專利名稱：測風傳感器風向編碼器的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型屬于儀器儀表技術(shù)領域，具體說是氣象儀中的測風傳感器風向編碼器。
背景技術(shù)：
長期以來，人們曾先后采用多種方法測量風向，有電位器測量法、振蕩器測量法、編碼器測量法等。上述測量方法都各有特點，且已形成產(chǎn)品。
本實用新型主要是針對現(xiàn)有的編碼器測量法，編碼器測量法是在同一碼盤的不同碼道上有序地設計出許多大小不同的碼道(即圓弧形透光區(qū))，利用發(fā)光管和光敏管的原理，在碼盤的上、下兩側(cè)分別將發(fā)光管和光敏管有規(guī)則地進行排列，當測風傳感器風向感應部件轉(zhuǎn)動時，規(guī)則分布的7個光敏管根據(jù)通、斷適時地發(fā)送出7位格雷碼，每7位格雷碼對應一個角度。由于對測風傳感器而言，在滿足可靠使用的前提下，其編碼器的體積應盡可能小、重量應盡可能輕、而且結(jié)構(gòu)還應靈活。因此，怎樣將編碼器的結(jié)構(gòu)設計得合理，將是一個關(guān)鍵。而現(xiàn)有的編碼器存在以下不足1、現(xiàn)有的測風向的編碼器的結(jié)構(gòu)如圖1所示，在兩塊圓形固定座上沿同一徑向線上分別排列7個發(fā)光管和光敏管，兩塊固定座之間放置一刻好碼道的碼盤，固定座安裝在一根固定軸上，碼盤固定在一根轉(zhuǎn)動軸上。當測風傳感器轉(zhuǎn)動時，外殼帶動轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動，碼盤也隨著轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動。這種結(jié)構(gòu)雖然容易排布碼盤上的碼道，但由于在同一徑向線中應連續(xù)排列7對發(fā)光管和光敏管，相鄰管之間應足以保持不漏光的間距，以消除干涉因素，因而發(fā)光管座和光敏管座直徑大小受發(fā)光管和光敏管尺寸限制，使得風傳感器徑向尺寸無法減小，碼盤直徑也隨之增大，帶來體積大、笨重等缺陷。2、參見圖2，在發(fā)光管座、光敏管座和碼盤外套有固定軸，固定軸中間的轉(zhuǎn)動軸為空心軸，空心軸內(nèi)套有走線軸，走線軸同樣是空心的，電線等從走線軸內(nèi)穿過。由于轉(zhuǎn)動軸既要轉(zhuǎn)動，又要不碰到固定軸和走線軸，因而直徑較大，同樣造成結(jié)構(gòu)復雜、體積大的缺陷。如何克服上述缺陷，則是急需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型提供了一種新型測風傳感器風向編碼器，它可以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的發(fā)光管座、光敏管座直徑大，以及轉(zhuǎn)動軸直徑大所帶來的體積大和結(jié)構(gòu)復雜等問題。
為了達到解決上述技術(shù)問題的目的，本實用新型的技術(shù)方案是，一種測風傳感器風向編碼器，它包括固定軸、走線，傳動機構(gòu)，發(fā)光管座、光敏管座，碼盤，發(fā)光管座上嵌入7個發(fā)光管，光敏管座上嵌入7個光敏管，其特征在于所述的7個發(fā)光管、7個光敏管至少應按二條不同的徑向線設置。
在本實用新型中，還具有以下技術(shù)特征所述的7個發(fā)光管、7個光敏管按四條不同的徑向線設置，其中三條徑線上各設置2對管子；另一條徑向線上設置1對管子。
在本實用新型中，還具有以下技術(shù)特征所述固定軸設置在發(fā)光管座、碼盤和光敏管座中間，固定軸是空心軸，走線從固定軸內(nèi)穿過。
在本實用新型中，還具有以下技術(shù)特征所述的碼盤外沿與風向傳動機構(gòu)中的轉(zhuǎn)動殼體連接。
