一种防辐射罩的制作方法

1.本发明涉及气象和大气环境监测技术领域，具体为一种防辐射罩。


背景技术：

2.在气象和大气环境领域，气象要素和大气环境要素传感器(或检测器等监测装置)需安装在户外，直接与大气接触，以实现气象和环境参数监测。为了防止传感器受到雨淋、积雪覆盖或日晒等，需要加装罩体装置，以提升传感器的长期稳定性和测量精度。其中，微型通风挡雨防辐射罩具有体积小、重量轻、结构简单、易维护等优点，随着自动气象站、自动环境监测站及物联网技术的发展，其应用日益广泛。
3.光伏电站和风电站气象监测逐渐成为标准配置，这些应用场景对气象和环境监测装置的现场连续运行提出了较高的要求，很多情况下需要对传感器进行现场校准，关键场合还需要在同一个地点提供多备份监测。然而，当前，市面上的微型防辐射罩产品仅支持加装一台传感器，如遇到现场校准时，基准传感器需要安装在另外一个独立的防辐射罩内，其采样本身是两个不同的空间位置，进而会对校准精度产生很大的不确定性。针对双备份运行的情形，则需要独立加装一台传感器和一台防辐射罩，既增加了使用成本，还会占据更多生产空间和运维成本。
4.另外，市面上的微型通风挡雨防辐射罩多为圆柱形，在兼顾挡雨效果的同时，其通风效果还有值得提升的空间。
5.公开号为cn111983724a的发明专利申请公开了一种气象百叶箱。该申请通过气象百叶箱单元罩罩体上还设置有内百叶，可以有效防止雨水从侧下方进入气象百叶箱内部。电路板安装座本体下表面上设置有能够包围气象百叶箱电路板的环形防水凸起，有效保护电路板。但仍存在上述提出的问题。


技术实现要素：

6.本发明所要解决的技术问题在于：解决现有的防辐射罩适用性不强的问题。
7.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
8.一种防辐射罩，包括顶盖、隔热层、中空层和载荷层；
9.所述顶盖、隔热层、中空层和载荷层从上到下依次排布并通过连接杆安装；所述中空层能够调节内部空间。
10.优点：本发明的防辐射罩能够调节内部的容纳空间，能够根据现场实际的需求，支持装入多台传感器来进行现场校准或多备份监测，适用场景更广泛，同时还降低了防辐射罩的使用成本和运维成本。
11.优选地，所述顶盖为圆台状结构，所述顶盖上端向前伸出形成的第一防雨坡面；
12.所述第一防雨坡面的下边缘开设有多个第一下导流切角，上边缘开设有多个上导流切角；
13.所述顶盖上端设置有多个第一连接柱，多个所述第一连接柱的位置沿着第一防雨
坡面的中轴线对称分布，每个所述第一连接柱内设置有内螺纹。
14.优选地，所述第一防雨坡面与水平面的夹角范围为30
°
～75
°
。
15.优选地，所述第一下导流切角设置有三个，所述第一下导流切角与水平面夹角为90
°
，每个所述第一下导流切角在第一防雨坡面的360
°
圆面占据45
°
～46
°
；
16.所述上导流切角设置有三个，所述上导流切角与水平面夹角范围为15
°
～70
°
，每个所述上导流切角在第一防雨坡面的360
°
圆面占据42
°
～46
°
。
17.优选地，所述隔热层安装在顶盖的下方；所述隔热层为圆台状结构，所述隔热层的上端向前伸出形成的第二防雨坡面；
18.所述第二防雨坡面的下边缘开设有多个第二下导流切角；
19.所述隔热层上端设置有多个第一中空连接柱，多个所述第一中空连接柱的位置沿着第二防雨坡面的中轴线对称分布，每个所述第三中空连接柱内设置有通孔。
20.优选地，所述中空层安装在隔热层的下方，所述中空层具有多片相同的防辐射碟片；
21.每个所述防辐射碟片的上端向前伸出形成的第三防雨坡面，所述第三防雨坡面的下边缘开设有多个第三下导流切角；
22.所述第三下导流切角沿着第三防雨坡面的中轴线对称分布，所述第三下导流切角与水平面夹角为90
°
，每个所述第三下导流切角在第三防雨坡面的360
°
圆面占据45
°
～46
°
；
23.所述防辐射碟片的中部为第一中空区域。
24.优选地，所述第一中空区域的形状为莱洛三角形，所述第一中空区域的三个底边分别一一对应与第三防雨坡面的下边缘的三个下导流切角正对；所述第一中空区域的三个顶角分别一一对应第三防雨坡面下边缘的三个无切角处。
