一體式風(fēng)速風(fēng)向儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了氣象測(cè)量設(shè)備領(lǐng)域的一體式風(fēng)速風(fēng)向儀，包括橢圓形殼體，上殼體的縱向中心方向設(shè)有可轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)標(biāo)軸，下殼體的縱向中心方向設(shè)有可轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)杯軸，風(fēng)杯軸的底端往下延伸出下殼體，并在其底端安裝有風(fēng)杯，在風(fēng)杯上安裝有與風(fēng)杯共同旋轉(zhuǎn)的發(fā)熱體，且在該發(fā)熱體的內(nèi)側(cè)還設(shè)有固定在下殼體上用于產(chǎn)生交變磁場(chǎng)的交變磁場(chǎng)發(fā)生裝置，以及與該交變磁場(chǎng)發(fā)生裝置相連接并為其提供高頻電流的高頻電路。采用了磁感應(yīng)加熱方式來對(duì)風(fēng)速風(fēng)向儀進(jìn)行加熱，即本實(shí)用新型的發(fā)熱體在隨著轉(zhuǎn)軸同步旋轉(zhuǎn)的同時(shí)能切割交變磁場(chǎng)發(fā)生裝置所產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)，從而產(chǎn)生熱量，并將該熱量傳遞給風(fēng)速風(fēng)向儀，能夠保證風(fēng)速風(fēng)向儀在低溫條件下正常使用。
【專利說明】一體式風(fēng)速風(fēng)向儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及氣象測(cè)量設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一體式風(fēng)速風(fēng)向儀。

【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)速儀和風(fēng)向儀是氣象監(jiān)測(cè)的常用設(shè)備。目前，應(yīng)用于北方冬季的風(fēng)速風(fēng)向儀普遍存在結(jié)冰而導(dǎo)致風(fēng)速風(fēng)向儀不能正常工作的現(xiàn)象。由于風(fēng)速風(fēng)向儀的風(fēng)杯和風(fēng)標(biāo)均是旋轉(zhuǎn)部件，不能直接供電，現(xiàn)有的風(fēng)速風(fēng)向儀均主要采用安裝在其外殼上的電阻絲或者其它發(fā)熱裝置升溫，并通過熱輻射的方式對(duì)風(fēng)杯或者風(fēng)標(biāo)進(jìn)行加熱，以消除風(fēng)速風(fēng)向儀外殼上的結(jié)冰。
[0003]然而，由于熱輻射是向各個(gè)方向發(fā)射，并且其效率遠(yuǎn)低于熱傳導(dǎo)的傳熱方式，因此，即使很大的發(fā)熱功率也不能保證風(fēng)速風(fēng)向計(jì)在低溫下正常工作，其大部熱量散失在空氣中。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的是解決以上缺陷，提供一體式風(fēng)速風(fēng)向儀，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量精度高，能夠確保風(fēng)速風(fēng)向儀在低溫條件下正常工作。
[0005]本實(shí)用新型的目的是通過以下方式實(shí)現(xiàn)的:
[0006]—體式風(fēng)速風(fēng)向儀，包括橢圓形殼體，殼體由上殼體和下殼體兩部份連接構(gòu)成，上殼體的縱向中心方向設(shè)有可轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)標(biāo)軸，風(fēng)標(biāo)軸的頂端往上延伸出上殼體，并在其頂端安裝有風(fēng)標(biāo)，風(fēng)標(biāo)軸的底端安裝有風(fēng)標(biāo)轉(zhuǎn)盤，風(fēng)標(biāo)轉(zhuǎn)盤表面開設(shè)有穿透風(fēng)標(biāo)轉(zhuǎn)盤的透光孔，透光孔的上方固定有第一光電傳感器，第一光電傳感器連接有控制芯片，控制芯片用于