RU2197744C1

RU2197744C1 - Ecological control station of environment

Info

Publication number: RU2197744C1
Application number: RU2001120778/28A
Authority: RU
Inventors: В.И. Гореликов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева"
Priority date: 2001-07-24
Filing date: 2001-07-24
Publication date: 2003-01-27

Abstract

FIELD: automatic control over physical/chemical, radiation condition of atmospheric air. SUBSTANCE: given station includes case, measuring devices and meteorological mast carrying meteorological equipment attached to case. Station is provided with meteorological basket housing temperature-and humidity-sensitive element that is attached to meteorological mast by means of remote bracket. Case of meteorological basket comes in the form of shutters of ring-shaped form with flanged roof and base fastened together with the aid of bars through intermediate bushings and mounted with overlapping of clearance between them. Temperature-and humidity-sensitive element is installed coaxially with reference to ring-shaped members of shutters and is fixed in base of conical shape with central hole. Temperature- and humidity-sensitive element is sealed in zone of its installation. EFFECT: increased measurement accuracy thanks to noise immunity and protection against atmospheric precipitation of temperature- and humidity sensitive element which can effect its measurement accuracy. 2 dwg

Description

Изобретение относится к экологическим информационным станциям, а именно к станциям автоматического контроля физико-химического, радиационного состояния атмосферного воздуха. The invention relates to environmental information stations, namely, stations for automatic control of the physico-chemical, radiation state of atmospheric air.

Создание эффективных автоматических средств, применение которых особенно актуально в районах нефтегазовых месторождений, металлургических, химических, атомных и других производств, работающих в сложных климатических условиях, преимущественно без участия человека при резком перепаде температур, влажности давлений является сложной проблемой, решение которой вызывает интерес во всем мире. Такие станции, созданные с той или иной степенью автоматизации, используются, например, в США (г.г. Чикаго, Лос-Анджелес, Нью-Йорк), Японии (префектура Гума, г. Нагоя), Великобритании (станции фирмы "Тельстор"), Польше (Торносилезский промышленный округ) и т.д. The creation of effective automatic tools, the use of which is especially important in the areas of oil and gas fields, metallurgical, chemical, nuclear and other industries operating in difficult climatic conditions, mainly without human intervention with a sharp difference in temperature, pressure humidity, is a complex problem, the solution of which is of interest in everything the world. Such stations, created with varying degrees of automation, are used, for example, in the USA (Chicago, Los Angeles, New York), Japan (Guma Prefecture, Nagoya), Great Britain (Telstor stations ), Poland (Tornosiles Industrial District), etc.

Известна, например, станция экологического контроля окружающей среды АНКОМ-АМ (см. "Проблемы экологии Москвы. Сеть наземных измерений" под редакцией Е. Н. Пупырева, М. : Московское отделение гидрометеоиздата, 1992, с. 144-146), содержащая корпус, опорную раму, метеокомплекс, измерительную аппаратуру загрязненности воздуха, пробозаборники воздуха, блоки диагностики, управления и передачи информации. Станции подобного типа имеют метеокомплекс, расположенный на крыше станции в виде отдельных сооружений, и используются преимущественно при эксплуатации в городских условиях. For example, the ANKOM-AM station for environmental environmental monitoring is known (see "Ecological Problems of Moscow. Ground-Based Measurement Network" edited by E. N. Pupyreva, M.: Moscow Branch of Hydrometeo Publishing House, 1992, pp. 144-146), containing a building , support frame, meteorological complex, measuring equipment of air pollution, air intakes, diagnostic, control and information transmission units. Stations of this type have a meteorological complex located on the roof of the station in the form of separate structures, and are used mainly for operation in urban conditions.

Недостатком таких станций экологического контроля окружающей среды являются отсутствия стабильности характеристик измерительной метеоаппаратуры из-за влияния на датчиковую метеоаппаратуру помех, возникающих от атмосферных осадков (снега, воды и т.п.). The disadvantage of such stations of environmental environmental monitoring is the lack of stability of the characteristics of the measuring meteorological equipment due to the influence on the meteorological equipment of the interference caused by precipitation (snow, water, etc.).

