CN103048702A - 一种气象传感器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种气象传感器，包括安装固定件，与固定件固定连接的电源板固定件，固定于电源板固定件内的电源板，电源板固定件上设置有定位柱和传感器固定件；定位柱上设置有百叶片，传感器固定件上设置有传感器，传感器固定件与定位上固定有超声波传感器定位下壳体，以及与超声波传感器定位下壳体适配的超声波传感器定位上壳体，超声波传感器定位下壳体内设置有采集主板，采集主板通过螺栓固定于超声波传感器定位上壳体内，超声波传感器定位上壳体上设置有超声波传感器和上壳固定支架，上壳固定支架上设置有超声波反射板，与超声波反射板适配的挡雨盖。本发明解决了现有技术采集气象参数方式集成度底的技术问题。具有数据准确，成本低等优点。

Description

一种气象传感器

技术领域

本发明涉及气象参数采集领域，具体涉及一种气象传感器。

背景技术

风速、风向、温度、湿度、气压、雨量是气象参数中的重要部分，目前传统的采集方式需要6种传感器分别采集，申请人深圳市智翔宇仪器设备有限公司于2010年11月23日申请的超声波风速风向仪，该风速与风向仪，具体涉及一种超声波风速风向仪，包括垂直交叉设置于同一水平面上的两对超声波传感器；在超声波传感器的信号输出端上连接有一模数(A/D)转换电路；在超声波传感器的控制输入端连接有一单片机运算控制电路；模数(A/D)转换电路将经过模数转换后的超声波信号传送给所述单片机运算控制电路处理。本实用新型将传统机械式的风杯风速仪、风向标改为了超声波测试电路，避免了风杯的长时间机械转动所带来的磨损，从而延长了使用寿命，当然能够降低维护成本。但该结构风速及风向仪仅仅只能检测到这两种参数，无法对温度、湿度、气压以及雨量等参数进行检测。这样集成度很低；目前风速风向采集使用传统的机械式的风杯风速仪、风向标，不仅容易磨损而且使用寿命短；目前雨量测量采用的仪器包括雨量筒和量杯，这样不但测量实时性差，而且需维护费用高。

发明内容

为了解决现有技术采集气象参数方式集成度底，采集仪器的寿命短，维护成本高等技术问题，本发明提供一种气象传感器。

一种气象传感器，包括安装固定件，与固定件固定连接的电源板固定件，固定于电源板固定件内的电源板，所述电源板固定件上设置有定位柱和传感器固定件；所述定位柱上设置有百叶片，所述传感器固定件上设置有传感器，所述传感器固定件与定位上固定有超声波传感器定位下壳体，以及与超声波传感器定位下壳体适配的超声波传感器定位上壳体，所述超声波传感器定位下壳体内设置有采集主板，所述采集主板通过螺栓固定于超声波传感器定位上壳体内，所述超声波传感器定位上壳体上设置有超声波传感器和上壳固定支架，所述上壳固定支架上设置有超声波反射板，与超声波反射板适配的挡雨盖，设置于挡雨盖上的雨量盖，所述挡雨盖与雨量盖通过固定盘固定于一体。

优选地，上述传感器为温度传感器或湿度传感器或气压传感器。

优选地，上述百叶片为多个，并且自上而下依次固定于定位柱上。

优选地，上述超声波传感器为多个并且环形阵列固定于超声波传感器定位上壳体上。

优选地，上述上壳体固定支架为4个，并且均匀固定于超声波传感器定位上壳体上。

优选地，上述雨量盖为不锈钢材料。

优选地，上述固定盘为尼龙材料。

本发明相较现有技术的优点在于：

本发明使用一种使用寿命长的超声风速风向传感器和用压电原理实现的雨量传感器，并将温度、湿度、气压传感器组合在一起实现一台气象传感器，可以同时实现多种数据的录入，并且具有数据准确，寿命长以及维护费用低等优点。