將接受的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為風(fēng)速和風(fēng)向的數(shù)據(jù)，下殼體的縱向中心方向設(shè)有可轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)杯軸，風(fēng)杯軸的底端往下延伸出下殼體，并在其底端安裝有風(fēng)杯，風(fēng)杯軸的頂端設(shè)有風(fēng)杯轉(zhuǎn)盤，風(fēng)杯轉(zhuǎn)盤表面開設(shè)有延伸至圓周上的導(dǎo)光槽，并在風(fēng)杯轉(zhuǎn)盤下方設(shè)有向上照射的光源，在風(fēng)杯轉(zhuǎn)盤的圓周外側(cè)設(shè)有一安裝在下殼體內(nèi)側(cè)面的第二光電傳感器，該第二光電傳感器與控制芯片電連接，在風(fēng)杯上安裝有與風(fēng)杯共同旋轉(zhuǎn)的發(fā)熱體，且在該發(fā)熱體的內(nèi)側(cè)還設(shè)有固定在下殼體上用于產(chǎn)生交變磁場(chǎng)的交變磁場(chǎng)發(fā)生裝置，以及與該交變磁場(chǎng)發(fā)生裝置相連接并為其提供高頻電流的高頻電路。所述交變磁場(chǎng)發(fā)生裝置由內(nèi)部設(shè)有軸承的圓盤形骨架，分布在該圓盤形骨架周邊并嵌入在其內(nèi)部的一根以上的導(dǎo)磁條，以及纏繞在該圓盤形骨架側(cè)壁上的線圈組成，該軸承緊套在下殼體上，線圈則與高頻電路相連接。
[0007]作為優(yōu)選地，風(fēng)杯轉(zhuǎn)盤下方設(shè)有安裝在下殼體內(nèi)側(cè)面的光源固定板，該光源架設(shè)在光源固定板上，該光源為L(zhǎng)ED燈陣。
[0008]作為優(yōu)選地，所述上殼體的中心安裝有圓錐狀的第一滾子軸承，風(fēng)標(biāo)軸穿入第一滾子軸承，所述下殼體的中心安裝有圓錐狀的第二滾子軸承，風(fēng)杯軸穿入第二滾子軸承。
[0009]作為優(yōu)選地，所述上殼體與下殼體是通過法蘭或者卡扣結(jié)構(gòu)連接。
[0010]本實(shí)用新型所產(chǎn)生的有益效果是:測(cè)量風(fēng)速時(shí)，利用旋轉(zhuǎn)的風(fēng)杯軸帶動(dòng)風(fēng)杯轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，使之圓周上的導(dǎo)光槽與第二光電傳感器配合測(cè)得一個(gè)連續(xù)的風(fēng)速脈沖信號(hào)，根據(jù)控制芯片將其風(fēng)速脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換得到風(fēng)速數(shù)據(jù)，而風(fēng)向的測(cè)量，通過轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)杯轉(zhuǎn)盤與透光孔重合，實(shí)現(xiàn)光源穿過風(fēng)杯轉(zhuǎn)盤和風(fēng)標(biāo)轉(zhuǎn)盤，使得第一光電傳感器檢測(cè)到該風(fēng)向的脈沖信號(hào)，控制芯片根據(jù)風(fēng)向脈沖信號(hào)在風(fēng)速脈沖信號(hào)中的位置、比例計(jì)算出轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，具有風(fēng)向和風(fēng)速的測(cè)定，大大提高風(fēng)向和風(fēng)速的分辨率，同時(shí)采用了磁感應(yīng)加熱方式來對(duì)風(fēng)速風(fēng)向儀進(jìn)行加熱，即本實(shí)用新型的發(fā)熱體在隨著轉(zhuǎn)軸同步旋轉(zhuǎn)的同時(shí)能切割交變磁場(chǎng)發(fā)生裝置所產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)，從而產(chǎn)生熱量，并將該熱量傳遞給風(fēng)速風(fēng)向儀，能夠保證風(fēng)速風(fēng)向儀在低溫條件下正常使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖中，(I)殼體，(2)風(fēng)杯軸，(3)風(fēng)杯轉(zhuǎn)盤，(4)導(dǎo)光槽，(5)第二光電傳感器，(6)風(fēng)標(biāo)軸，(7)風(fēng)標(biāo)轉(zhuǎn)盤，(8)透光孔，(9)第一光電傳感器，(10)光源固定板，(11)風(fēng)杯，(12)風(fēng)標(biāo)，(13)發(fā)熱體，(14)導(dǎo)磁條，(15)線圈。