Известна также станция экологического контроля окружающей среды (см., например, патент RU 2078357, МПК⁷ Q 01 W 1/02, 1997 г.), выбранная в качестве прототипа и содержащая корпус, измерительные приборы и метеомачту с датчиковой метеоаппаратурой, закрепленную на корпусе. На таких станциях датчик измерения температуры и влажности устанавливается на выносной штанге над крышкой станции и имеет недостаточную защиту от влияния атмосферных осадков (снега, воды и т.п.) на точность измерения датчика. Здесь снег или дождевая вода оседает на поверхностях устройств, на точность измерения датчика. Здесь снег или дождевая вода оседает на поверхностях устройств, где установлен датчик измерения температуры и влажности.There is also a station for environmental environmental monitoring (see, for example, patent RU 2078357, IPC ⁷ Q 01 W 1/02, 1997), selected as a prototype and containing a housing, measuring instruments and a weather tower with sensor meteorological equipment, mounted on the housing . At such stations, the temperature and humidity measuring sensor is mounted on a remote rod above the station cover and has insufficient protection against the influence of precipitation (snow, water, etc.) on the accuracy of the sensor measurement. Here, snow or rainwater settles on the surfaces of the devices, on the accuracy of the sensor’s measurement. Here, snow or rainwater settles on the surfaces of devices where a temperature and humidity sensor is installed.

Недостатком известной станции экологического контроля окружающей среды является нестабильность характеристик измерительной метеоаппаратуры из-за влияния на датчиковую метеоаппаратуру помех, возникающих от атмосферных осадков (снега, воды и т.п.) и влияющих на точность измерения датчика. A disadvantage of the known station for environmental environmental monitoring is the instability of the characteristics of the measuring meteorological equipment due to the effect on the meteorological equipment of interference from atmospheric precipitation (snow, water, etc.) and affecting the accuracy of the sensor measurement.

Задачей настоящего изобретения является создание станции экологического контроля окружающей среды с более точными измерениями за счет надежной помехозащищенности датчика измерения температуры и влажности от атмосферных осадков, влияющих на точность измерения датчика. The present invention is the creation of an environmental monitoring station with more accurate measurements due to the reliable noise immunity of the temperature and humidity measurement sensor from precipitation, affecting the measurement accuracy of the sensor.

Поставленная задача решается тем, что станция экологического контроля окружающей среды, содержащая корпус, измерительные приборы и закрепленную на корпусе метеомачту с датчиковой метеоаппаратурой, снабжена метеокорзиной с датчиком измерения температуры и влажности, прикрепленной посредством выносного кронштейна к метеомачте, при этом корпус метеокорзины выполнен в виде жалюзи кольцеобразной формы с отбортованной крышкой и основанием, скрепленных через промежуточные втулки посредством стержней, и установленных с перекрытием зазора между ними, а датчик измерения температуры и влажности установлен коаксиально относительно кольцевых элементов жалюзи и закреплен в основании, выполненном конической формы с центральным отверстием для установки головной части датчика измерения температуры и влажности, с герметизацией в зоне крепления датчика. The problem is solved in that the station for environmental monitoring of the environment, comprising a housing, measuring instruments and a weather tower fixed to the housing with a weather sensor, is equipped with a weather basket with a temperature and humidity sensor attached by a remote bracket to the weather tower, while the weather basket is made in the form of blinds ring-shaped with a flanged cover and base, fastened through intermediate sleeves by means of rods, and installed with overlapping clearance therebetween, and measuring temperature and humidity sensor is mounted coaxially relative to the annular elements and shutters fixed to a base made conical in shape with a central bore for mounting the head part temperature and moisture measuring sensor with hermetic sealing in the zone of the sensor mount.

Техническое решение в части снабжения станции метеокорзиной с датчиком измерения температуры и влажности, выполненной в виде жалюзной конструкции, включающей набор отбортованных кольцевых элементов с отбортованной крышкой и основанием, скрепленных через промежуточные втулки посредством стержней, перекрытия зазоров между отбортовками, при этом отбортовка каждого последующего кольцевого элемента жалюзи установлена с перекрытием зазора с предыдущим кольцевым элементом жалюзи и в последующем с отбортовкой крышки, а также в части установки датчика коаксиально относительно кольцевых элементов жалюзи и выполнения основания конической формы, взаимная связь всех составных элементов станции обеспечивает надежную защиту датчика измерения температуры и влажности от помех, возникающих от атмосферных осадков и влияющих на точность измерения датчика, что подтверждено испытаниями опытных образцов, изготовленных с использованием предлагаемого технического решения. The technical solution in terms of supplying the station with a weather basket with a temperature and humidity sensor, made in the form of a louvre design, including a set of flanged ring elements with a flanged cover and base, fastened through intermediate bushes by means of rods, overlapping gaps between the flanges, with the flanging of each subsequent ring element the blinds are installed with overlapping the gap with the previous annular element of the blinds and subsequently with the flange of the cover, as well as in the part of the mouth The sensor coaxially with respect to the annular elements of the blinds and the base is conical in shape, the interconnection of all the constituent elements of the station provides reliable protection of the temperature and humidity measurement sensor from interference from atmospheric precipitation and affecting the measurement accuracy of the sensor, which is confirmed by tests of prototypes made using proposed technical solutions.