25.优选地，所述载荷层安装在中空层的下方，所述载荷层包括安装层和传感器夹具；所述传感器夹具安装在安装层的下端。
26.优选地，所述安装层为三角结构，所述安装层的中间开设有第二中空区域；
27.所述安装层的下端设置有三个螺纹孔支柱，三个所述螺纹孔支柱呈等腰三角形对称分布；
28.所述安装层的上端设置有多个第三中空连接柱，所述第三中空连接柱内设置有通孔；
29.所述安装层开设有连接器安装槽。
30.优选地，所述传感器夹具包括多个夹板，所述螺纹孔支柱的侧壁上开设有螺纹通孔，所述夹板的两端开设有连接通孔；所述夹板和螺纹孔支柱之间通过夹具螺栓连接；
31.所述夹板具有位于两端的连接部和位于中间的安装部，所述安装部的上下两端均设置有成对的凸起和凹槽。
32.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
33.(1)本发明的防辐射罩能够调节内部的容纳空间，能够根据现场实际的需求，支持装入多台传感器来进行现场校准或多备份监测，适用场景更广泛，同时还降低了防辐射罩的使用成本和运维成本。
34.(2)本发明优化了挡雨通风结构，通过仿真与测试，本发明的风阻系数相较于传统圆形防辐射罩降低约9％，通风效果显著提升，防辐射罩内部的环境更接近实际大气环境，
测量精度更高。
35.(3)本发明可根据夹持的传感器的尺寸来增减中空层的防辐射碟片的数量，能够保证整体防辐射罩的结构紧凑，适用场景更广泛。
36.(4)本发明预设了连接器安装槽，能够加装连接器，拓展防辐射罩的功能。
附图说明
37.图1为本发明的实施例的整体结构示意图；
38.图2为本发明的实施例的另一视角的结构示意图；
39.图3为本发明的实施例的剖面图；
40.图4为本发明的实施例的另一视角的剖面图；
41.图5为本发明的实施例的顶盖的俯视图；
42.图6为本发明的实施例的顶盖的仰视图；
43.图7为本发明的实施例的顶盖的主视剖面图；
44.图8为本发明的实施例的隔热层的俯视图；
45.图9为本发明的实施例的隔热层的仰视图；
46.图10为本发明的实施例的隔热层的主视剖面图；
47.图11为本发明的实施例的中空层的防辐射碟片的俯视图；
48.图12为本发明的实施例的中空层的防辐射碟片的仰视图；
49.图13为本发明的实施例的中空层的防辐射碟片的主视剖面图；
50.图14为本发明的实施例的防辐射罩的风速方向示意图；
51.图15为本发明的实施例的防辐射罩的风阻系数仿真图；
52.图16为现有的防辐射罩的风速方向示意图；
53.图17为现有的防辐射罩的风阻系数仿真图；
54.图18为本发明的实施例的载荷层的俯视图；
55.图19为本发明的实施例的载荷层的仰视图；
56.图20为本发明的实施例的载荷层的主视图；
57.图21为本发明的实施例的载荷层的夹板的结构示意图；
58.图22为本发明的实施例的载荷层的夹板另一视角的结构示意图；
59.图23为本发明的实施例的载荷层的夹板的俯视图；
60.图中：1、顶盖；11、第一防雨坡面；12、第一下导流切角；13、上导流切角；14、第一连接柱；2、隔热层；21、第二防雨坡面；22、第二下导流切角；23、第一中空连接柱；3、中空层；31、防辐射碟片；311、第三防雨坡面；312、第三下导流切角；313、第一中空区域；314、第二中空连接柱；4、载荷层；41、安装层；411、第三中空连接柱；412、螺纹孔支柱；413、第二中空区域；414、连接器安装槽；42、传感器夹具；421、夹板；4211、连接部；4212、安装部；4213、连接通孔；4214、凸起；4215、凹槽；422、夹具螺栓；5、连接杆。
具体实施方式
61.为便于本领域技术人员理解本发明技术方案，现结合说明书附图对本发明技术方案做进一步的说明。
62.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
63.参阅图1至图4，本实施例公开了一种防辐射罩，包括顶盖1、隔热层2、中空层3和载荷层4。
64.参阅图5至图7，顶盖1为圆台状结构，顶盖1的侧面为由顶盖1的上端有向前伸出形成的第一防雨坡面11，第一防雨坡面11与水平面之间的夹角范围为30
°
～75
°
