[實用新型]一種渦動相關通量觀測系統

有效

• 申請號: 201720016044.2
• 申請日: 2017-01-06
• 公開（公告）號: CN206362956U
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 王東瑜;劉東;陳雅雅;黃凱莉
• 申請（專利權）人: 廣州睿海海洋科技有限公司
• 主分類號: G01W1/04
• 分類號: G01W1/04;G01S15/88
• 代理公司: 深圳市深聯知識產權代理事務所(普通合伙)44357
• 代理人: 徐炫

技術領域

本實用新型涉及氣象監測技術領域，具體指一種渦動相關通量觀測系統。

背景技術

渦動觀測系統，采用渦動協方差原理，是一種微氣象學的測量方法，可以測量能量通量(顯熱通量、潛熱通量、動量通量)和物質通量(CO₂/H₂O/CH₄/N₂O)以及一些空氣動力學參數等，主要應用于邊界層理論研究、大氣擴散、能量收支研究、水分等物質收支等眾多領域。

渦動觀測系統多設有三維全向非正交聲陣，包括設于上方的第一、第三和第五雙向傳感器，還包括設于下方的第二、第四和第六雙向傳感器，第一、第三和第五雙向傳感器與第二、第四和第六雙向傳感器配合分別形成三個聲程。

測量數據主要取決于三個聲程上超聲信號的發射、接收、處理、模數轉換，因此聲程的調校相當重要，不當的聲程設定將導致測量失準。

實用新型內容

本實用新型為了彌補現有技術的上述不足，提供了一種渦動相關通量觀測系統，具體方案如下。

一種渦動相關通量觀測系統，包括主機，以及分設于主機上、下方的超聲發射單元和超聲接受單元，超聲發射單元和超聲接受單元分別具有三支傘狀分布的支撐臂，超聲發射單元、超聲接受單元的支撐臂末端分別設有相互交叉配合的超聲發射頭、超聲接收頭，超聲發射頭、超聲接收頭與主機電連接，超聲發射單元設有用于繞其中軸自轉的上伺服電機，上伺服電機與主機電連接。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果在于：當系統自檢或初始化設置時，通過主機檢測超聲發射頭、超聲接收頭的匹配信號，并根據反饋的信號強度驅動伺服電機對超聲發射單元、超聲接收單元的配合方位進行自轉微調，直到獲得最佳的反饋信號強度，實現了觀測系統的聲程自動調校，提高了測量數據的有效性。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，一種渦動相關通量觀測系統，包括主機1，以及分設于主機上、下方的超聲發射單元2和超聲接受單元3，超聲發射單元2和超聲接受單元3分別具有三支傘狀分布的支撐臂4，超聲發射單元2、超聲接受單元3的支撐臂4末端分別設有相互交叉配合的超聲發射頭5、超聲接收頭6，超聲發射頭5、超聲接收頭6與主機1電連接，超聲發射單元2設有用于繞其中軸自轉的上伺服電機21，上伺服電機21與主機1電連接。

當系統自檢或初始化設置時，主機控制上伺服電機對超聲發射單元進行自轉微調，并檢測微調前后超聲發射頭、超聲接收頭的信號匹配強度，以此判斷出能獲得更佳反饋信號強度的調校方向，然后再次控制上伺服電機對超聲發射單元進行自轉微調，直到獲得最佳的信號匹配強度。

上述技術方案通過主機檢測超聲發射頭、超聲接收頭的匹配信號，并根據反饋的信號強度驅動伺服電機對超聲發射單元、超聲接收單元的配合方位進行自轉微調，直到獲得最佳的反饋信號強度，實現了觀測系統的聲程自動調校，提高了測量數據的有效性。

較佳的，主機1上方通過一支架11設有上氣體檢測艙7，上伺服電機6固定在上氣體檢測艙7上。通過上氣體檢測艙可以測量二氧化碳、臭氧以及水蒸氣濃度、空氣溫度和大氣壓，增強了系統的綜合檢測能力。

較佳的，超聲接收單元3也設有用于繞其中軸自轉的下伺服電機31。當系統自檢或初始化設置時，主機控制上伺服電機和下伺服電機對超聲發射單元和超聲接收單元進行反向的自轉微調，并檢測微調前后超聲發射頭、超聲接收頭的信號匹配強度，以此判斷出能獲得更佳反饋信號強度的調校方向，然后再次控制上伺服電機和下伺服電機對超聲發射單元和超聲接收單元進行自轉微調，直到獲得最佳的信號匹配強度。

較佳的，主機1下方通過另一支架12設有下氣體檢測艙8，下伺服電機31固定在下氣體檢測艙8上。通過下氣體檢測艙也可以測量二氧化碳、臭氧以及水蒸氣濃度、空氣溫度和大氣壓，將其測量結果與上氣體檢測艙的測量結果進行比較和運算，可以提高數據的有效性。

對于本領域的技術人員來說，可根據本實用新型所揭示的結構和原理獲得其它各種相應的改變以及變形，而所有的這些改變以及變形都屬于本實用新型的保護范疇。