【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0014]本實(shí)施例，參照?qǐng)D1，一體式風(fēng)速風(fēng)向儀，包括橢圓形殼體I，殼體I由上殼體和下殼體兩部份通過卡扣結(jié)構(gòu)連接構(gòu)成，上殼體的縱向中心方向設(shè)有可轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)標(biāo)軸6，風(fēng)標(biāo)軸6的頂端往上延伸出上殼體，并在其頂端安裝有風(fēng)標(biāo)12，風(fēng)標(biāo)軸6的底端安裝有風(fēng)標(biāo)轉(zhuǎn)盤7，風(fēng)標(biāo)轉(zhuǎn)盤7表面開設(shè)有穿透風(fēng)標(biāo)轉(zhuǎn)盤7的透光孔8,透光孔8的上方固定有第一光電傳感器9，第一光電傳感器9連接有控制芯片，控制芯片用于將接受的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為風(fēng)速和風(fēng)向的數(shù)據(jù)，下殼體的縱向中心方向設(shè)有可轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)杯軸2，風(fēng)杯軸2的底端往下延伸出下殼體，并在其底端安裝有風(fēng)杯11，風(fēng)杯軸2的頂端設(shè)有風(fēng)杯轉(zhuǎn)盤3，風(fēng)杯轉(zhuǎn)盤3表面開設(shè)有延伸至圓周上的導(dǎo)光槽4，并在風(fēng)杯轉(zhuǎn)盤3下方設(shè)有向上照射的LED燈陣，風(fēng)杯轉(zhuǎn)盤3下方設(shè)有安裝在下殼體內(nèi)側(cè)面的光源固定板10，該LED燈陣架設(shè)在光源固定板10上，在風(fēng)杯轉(zhuǎn)盤3的圓周外側(cè)設(shè)有一安裝在下殼體內(nèi)側(cè)面的第二光電傳感器5，該第二光電傳感器5與控制芯片電連接，在風(fēng)杯上安裝有與風(fēng)杯共同旋轉(zhuǎn)的發(fā)熱體13，且在該發(fā)熱體13的內(nèi)側(cè)還設(shè)有固定在下殼體上用于產(chǎn)生交變磁場(chǎng)的交變磁場(chǎng)發(fā)生裝置，以及與該交變磁場(chǎng)發(fā)生裝置相連接并為其提供高頻電流的高頻電路。所述交變磁場(chǎng)發(fā)生裝置由內(nèi)部設(shè)有軸承的圓盤形骨架，分布在該圓盤形骨架周邊并嵌入在其內(nèi)部的一根以上的導(dǎo)磁條14，以及纏繞在該圓盤形骨架側(cè)壁上的線圈15組成，該軸承緊套在下殼體上，線圈15則與高頻電路相連接。
[0015]測(cè)量風(fēng)速時(shí)，利用旋轉(zhuǎn)的風(fēng)杯軸2帶動(dòng)風(fēng)杯轉(zhuǎn)盤3轉(zhuǎn)動(dòng)，使之圓周上的導(dǎo)光槽4與第二光電傳感器5配合測(cè)得一個(gè)連續(xù)的風(fēng)速脈沖信號(hào)，根據(jù)控制芯片將其風(fēng)速脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換得到風(fēng)速數(shù)據(jù)，而風(fēng)向的測(cè)量，通過轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)杯轉(zhuǎn)盤3與透光孔8重合，實(shí)現(xiàn)光源穿過風(fēng)杯轉(zhuǎn)盤3和風(fēng)標(biāo)轉(zhuǎn)盤7，使得第一光電傳感器9檢測(cè)到該風(fēng)向的脈沖信號(hào)，控制芯片根據(jù)風(fēng)向脈沖信號(hào)在風(fēng)速脈沖信號(hào)中的位置、比例計(jì)算出轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，具有風(fēng)向和風(fēng)速的測(cè)定，大大提聞風(fēng)向和風(fēng)速的分辨率。