，本实施例中，具体可以设置第一防雨坡面11与水平面之间的夹角为50
°
，通过设置如上角度的夹角，能够更加有利于遮阳和导流雨水。
65.第一防雨坡面11的下边缘开设有多个第一下导流切角12。本实施例中，第一下导流切角12设置有三个，且三个第一下导流切角12沿着第一防雨坡面11的中轴线对称分布，同时设置第一下导流切角12与水平面夹角为90
°
，每个第一下导流切角12在第一防雨坡面11的360
°
圆面占据45
°
～46
°
，经过仿真和测试，可以有效减少风阻，加强通风效率。
66.第一防雨坡面11的上边缘开设有多个上导流切角13。本实施例中，上导流切角13设置有三个，且三个上导流切角13沿着第一防雨坡面11的中轴线对称分布，同时设置上导流切角13与水平面夹角范围为15
°
～70
°
，本实施例中，具体可以设置上导流切角13与水平面夹角为35
°
，每个上导流切角13在第一防雨坡面11的360
°
圆面占据42
°
～46
°
，经过仿真和测试，可以有效减少风阻和导流雨水。
67.顶盖1上端设置有多个第一连接柱14，多个第一连接柱14的位置沿着第一防雨坡面11的中轴线对称分布，每个第一连接柱14内设置有内螺纹，用于本防辐射罩的组装固定。本实施例中，设置三个第一连接柱14。
68.参阅图8至图10，隔热层2安装在顶盖1的下方。隔热层2为与顶盖1相同结构的圆台状结构，隔热层2具有与顶盖1相同的向前伸出的第二防雨坡面21，第二防雨坡面21夹角和切角均与顶盖1的第一防雨坡面11采用同样的设计，第二下导流切角22沿着第二防雨坡面21的中轴线对称分布，同时设置第二下导流切角22与水平面夹角为90
°
，每个第二下导流切角22在第二防雨坡面21的360
°
圆面占据45
°
～46
°
。可以很好地减少风阻，加强通风效率。
69.组装时，隔热层2的第二防雨坡面21和顶盖1的第一防雨坡面11的切角位置相对应，通风时，风力不会受到阻挡，可以很好地保证通风的效率。
70.隔热层2上设置有多个贯通的第一中空连接柱23，用于防辐射罩的隔热层2的组装固定。本实施例中，设置有三个第一中空连接柱23位置呈对称分布且与顶盖1的第一连接柱14相对应。组装后，顶盖1与隔热层2之间形成一个独立的隔热区域，防止太阳暴晒引起防辐射罩中空层3温度急剧升高。
71.参阅图11至图13，中空层3安装在隔热层2的下方。中空层3具有多片相同的防辐射碟片31，每个防辐射碟片31具有与顶盖1相同的向前伸出的第三防雨坡面311，第三防雨坡面311夹角和切角均与顶盖1防雨坡面采用同样的设计，第三下导流切角312沿着第三防雨坡面311的中轴线对称分布，同时设置第三下导流切角312与水平面夹角为90
°
，每个第三下导流切角312在第三防雨坡面311的360
°
圆面占据45
°
～46
°
。可以很好地减少风阻，加强通风效率。
72.每个防辐射碟片31的中部采用中空设计作为第一中空区域313。具体的，第一中空区域313为莱洛三角形，第一中空区域313的三个底边分别一一对应与第三防雨坡面311的下边缘的三个下导流切角正对，有利于进行通风，此位置对应上台面最宽，有利于挡雨。第一中空区域313的三个顶角对应第三防雨坡面311下边缘的无切角处，有利于挡雨，此位置的上台面最窄，有利于通风。
73.中空层3的防辐射碟片31上设置有多个贯通的第二中空连接柱314，用于防辐射罩的中空层3的组装固定。
74.本实施例的防辐射罩中空层3在使用时，将多个防辐射碟片31上下等间距地布置，并通过连接杆5将其组装在一起并与隔热层2和顶盖1连接，多个防辐射碟片31的三个下导流切角的位置相同。多个防辐射碟片31的内部组成一个莱洛三角形中空区域，使得防辐射罩的中空层3的内部能够同时容纳多台传感器。在实际使用过程中，中空层3的防辐射碟片31的数量可根据传感器的长短进行增减，以便中空区域可以充分适配传感器的长度。从而使得整个防辐射罩能够保持紧凑尺寸，适用范围更广。
75.参阅图14至图17，图14和图15为本实施采用上下导流切角，内部为莱洛三角形洞的结构，从如图14所示的四个正方向，以10m/s的风速进行仿真分析。图16和图17为现有的防辐射罩采用无导流角，内部为圆洞的结构，从如图16所示的四个正方向，以10m/s的风速进行仿真分析。结果如表一所示：
