气球，测量大气参数并通常将测量信息发送至地面基站。测量或计算得到的参数通常包括不同高度下的大气温度、压强和湿度，以及风速和风向。

填充有氦气或氢气的气球带着无线电探空仪上升通过大气层。随着气球上升通过大气层，压强降低，导致气球膨胀。最终，气球将爆炸，结束上升。

现有技术中的无线电探空仪通过无线电与实时存储所有变量的电脑交流。

现代无线电探空仪可以使用多种机制来确定风速和风向，例如全球定位系统(GPS)或其他基于卫星的导航系统。

有时通过从航空器上抛掷来部署无线电探空仪，而不是由气球携带升空。

待由无线电探空仪来测量的主要参数之一是湿度，其或者为相对湿度、或者为露点参数。该湿度测量的目标之一是探测云及其海拔高度。现有技术的问题是测量中的湿度测量需要很长的响应时间。这一点被测量过程的性质所强化，因为在测量过程期间温度范围很广(+40……-80℃)。湿度测量的缓慢导致两类问题。首先，所检测的云的高度并不准确，其次，最薄的云结构甚至可能检测不到，因为湿度或者云的最小和最大水平未被测量所检测到。这些不准确性甚至可能会对空中交通造成危险，因为无线电探空仪的探测是空中交通控制所使用的至关重要的气象信息来源。

发明内容

本发明意在消除上述现有技术的至少部分缺陷，出于此目的，创造了全新类型的用于无线电探空仪的方法和无线电探空仪。

本发明基于：在无线电探空仪的测量阶段期间连续加热湿度传感元件，并将湿度传感元件定位在平面基板上。

在本发明的一个有利的方案中，所述加热通过湿度传感元件来执行，其中，温度传感器、湿度传感器和加热元件相对于上升的普通无线电探空仪或下降的下投式探空仪的测量期间的主气流的方向对称地布置。

在本发明的一个有利的方案中，所述加热由传感器和环境之间的恒定温差来控制，所述温差通过对环境空气和湿度传感器这两者的准确的温度测量来控制。

在本发明的一个有利的方案中，所述加热通过加热元件的恒定加热功率来控制。

在测量期间的主气流通常是竖直下降气流，这是由于无线电探空仪的上升运动。显而易见，对于下投式无线电探空仪来说，由于相同的原因，气流具有与上述情况相反的方向。

在本发明的一个典型的方案中，湿度传感器是电容传感元件。

更具体的，根据本发明的方法的特征如权利要求1的特征部分所述。

依次地，根据本发明的装置的特征如权利要求5的特征部分所述。

通过本发明获得了大量优势。

通过加热，可以加速测量，其使得云的探测更加准确。也增加了敏感性。

一些现有技术中的方案出于校准或抗冻目的，提供了对温度传感器的脉冲式加热，但是脉冲式的方法不能提供连续加温的优势，而是相反地，导致测量的延迟和停顿。在这些测量中，控制原理也基于湿度水平。在低湿度水平下，现有技术的方案不能提供优势。

由于湿度传感元件有利地对称排布，湿度传感器的温度测量可以更加准确地实施。

附图说明

下面，借助于实施例并参考附图来检验本发明。

图1示意性显示了从发射设备发射的无线电探空仪。

图2显示了根据本发明的无线电探空仪。

图3a-3d显示了根据本发明的备选的湿度传感元件。

图4a-4c显示了根据本发明的备选的湿度传感元件。

图5a-5b显示了根据本发明的备选的湿度传感元件。

图6a-6c显示了根据本发明的备选的湿度传感元件。

图7a-7c显示了根据本发明的备选的湿度传感元件。

所用术语列表：

1无线电探空仪，探空仪

2测量束

3气球

4气球线

5湿度传感元件

10主流向

11电容式湿度传感器

12温度传感器，第二温度传感器

13加热元件(通常是电阻式的)

14接触垫

15其他传感器，如第一温度传感器

16湿度传感元件的中央线

17湿度传感元件5的基板

具体实施方式