[0016]根據(jù)實(shí)驗(yàn)在-20攝氏度環(huán)境溫度下，傳統(tǒng)加熱方式約在160W時(shí)才能防止風(fēng)速風(fēng)向儀結(jié)冰，但采用本實(shí)用新型的磁感應(yīng)加熱方式以后，甚至在40W時(shí)就可以化冰，因此本實(shí)用新型產(chǎn)品的熱效率是傳統(tǒng)方式的4倍以上。
[0017]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本實(shí)用新型所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一體式風(fēng)速風(fēng)向儀，包括橢圓形殼體，殼體由上殼體和下殼體兩部份連接構(gòu)成，上殼體的縱向中心方向設(shè)有可轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)標(biāo)軸，風(fēng)標(biāo)軸的頂端往上延伸出上殼體，并在其頂端安裝有風(fēng)標(biāo)，風(fēng)標(biāo)軸的底端安裝有風(fēng)標(biāo)轉(zhuǎn)盤，風(fēng)標(biāo)轉(zhuǎn)盤表面開設(shè)有穿透風(fēng)標(biāo)轉(zhuǎn)盤的透光孔，透光孔的上方固定有第一光電傳感器，第一光電傳感器連接有控制芯片，控制芯片用于將接受的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為風(fēng)速和風(fēng)向的數(shù)據(jù)，下殼體的縱向中心方向設(shè)有可轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)杯軸，風(fēng)杯軸的底端往下延伸出下殼體，并在其底端安裝有風(fēng)杯，風(fēng)杯軸的頂端設(shè)有風(fēng)杯轉(zhuǎn)盤，風(fēng)杯轉(zhuǎn)盤表面開設(shè)有延伸至圓周上的導(dǎo)光槽，并在風(fēng)杯轉(zhuǎn)盤下方設(shè)有向上照射的光源，在風(fēng)杯轉(zhuǎn)盤的圓周外側(cè)設(shè)有一安裝在下殼體內(nèi)側(cè)面的第二光電傳感器，該第二光電傳感器與控制芯片電連接，其特征在于:在風(fēng)杯上安裝有與風(fēng)杯共同旋轉(zhuǎn)的發(fā)熱體，且在該發(fā)熱體的內(nèi)側(cè)還設(shè)有固定在下殼體上用于產(chǎn)生交變磁場(chǎng)的交變磁場(chǎng)發(fā)生裝置，以及與該交變磁場(chǎng)發(fā)生裝置相連接并為其提供高頻電流的高頻電路，所述交變磁場(chǎng)發(fā)生裝置由內(nèi)部設(shè)有軸承的圓盤形骨架，分布在該圓盤形骨架周邊并嵌入在其內(nèi)部的一根以上的導(dǎo)磁條，以及纏繞在該圓盤形骨架側(cè)壁上的線圈組成，該軸承緊套在下殼體上，線圈則與高頻電路相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一體式風(fēng)速風(fēng)向儀，其特征在于:風(fēng)杯轉(zhuǎn)盤下方設(shè)有安裝在下殼體內(nèi)側(cè)面的光源固定板，該光源架設(shè)在光源固定板上，該光源為L(zhǎng)ED燈陣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述一體式風(fēng)速風(fēng)向儀，其特征在于:所述上殼體的中心安裝有圓錐狀的第一滾子軸承，風(fēng)標(biāo)軸穿入第一滾子軸承，所述下殼體的中心安裝有圓錐狀的第二滾子軸承，風(fēng)杯軸穿入第二滾子軸承。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一體式風(fēng)速風(fēng)向儀，其特征在于:所述上殼體與下殼體是通過法蘭或者卡扣結(jié)構(gòu)連接。
【文檔編號(hào)】G01P5/02GK204241499SQ201420690961
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月18日
【發(fā)明者】畢國(guó)盛 申請(qǐng)人:畢國(guó)盛