76.表一仿真风阻系数表
77.模型模型结构方向1方向2方向3方向4本防辐射罩有导流切角，莱洛三角形洞0.6708380.679260.6653160.681226现有防辐射罩无导流角，圆洞0.7356040.7290980.7376300.729094
78.从上述表格的风阻系数结果可知，与现有防辐射罩相比，本实施例的防辐射罩的风阻系数能够有效降低，具体的，本实施例的防辐射罩四个方向上的仿真风阻系数分别减少了9.65％，7.34％，10.87％和7.03％。通风效果显著提升，挡雨通风的效果更好。
79.参阅图18至图20，载荷层4安装在中空层3的下方。载荷层4包括安装层41和传感器夹具42。
80.安装层41为三角结构，安装层41的正中间开设有莱洛三角形的第二中空区域413，第二中空区域413与中空层3处的第一中空区域313相同。传感器夹具42安装在安装层41的下端，传感器夹具42用于夹持传感器并通过第一中空区域313和第二中空区域413容纳传感器。
81.安装层41的上端设置有多个第三中空连接柱411，第三中空连接柱411内设置有通孔。本实施例中，设置三个第三中空连接柱411，与第一连接柱14和第一中空连接柱23的设置位置相同。连接杆5通过与第三中空连接柱411、第二中空连接柱314、第一中空连接柱23和第一连接柱14依次连接后将中空层3、隔热层2和顶盖1依次固定连接在载荷层4的上端。
82.安装层41下端设置有三个螺纹孔支柱412，三个螺纹孔支柱412呈等腰三角形对称分布，分别位于莱洛三角形的三角位置。用于将本实施例的防辐射罩固定于安装支架上。
83.安装层41还开设有连接器安装槽414，可根据需要加装m8连接器，用于灵活扩展本实施例的防辐射罩的功能。
84.螺纹孔支柱412的侧壁开设有螺纹通孔，传感器夹具42包括多个相同的夹板421，
多个夹板421并排布置，夹板421的两端开设有连接通孔4213，夹具螺栓422通过夹板421两端的连接通孔4213后与螺纹孔支柱412的螺纹通孔螺纹连接从而将传感器夹具42固定。
85.参阅图21至图23，每个夹板421为“m”型结构，具有位于两端的连接部4211和位于中间呈“m”状的安装部4212。位于两端的连接部4211均开设有连接通孔4213，夹具螺栓422穿过连接通孔4213后将夹板421固定在安装层41上。安装部4212的前后两侧均设置有成对的凸起4214和凹槽4215，能够将两个夹板421相对布置并合在一起夹持传感器，此时，其中一个夹板421相对的一端上的凸起4214与另外一个夹板421相对的一端上的凹槽4215相对，其中一个夹板421相对的一端上的凹槽4215与另外一个夹板421相对的一端上的凸起4214相对，两个夹板421能够叠在一起，能够防止夹紧传感器时，两个夹板421之间打滑。
86.本实施例中，设置有三个相同的夹板421。本实施例将三个夹板421并排设置，第一个夹板421和第三个夹板421相同布置，第二个夹板421相反布置，从而形成三个用于夹持传感器的空间，可同时夹持一台传感器、两台传感器或三台传感器。在具体实施过程中，传感器夹具42可根据需要自由组合。如设置两个相对布置的夹板421，形成两个用于夹持传感器的空间，可同时夹持一台传感器或两台传感器。
87.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
88.以上所述实施例仅表示发明的实施方式，本发明的保护范围不仅局限于上述实施例，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明保护范围。

技术特征：
1.一种防辐射罩，其特征在于：包括顶盖(1)、隔热层(2)、中空层(3)和载荷层(4)；所述顶盖(1)、隔热层(2)、中空层(3)和载荷层(4)从上到下依次排布并通过连接杆(5)安装；所述中空层(3)能够调节内部空间。2.根据权利要求1所述的防辐射罩，其特征在于：所述顶盖(1)为圆台状结构，所述顶盖(1)上端向前伸出形成的第一防雨坡面(11)；所述第一防雨坡面(11)的下边缘开设有多个第一下导流切角(12)，上边缘开设有多个上导流切角(13)；所述顶盖(1)上端设置有多个第一连接柱(14)，多个所述第一连接柱(14)的位置沿着第一防雨坡面(11)的中轴线对称分布，每个所述第一连接柱(14)内设置有内螺纹。3.根据权利要求2所述的防辐射罩，其特征在于：所述第一防雨坡面(11)与水平面的夹角范围为30
