雪花收集器的制作方法

1.本发明属于气象观察设备领域，具体涉及一种雪花收集器。


背景技术：

2.雪花是天空中的水汽受冷空气影响凝华而降落的固态降水，结构上随着温度的变化而变化，每一片雪花的形状没有一模一样的，但大多为枝状或者星状雪花，同时雪可以分为粘雪、断雪等，不同性质的降雪对交通、环境、旅游、冬季运动、生产生活等各方面影响不同。降落至地面的各种形态的雪与高、中、低层雪花形成层各种气象条件有密切关系，通过气象条件预报降雪性质，有利于提前预判降雪对各方面的不利影响，积极采取有效手段和措施，消除或减小降雪不利影响，对生产生活、生态环境保护、防灾减灾都有重要意义，通过对地面雪花的观测，结合各种气象观测设备进行综合研究，研究雪花形成以及降落至地面的宏微观物理过程研究对人工增、消雪、气象旅游服务、气象交通服务以及冻雨、暴雪等灾害性天气的服务具有重要意义。
3.但是现有的雪花检测装置基本上仅停留在降雪量的检测监控，对于雪花的具体晶状结构以及流动状态，很难做到及时有效的实时监控。


技术实现要素：

4.本发明的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本技术的其他特征、目的和优点更加简明易懂。
5.本发明提供了一种雪花收集器，不仅能及时有效的对雪花的具体晶状结构进行观察，还能同时对雪花的流动状态进行捕捉，以做到可以实时的将监控信息进行反馈分析。
6.本发明公开了一种雪花收集器，包括：
7.显微成像风道和近景成像风道；所述显微成像风道和所述近景成像风道的上端均设有开口，并相交汇形成进口；所述显微成像风道和所述近景成像风道的下端均设有出口，且出口处均设有风机；
8.风道换向板，铰接的设于所述显微成像风道和所述近景成像风道的上端开口之间，以在所述显微成像风道和所述近景成像风道的开口之间进行择一闭合；
9.载玻片，设于所述显微成像风道内，并设有用于观察载玻片上雪花的电子显微镜；
10.近景摄像机，设于所述近景成像风道内，用于捕捉雪花的飘动状态。
11.在一些实施方式中，所述显微成像风道和所述近景成像风道呈倒v形结构状，且在所述风道换向板的铰接处设有风道换向板驱动机构。
12.在一些实施方式中，所述载玻片通过载玻片驱动机构在水平方向上可滑动的设于所述显微成像风道内；所述电子显微镜设于所述载玻片滑动途径的任一处。
13.在一些实施方式中，所述电子显微镜设于所述载玻片的下方处；所述载玻片的上方且正对于所述电子显微镜处设有可升降的载玻片擦拭装置。
14.在一些实施方式中，所述载玻片擦拭装置包括：
15.擦拭件，用于对所述载玻片进行擦拭；
16.第一驱动机构和第二驱动机构，串联的与所述擦拭件相连接；所述第一驱动机构用于提供所述擦拭件在径向方向的旋转运动驱动力；所述第二驱动机构用于提供所述擦拭件在轴向方向的垂直运动驱动力。
17.在一些实施方式中，所述近景摄像机设有多个并位于所述近景成像风道内的不同位置处。
18.在一些实施方式中，所述显微成像风道和所述近景成像风道内分别设有显微镜光源和近景摄像机。
19.在一些实施方式中，还包括：
20.开关罩，所述开关罩覆盖于所述进口的上方；所述开关罩由两块扇形挡板组成，并在两块扇形挡板之间设有开关罩驱动机构。
21.在一些实施方式中，还包括：
22.排污口，设于所述显微成像风道和所述近景成像风道的底端处，并在其下端设有集污槽。
23.在一些实施方式中，还包括：
24.外罩体，罩设于所述显微成像风道和所述近景成像风道的外部处，且在所述外罩体内设有电控箱和电源，在所述外罩体外设有电线杆。
25.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
26.1、通过切换风道换向板，从而实现对雪花两种状态的检测控制，以分别对雪花的晶体结构以及流动状态进行分析。
27.2、考虑到雪花的晶体结构易受到温度影响从而融化，设置了相应结构的擦拭件，以确保对载波片上雪花融化的积水或者不符合监控要求的雪花进行清理，以确保晶体结构分析的准确性。
28.3、考虑到雪花流动状态的不规则性，在其风道上设置多个不同位置的近景摄像机用于对其进行动态捕捉，确保动态分析的全面性和完整性。
29.4、设备整体结构简单、控制方式可靠，整体呈一体化设计，且设置了相应的开关罩和外罩体对其内部的核心部件进行保护，以减少自然环境对设备造成的损耗。
附图说明
30.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
31.图1为本发明的内部结构示意图。
32.图2为本发明的内部立体结构示意图。
33.图3为本发明进口的立体结构示意图。
34.图4为本发明的立体结构示意图。
35.附图说明：外罩体1、进口2、显微成像风道3、近景成像风道4、出口5、观测滑台6、电子显微镜7、载玻片8、第一驱动机构9、第二驱动机构10、擦拭件11、显微镜光源12、近景摄像机13、近景光源14、风道换向板15、开关罩16、电控箱17、电源18、电线杆19、排污口20、集污槽21。