Суть изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен внешний вид станции, а на фиг.2 - метеокорзина (выносной элемент А). The essence of the invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows the appearance of the station, and figure 2 - weather basket (remote element A).

Предлагаемая станция экологического контроля окружающей среды состоит из следующих основных узлов и деталей: корпуса 1, измерительных приборов 2 и метеомачты 3 с датчиковой метеоаппаратурой 4. Метеомачта 3 закреплена на корпусе 1. Станция снабжена метеокорзиной 5 с датчиком 6 измерения температуры и влажности, прикрепленной посредством выносного кронштейна 7 к метеомачте 3. Метеокорзина 5 содержит корпус 8, выполненный в виде жалюзи 9, включающей набор 10 отбортованных кольцевых элементов жалюзи 11 с отбортованной крышкой 12 и основанием 13, скрепленных через промежуточные втулки 14 посредством стержней 15. Отбортовка 16 каждого последующего кольцевого элемента жалюзи 11 или отбортованной крышки 12 установлена с перекрытием зазора 17 с предыдущего кольцевого элемента жалюзи 11, а датчик 6 измерения температуры и влажности установлен коаксиально относительно кольцевых элементов жалюзи 11 и закреплен в основании 13, имеющем коническую форму и центральное отверстие 18 для установки головной части 19 датчика 6 измерения температуры и влажности с обеспечением герметизации в зоне 20 крепления датчика 6. The proposed environmental monitoring station consists of the following main components and parts: building 1, measuring instruments 2 and weather tower 3 with weather sensor 4. Weather tower 3 is mounted on housing 1. The station is equipped with a weather basket 5 with a temperature and humidity sensor 6 attached via an external bracket 7 to the weather tower 3. Weather basket 5 contains a housing 8 made in the form of blinds 9, including a set of 10 flanged annular elements of the blinds 11 with flanged cover 12 and base 13, scratch flanged through the intermediate sleeves 14 by means of rods 15. The flange 16 of each subsequent annular element of the blinds 11 or the flanged cover 12 is installed with overlapping gap 17 from the previous ring element of the blinds 11, and the sensor 6 for measuring temperature and humidity is installed coaxially relative to the ring elements of the blinds 11 and fixed in the base 13, having a conical shape and a Central hole 18 for installing the head part 19 of the sensor 6 for measuring temperature and humidity to provide sealing in the area 20 of the mount Occupancy 6.

Кольцевые элементы жалюзи метеокорзины изготавливают из несмачиваемого материала, например, фторопласта Ф-4 или из алюминиевого сплава, например, АМг 6 с покрытием всех поверхностей деталей, входящих в состав метеокорзины 5, покрытием, например, слоем толщиной 0,08-0,1 мм из фторопласта Ф-4. Основание 13 изготавливают преимущественно из фторопласта, например, марки Ф-4. В качестве датчика 6 измерения температуры и влажности используют, например, измерительный преобразователь температуры и влажности ИПТВ О56М. Герметизацию места крепления датчика 6 в зоне 20 обеспечивают, например, фторопластовой прокладкой 21. The annular elements of the blinds of meteorological bins are made of non-wettable material, for example, fluoroplastic F-4 or aluminum alloy, for example, AMg 6 with a coating of all surfaces of the parts included in the meteorological basket 5, coated, for example, with a layer thickness of 0.08-0.1 mm from ftoroplast F-4. The base 13 is made mainly of fluoroplastic, for example, brand F-4. As the sensor 6 for measuring temperature and humidity, for example, a temperature and humidity measuring transducer IPTV O56M is used. The sealing of the mounting location of the sensor 6 in the zone 20 is provided, for example, with a fluoroplastic gasket 21.

Датчик 6 закреплен в основании 13, например, посредством резьбового соединения. Измерительная часть 22 датчика 6, размещена в герметичном стакане 23. The sensor 6 is fixed in the base 13, for example, by means of a threaded connection. The measuring part 22 of the sensor 6 is placed in an airtight cup 23.