°
～75
°
。4.根据权利要求2所述的防辐射罩，其特征在于：所述第一下导流切角(12)设置有三个，所述第一下导流切角(12)与水平面夹角为90
°
，每个所述第一下导流切角(12)在第一防雨坡面(11)的360
°
圆面占据45
°
～46
°
；所述上导流切角(13)设置有三个，所述上导流切角(13)与水平面夹角范围为15
°
～70
°
，每个所述上导流切角(13)在第一防雨坡面(11)的360
°
圆面占据42
°
～46
°
。5.根据权利要求1所述的防辐射罩，其特征在于：所述隔热层(2)安装在顶盖(1)的下方；所述隔热层(2)为圆台状结构，所述隔热层(2)的上端向前伸出形成的第二防雨坡面(21)；所述第二防雨坡面(21)的下边缘开设有多个第二下导流切角(22)；所述隔热层(2)上端设置有多个第一中空连接柱(23)，多个所述第一中空连接柱(23)的位置沿着第二防雨坡面(21)的中轴线对称分布，每个所述第三中空连接柱(411)内设置有通孔。6.根据权利要求1所述的防辐射罩，其特征在于：所述中空层(3)安装在隔热层(2)的下方，所述中空层(3)具有多片相同的防辐射碟片(31)；每个所述防辐射碟片(31)的上端向前伸出形成的第三防雨坡面(311)，所述第三防雨坡面(311)的下边缘开设有多个第三下导流切角(312)；所述第三下导流切角(312)沿着第三防雨坡面(311)的中轴线对称分布，所述第三下导流切角(312)与水平面夹角为90
°
，每个所述第三下导流切角(312)在第三防雨坡面(311)的360
°
圆面占据45
°
～46
°
；所述防辐射碟片(31)的中部为第一中空区域(313)。7.根据权利要求6所述的防辐射罩，其特征在于：所述第一中空区域(313)的形状为莱洛三角形，所述第一中空区域(313)的三个底边分别一一对应与第三防雨坡面(311)的下边缘的三个下导流切角正对；所述第一中空区域(313)的三个顶角分别一一对应第三防雨坡面(311)下边缘的三个无切角处。8.根据权利要求1所述的防辐射罩，其特征在于：所述载荷层(4)安装在中空层(3)的下方，所述载荷层(4)包括安装层(41)和传感器夹具(42)；所述传感器夹具(42)安装在安装层的下端。9.根据权利要求8所述的防辐射罩，其特征在于：所述安装层(41)为三角结构，所述安
装层(41)的中间开设有第二中空区域(413)；所述安装层(41)的下端设置有三个螺纹孔支柱(412)，三个所述螺纹孔支柱(412)呈等腰三角形对称分布；所述安装层(41)的上端设置有多个第三中空连接柱(411)，所述第三中空连接柱(411)内设置有通孔；所述安装层(41)开设有连接器安装槽(414)。10.根据权利要求8所述的防辐射罩，其特征在于：所述传感器夹具(42)包括多个夹板(421)，所述螺纹孔支柱(412)的侧壁上开设有螺纹通孔，所述夹板(421)的两端开设有连接通孔(4213)；所述夹板(421)和螺纹孔支柱(412)之间通过夹具螺栓(422)连接；所述夹板(421)具有位于两端的连接部(4211)和位于中间的安装部(4212)，所述安装部(4212)的上下两端均设置有成对的凸起(4214)和凹槽(4215)。

技术总结
本发明公开了一种防辐射罩，包括顶盖、隔热层、中空层和载荷层；所述顶盖、隔热层、中空层和载荷层从上到下依次排布并通过连接杆安装；所述中空层能够调节内部空间。本发明的防辐射罩能够调节内部的容纳空间，能够根据现场实际的需求，支持装入多台传感器来进行现场校准或多备份监测，适用场景更广泛，同时还降低了防辐射罩的使用成本和运维成本。了防辐射罩的使用成本和运维成本。了防辐射罩的使用成本和运维成本。


技术研发人员：王永 汤金平 安双登
受保护的技术使用者：南京旗云中天科技有限公司
技术研发日：2023.04.14
技术公布日：2023/7/22