在本實用新型中，還具有以下技術(shù)特征所述的碼盤上的各碼道上的透光區(qū)和非透光區(qū)與相對應的發(fā)光管、光敏管位置相適配。
本實用新型克服現(xiàn)有的思維方式，不是在一條線上順序地排列7個發(fā)光管和光敏管，而是將7個發(fā)光管和光敏管按一定角度分別排列在不同直徑的徑線上，再根據(jù)它們的位置重新分配碼道。將發(fā)光管座與光敏管座固定在主軸(固定軸)上，不隨風傳感器的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，碼盤與風傳感器的轉(zhuǎn)動外殼連接，當風傳感器轉(zhuǎn)動時，帶動碼盤轉(zhuǎn)動，輸出一系列相應的7位格雷碼，對應著各角度，從而實現(xiàn)風向的測量。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比有許多優(yōu)點和積極效果1、由于發(fā)光管和光敏管設置在不同的徑線上，因而減小了風傳感器尺寸，使結(jié)構(gòu)更緊湊，并極大地降低了各對發(fā)光管和光敏管相互間的干涉。2、現(xiàn)有技術(shù)將測風向的編碼器在一徑向尺寸連續(xù)排列7對發(fā)光管和光敏管，由于所選發(fā)光管和光敏管尺寸一定，所以為避免誤觸發(fā)，在滿足可靠使用的情況下，其徑向尺寸要大于7個管子的直徑。而本實用新型將測風向的編碼器上7對發(fā)光管和光敏管按一定角度分別排列在不同直徑的圓上。所以在滿足可靠使用的情況下，相鄰圓上的兩個管子由于對中心有一定角度，其徑向尺寸大于1個管子，小于2個管子的直徑即可，所以7對管子排列好后，累積徑向尺寸大大減小。3、連續(xù)排列的7對管子由于間隔太近，相互間易引起誤觸發(fā)，所以要求加工、安裝精度都很高。而本實用新型的7對管子按一定角度分別排列在不同直徑的圓上，相互間隔遠，不會引起誤觸發(fā)。4本實用新型簡化了風向傳動部件的結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)有的技術(shù)是將碼盤安裝在一轉(zhuǎn)動的軸上，該轉(zhuǎn)動軸通過聯(lián)接座與轉(zhuǎn)動外殼相連。發(fā)光管和光敏管座安裝在一固定軸上，兩軸同心度要求高，當風吹動外殼轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)軸同時轉(zhuǎn)動，碼盤隨之一起轉(zhuǎn)動，輸出一系列相應的7位格雷碼。在轉(zhuǎn)動軸內(nèi)部還有一引出線軸，該軸與固定軸相連接。該結(jié)構(gòu)用了三根軸，其各相關(guān)環(huán)節(jié)繁雜。本實用新型將發(fā)光管和光敏管座安裝在一固定不動的軸上，碼盤與風傳感器的外殼相連接，引出線從固定軸的內(nèi)孔引出。當風吹動外殼轉(zhuǎn)動時，碼盤隨之一起轉(zhuǎn)動，輸出一系列相應的7位格雷碼。該結(jié)構(gòu)少用了兩根軸，其相關(guān)部件也大大簡化了。5、本實用新型對編碼器結(jié)構(gòu)的重新設計，不僅減小了風傳感器尺寸(如果選擇更小的發(fā)光管和光敏管，傳感器尺寸會更小)、簡化了結(jié)構(gòu)，而且減輕了重量、節(jié)約了成本，并能夠和現(xiàn)在的風傳感器完全互換，隨著風傳感器的需求不斷增大，必然會帶來很大的經(jīng)濟效益和社會效益。


圖1為現(xiàn)有風傳感器編碼器7對管子的分布示意圖；圖2為現(xiàn)有風傳感器編碼器轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)示意圖。
1、固定軸；2、發(fā)光管座；3、光敏管座；4、轉(zhuǎn)動殼體；5、碼盤；6、轉(zhuǎn)動軸；7、走線軸；8、發(fā)光管或光敏管。