Работает станция экологического контроля окружающей среды следующим образом. The station operates environmental monitoring as follows.

Сигнал от датчика 6 (измерительного преобразователя температуры и влажности ИПТВ О56М) по кабельной связи поступает ко вторичным измерительным приборам 2, установленным внутри корпуса 1. При замере параметров атмосферного воздуха и возникновении условий, неблагоприятных для получения точного замера температуры и влажности, например, выпадение осадков в виде дождя или снега, влияющих на точность измерения датчика 6, за счет свойств несмачиваемых материалов поверхности отбортованной крышки 12, отбортованных кольцеобразных элементов жалюзи 11, и основания 13, имеющего коническую форму, сохраняются сухими и образование на них водяной пленки или налипание снега исключается, что повышает точность измерения датчика 6. Кроме того, использование фторопласта в качестве конструкционного материала при изготовлении метеокорзины 5 обеспечивает защиту датчика 6 от помех и наводок, возникающих в случае использования металлических конструкций и искажающих истинные параметры окружающей среды. The signal from sensor 6 (IPTV O56M temperature and humidity measuring transducer) is sent via cable to secondary measuring devices 2 installed inside the housing 1. When measuring atmospheric air parameters and adverse conditions arise to obtain accurate measurements of temperature and humidity, for example, precipitation in the form of rain or snow, affecting the measurement accuracy of the sensor 6, due to the properties of non-wettable materials on the surface of the flanged cover 12, flanged annular elements of the blinds 11 and the conical base 13 are kept dry and the formation of a water film on them or snow sticking is excluded, which increases the accuracy of measuring the sensor 6. In addition, the use of fluoroplastic as a structural material in the manufacture of weather basket 5 protects the sensor 6 from interference and interference arising in the case of the use of metal structures and distorting the true parameters of the environment.

Коаксиальная установка датчика 6 относительно кольцевых элементов жалюзи 11 создает равномерный фон, окружающий датчик 6, что улучшает работу датчика 6. The coaxial installation of the sensor 6 relative to the annular elements of the blinds 11 creates a uniform background surrounding the sensor 6, which improves the operation of the sensor 6.

Перекрытие зазоров 17 отбортовками 16 защищает датчик 6 от прямого попадания на поверхность его головной части 19 атмосферных осадков, а обеспечение герметизации в зоне 20 крепления датчика 6 защищает измерительную часть 22 датчика 6, например, ИПТВ О56М, размещенную в герметичном стакане 23, от попадания на нее влаги. Overlapping the gaps 17 with flanges 16 protects the sensor 6 from direct atmospheric precipitation on the surface of its head part 19, and providing sealing in the sensor mounting area 20 protects the measuring part 22 of the sensor 6, for example, IPTV O56M, placed in an airtight glass 23, from getting on her moisture.

Итак, вышеуказанные конструктивные исполнения при создании метеокорзины в совокупности позволяют обеспечить надежную защиту датчика 6 от помех, возникающих от атмосферных осадков, что и выполняет поставленную задачу. So, the above design when creating a weather basket in the aggregate can provide reliable protection of the sensor 6 from interference arising from precipitation, which performs the task.

Использование предлагаемой станции экологического контроля окружающей среды, например, в районах нефтегазовых месторождений, металлургических, химических и атомных производств позволит дать значительный экономический эффект за счет более точных измерений, в результате надежной помехозащищенности датчика измерения температуры и влажности от атмосферных осадков, влияющих на точность измерения датчика. The use of the proposed environmental monitoring station, for example, in areas of oil and gas fields, metallurgical, chemical and nuclear industries will allow to give a significant economic effect due to more accurate measurements, as a result of reliable noise immunity of the temperature and humidity measurement sensor from atmospheric precipitation, affecting the accuracy of the sensor measurement .

Claims

An environmental environmental monitoring station, comprising a housing, measuring instruments and a weather tower attached to the housing with sensor meteorological equipment, characterized in that a weather basket with a temperature and humidity measuring sensor is inserted into it, attached by a remote bracket to the weather tower, while the weather basket is made in the form of blinds ring-shaped with a flanged cover and base, fastened through intermediate sleeves by means of rods and installed with overlapping gap between them, and the temperature and humidity measuring sensor is mounted coaxially with respect to the annular elements of the blinds and fixed in a conical base with a central hole for mounting the head of the temperature and humidity measuring sensor, with sealing in the sensor mounting area.