具体实施方式
36.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
37.显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本发明应用于其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本发明公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本发明揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本发明公开的内容不充分。
38.在本发明中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本发明所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。
39.雪花收集器，包括：显微成像风道3和近景成像风道4；所述显微成像风道3和所述近景成像风道4的上端均设有开口，并相交汇形成进口2；所述显微成像风道3和所述近景成像风道4的下端均设有出口，且出口处均设有风机5；通过风机5的牵引作用，将雪花从进口2处吸入，在分别通过显微成像风道3和近景成像风道4上的开口流进入相应的风道内。
40.为保证显微成像风道3和近景成像风道4之间开口的互不影响，同时保证吸入雪花量的可靠性，在所述显微成像风道3和所述近景成像风道4的上端开口之间设置有风道换向板15，以在所述显微成像风道3和所述近景成像风道4的开口之间进行择一闭合。
41.其中，在显微成像风道3内设置载玻片8和电子显微镜7，载玻片8用于承载雪花，电子显微镜7用于对载玻片8上雪花的晶体进行观察。在近景成像风道4内设置近景摄像机13，用于捕捉雪花的飘动状态。
42.在一些实施方式中，所述显微成像风道3和所述近景成像风道4呈倒v形结构状，且在所述风道换向板15的铰接处设有风道换向板驱动机构。
43.具体的，如图1所述，风道换向板15下端与显微成像风道3和近景成像风道4之间的开口处通过一驱动轴进行铰接，风道换向板驱动机构与驱动轴相连接用于驱动驱动轴旋转，风道换向板驱动机构的结构方式有很多，如采用直接的旋转电机、间接的皮带轮电机、间接的齿轮电机以及驱动缸联动推拉的方式。优选的，采用直连的旋转电机。
44.在一些实施方式中，所述载玻片8通过载玻片驱动机构在水平方向上可滑动的设于所述显微成像风道3内；所述电子显微镜7设于所述载玻片8滑动途径的任一处。
45.载玻片驱动机构的结构方式有很多，如采用直接连接的推缸结构或丝杆螺纹电机结构或齿轮齿条导轨电机结构。优选的，采用推缸结构中的电推缸。具体在显微成像风道3内设置水平滑轨；载玻片8与水平滑轨滑动连接；载玻片8与显微成像风道3之间设有电推缸。
46.在一些实施方式中，所述电子显微镜7设于所述载玻片8的下方处；所述载玻片8的
上方且正对于所述电子显微镜7处设有可升降的载玻片擦拭装置。
47.采用该方式对载玻片8进行擦拭具体是通过将载玻片擦拭装置下降后使其相应的擦拭结构与载玻片8相接触，并通过运动载玻片8实现对载玻片8的清理。
48.为进一步提高擦拭结构的效果，其中，所述载玻片擦拭装置包括：擦拭件11、第一驱动机构9和第二驱动机构10；擦拭件11用于对所述载玻片8进行擦拭；第一驱动机构9和第二驱动机构10串联的与所述擦拭件11相连接；所述第一驱动机构9用于提供所述擦拭件11在径向方向的旋转运动驱动力；所述第二驱动机构10用于提供所述擦拭件11在轴向方向的垂直运动驱动力。
49.第一驱动机构9可采用旋转电机，二驱动机构10可采用升降电缸；从而实现升降和旋转的作用，采用该方式可以无需运动载玻片8以实现对载玻片8的清理，大大提高了清理效率。
50.在一些实施方式中，所述近景摄像机13设有多个并位于所述近景成像风道4内的不同位置处。
51.在一些实施方式中，所述显微成像风道3和所述近景成像风道4内分别设有显微镜光源12和近景摄像机13。
52.在一些实施方式中，还包括：开关罩16，所述开关罩16覆盖于所述进口2的上方；所述开关罩16由两块扇形挡板组成，并在两块扇形挡板之间设有开关罩驱动机构。开关罩驱动机构的结构方式有很多，比如在二者之间设置相连接的驱缸，通过驱缸的伸缩控制两块扇形挡板之间进行开启或闭合。也可分别采用2个驱动，单独与对应的扇形挡板相连接，从而控制每个扇形挡板进行运动。
53.在一些实施方式中，还包括：排污口20，设于所述显微成像风道3和所述近景成像风道4的底端处，并在其下端设有集污槽21。
54.在一些实施方式中，还包括：外罩体1，罩设于所述显微成像风道3和所述近景成像风道4的外部处，且在所述外罩体1内设有电控箱17和电源18，在所述外罩体1外设有电线杆19。
55.其工作原理为：