圖3為本實用新型編碼器7對管子的分布示意圖；圖4為本實用新型編碼器轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)示意圖。
9、固定軸；10、發(fā)光管座；11、走線孔；12、光敏管座；13、轉(zhuǎn)動殼體；14、碼盤；15、發(fā)光管或光敏管。
具體實施方式
參見圖3和圖4，針對現(xiàn)有技術(shù)中對管子順序排列方法，經(jīng)過不斷分析、實踐，歸納出將發(fā)光管或光敏管15按一定角度分別排列在4條不同的徑線上，其中三條徑線上放置2對管15；另一條徑線上上放置1對管15。碼盤14上的碼道也改進的與對應的管15相適配。
這樣，即把各對管子按不同徑向尺寸排開，又錯落地以特定的角度隔開，因而減小了結(jié)構(gòu)尺寸，消除了干涉因素，達到了設計目的。
上述僅是本實用新型的一個舉例，只要是7對管15按至少二條不同的徑向線設置，就應屬于本實用新型的保護范圍。
本實用新型利用風傳感器外殼轉(zhuǎn)動的條件，將碼盤14與外殼體13通過鍵槽及固定簧片巧妙連接，也就是以碼盤14為轉(zhuǎn)子，而將發(fā)光管座10和光敏管座12連接于固定軸9上，這樣發(fā)光管座10和光敏管座12就成為了定子，并將固定軸中心鉆孔，留作走線用。這種方法省去了轉(zhuǎn)動軸與走線軸，大大簡化了結(jié)構(gòu)。
當然，上述說明并非是對本實用新型的限制，本實用新型也并不限于上述舉例，本技術(shù)領域的普通技術(shù)人員，在本實用新型的實質(zhì)范圍內(nèi)，作出的變化、改型、添加或替換，都應屬于本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種測風傳感器風向編碼器，它包括固定軸、走線，傳動機構(gòu)，發(fā)光管座、光敏管座，碼盤，發(fā)光管座上嵌入7個發(fā)光管，光敏管座上嵌入7個光敏管，其特征在于所述的7個發(fā)光管、7個光敏管至少應按二條不同的徑向線設置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的編碼器，其特征在于所述的7個發(fā)光管、7個光敏管按四條不同的徑向線設置，其中三條徑線上各設置2個管；另一條徑向線上設置1個管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的編碼器，其特征在于所述固定軸設置在發(fā)光管座、碼盤和光敏管座中間，固定軸是空心軸，走線從固定軸內(nèi)穿過。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的編碼器，其特征在于所述的碼盤外沿與傳動機構(gòu)中的轉(zhuǎn)動殼體連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的編碼器，其特征在于所述的碼盤上的各碼道上的透光區(qū)和非透光區(qū)與相對應的發(fā)光管、光敏管位置相適配。
專利摘要本實用新型提供了一種測風傳感器風向編碼器，它包括固定軸、走線，傳動機構(gòu)，發(fā)光管座、光敏管座，碼盤，發(fā)光管座上具有7個發(fā)光管，光敏管座上具有7個光敏管，其特征在于所述所述的7個發(fā)光管、7個光敏管按至少二條不同的徑向線設置。由于發(fā)光管和光敏管設置在不同的徑線上，因而減小了風傳感器尺寸，使結(jié)構(gòu)更緊湊，并極大地降低了各對發(fā)光管和光敏管相互間的干涉。
文檔編號G01W1/00GK2747591SQ20042009865
公開日2005年12月21日 申請日期2004年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月10日
發(fā)明者王東明, 宋文杰, 崔玖河 申請人:山東省科學院海洋儀器儀表研究所