56.控制人员首先通过控制系统，控制开关罩16的开启或闭合，打开进口2，然后根据需求选择所需进行观察的类型，控制风道换向板15运动，当需要对雪花的晶体结构进行分析时，风道换向板15如图1所示向右旋转，闭合近景成像风道4上的开口，在显微成像风道3内风机5的牵引下，雪花进入其内部，并最后飘落在载玻片8上，此时载玻片8在载玻片驱动机构的驱动下，靠近显微成像风道3的右侧，确保雪花能准确的落在其上，经过一段时间后，载玻片驱动机构动作将载玻片8运移至电子显微镜7的正上方处，从而可以通过电子显微镜7对其进行观察，观察的图像数据通过电控箱17和电线杆19实时反馈传送。当载玻片8的雪花无法观察时，通过控制擦拭件11进行下移和旋转，从而实现对载玻片8的清理。显微成像风道3内的雪水则经过排污口20和集污槽21进行排放收集。当需要对雪花的飘动状态进行监控分析时，同理，风道换向板15向左旋转，雪花进入近景成像风道4内，在近景摄像机13的拍摄下，将雪花实时飘动状态的图像数据进行输送反馈。
57.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进
行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.雪花收集器，其特征在于，包括：显微成像风道(3)和近景成像风道(4)；所述显微成像风道(3)和所述近景成像风道(4)的上端均设有开口，并相交汇形成进口(2)；所述显微成像风道(3)和所述近景成像风道(4)的下端均设有出口，且出口处均设有风机(5)；风道换向板(15)，铰接的设于所述显微成像风道(3)和所述近景成像风道(4)的上端开口之间，以在所述显微成像风道(3)和所述近景成像风道(4)的开口之间进行择一闭合；载玻片(8)，设于所述显微成像风道(3)内，并设有用于观察载玻片(8)上雪花的电子显微镜(7)；近景摄像机(13)，设于所述近景成像风道(4)内，用于捕捉雪花的飘动状态。2.根据权利要求1所述的雪花收集器，其特征在于，所述显微成像风道(3)和所述近景成像风道(4)呈倒v形结构状，且在所述风道换向板(15)的铰接处设有风道换向板驱动机构。3.根据权利要求1所述的雪花收集器，其特征在于，所述载玻片(8)通过载玻片驱动机构在水平方向上可滑动的设于所述显微成像风道(3)内；所述电子显微镜(7)设于所述载玻片(8)滑动途径的任一处。4.根据权利要求3所述的雪花收集器，其特征在于，所述电子显微镜(7)设于所述载玻片(8)的下方处；所述载玻片(8)的上方且正对于所述电子显微镜(7)处设有可升降的载玻片擦拭装置。5.根据权利要求1所述的雪花收集器，其特征在于，所述载玻片擦拭装置包括：擦拭件(11)，用于对所述载玻片(8)进行擦拭；第一驱动机构(9)和第二驱动机构(10)，串联的与所述擦拭件(11)相连接；所述第一驱动机构(9)用于提供所述擦拭件(11)在径向方向的旋转运动驱动力；所述第二驱动机构(10)用于提供所述擦拭件(11)在轴向方向的垂直运动驱动力。6.根据权利要求1所述的雪花收集器，其特征在于，所述近景摄像机(13)设有多个并位于所述近景成像风道(4)内的不同位置处。7.根据权利要求1所述的雪花收集器，其特征在于，所述显微成像风道(3)和所述近景成像风道(4)内分别设有显微镜光源(12)和近景摄像机(13)。8.根据权利要求1所述的雪花收集器，其特征在于，还包括：开关罩(16)，所述开关罩(16)覆盖于所述进口(2)的上方；所述开关罩(16)由两块扇形挡板组成，并在两块扇形挡板之间设有开关罩驱动机构。9.根据权利要求1所述的雪花收集器，其特征在于，还包括：排污口(20)，设于所述显微成像风道(3)和所述近景成像风道(4)的底端处，并在其下端设有集污槽(21)。10.根据权利要求1所述的雪花收集器，其特征在于，还包括：外罩体(1)，罩设于所述显微成像风道(3)和所述近景成像风道(4)的外部处，且在所述外罩体(1)内设有电控箱(17)和电源(18)，在所述外罩体(1)外设有电线杆(19)。

技术总结
本发明公开了一种雪花收集器，包括：显微成像风道和近景成像风道；显微成像风道和近景成像风道的上端均设有开口，并相交汇形成进口；显微成像风道和近景成像风道的下端均设有出口，且出口处均设有风机；风道换向板，铰接的设于显微成像风道和近景成像风道的上端开口之间，以在显微成像风道和近景成像风道的开口之间进行择一闭合；载玻片，设于显微成像风道内，并设有用于观察载玻片上雪花的电子显微镜；近景摄像机，设于近景成像风道内，用于捕捉雪花的飘动状态。与现有技术相比本发明的有益效果是：不仅能及时有效的对雪花的具体晶状结构进行观察，还能同时对雪花的流动状态进行捕捉，以做到可以实时的将监控信息进行反馈分析。析。析。


技术研发人员：张新宇 于双 张林 张松松 陈传伟 王姝婧 胡庚乐 张亚新 李雪娇 汪梦
受保护的技术使用者：山东东研智能科技有限公司
技术研发日：2023.05.10
技术公布日：2023/8/9