附图说明

图1是本发明的立体图；

图2是本发明的剖视图；

图3是本发明中雨量盖的剖视图；

图4是本发明中固定盘的剖视图；

图5是本发明中挡雨盖的剖视图

图6是本发明中超声波反射板的剖视图；

图7是本发明中上壳固定支架的剖视图；

图8是本发明中超声波传感器定位上壳的剖视图；

图9是本发明中超声波传感器定位上壳的俯视图；

图10是本发明中超声波传感器定位下壳的剖视图；

图11是本发明中百叶片的剖视图；

图12是本发明中电源固定件的剖视图；

图13是本发明中安装固定件的剖视图；

图14是本发明中传感器固定件的剖视图；

图15是本发明中传感器定位柱的剖视图。

附图标记说明：

雨量盖1；固定盘2；挡雨盖3；超声波反射板4；上壳固定支架5；超声波传感器定位上壳体6；超声波传感器定位下壳体7；百叶片8；电源板固定件9；安装固定件10；螺栓13；电源板14；传感器15；采集主板16；超声波传感器17。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

参见图1所示，本发明提供的气象传感器包括安装固定件10，与固定件固定连接的电源板固定件9，固定于电源板固定件9内的电源板14，电源板固定件9上设置有定位柱12和传感器固定件11；定位柱12上设置有百叶片8，传感器固定件11上设置有传感器15，传感器固定件11与定位柱12上固定有超声波传感器定位下壳体7，以及与超声波传感器定位下壳体7适配的超声波传感器定位上壳体6，超声波传感器定位下壳体7内设置有采集主板16，采集主板16通过螺栓13固定于超声波传感器定位上壳体6内，超声波传感器定位上壳体6上设置有超声波传感器17和上壳固定支架5，上壳固定支架5上设置有超声波反射板4，与超声波反射板4适配的挡雨盖3，设置于挡雨盖3上的雨量盖1，挡雨盖3与雨量盖1通过固定盘2固定于一体。其中传感器15为温度传感器或湿度传感器或气压传感器。百叶片8为多个，并且自上而下依次固定于定位柱12上。参见图8-图9所示，超声波传感器17为多个并且环形阵列固定于超声波传感器定位上壳体6上，具体为4个。上壳体固定支架5为4个，并且均匀固定于超声波传感器定位上壳体6上。为了防止生锈，雨量盖1的材料选用不锈钢。固定盘2的材料为尼龙。

本发明的工作原理如下：

参见图1-图2所示，本气象传感器的主要是以低功耗和便携式为目标，内置有处理器，该处理器选择MSP430超低功耗CPU为处理器，对六种气象传感器进行数据采集和处理，转换为数字信号。

雨量传感器原理为：雨滴下降到地面，最终是一种匀速运动，雨滴的动量和雨滴的直径成正比关系，雨滴打在雨量盖上，产生一种机械振动，通过压电陶瓷把这种振动转换为电压信号，电压的大小与雨滴的动量成正比，经过滤波放大后由处理器进行处理，并根据在单位面积上降落的雨滴数量，计算出降雨量。

风速风向原理为：超声波在空气中传播时，顺风与逆风方向传播存在一个速度差，当传播固定的距离时，此速度差反映成一个时间差，这个时间差与待测风速具有线性关系。通过测量互相垂直的两个方向上超声波传输时间差，即可算出平面上的风速和风向。

温度传感器、湿度传感器和气压传感器为数字传感器，该传感器把温湿度信号转换为一个线性的AD值，通过计算和补偿公式便得到温湿度和气压的数字量。

处理器把六种传感器的信号进行数字滤波处理后，保存在处理器内存中，使用者可通过RS232或者RS485接口读取采集的六要素数据。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种气象传感器，包括安装固定件（10），与固定件固定连接的电源板固定件（9），固定于电源板固定件（9）内的电源板（14），其特征在于：所述电源板固定件（9）上设置有定位柱（12）和传感器固定件（11）；所述定位柱（12）上设置有百叶片（8），所述传感器固定件（11）上设置有传感器（15），所述传感器固定件（11）与定位柱（12）上固定有超声波传感器定位下壳体（7），以及与超声波传感器定位下壳体（7）适配的超声波传感器定位上壳体（6），所述超声波传感器定位下壳体（7）内设置有采集主板（16），所述采集主板（16）通过螺栓（13）固定于超声波传感器定位上壳体（6）内，所述超声波传感器定位上壳体（6）上设置有超声波传感器（17）和上壳固定支架（5），所述上壳固定支架（5）上设置有超声波反射板（4），与超声波反射板（4）适配的挡雨盖（3），设置于挡雨盖（3）上的雨量盖（1），所述挡雨盖（3）与雨量盖（1）通过固定盘（2）固定于一体。

2.根据权利要求1所述的气象传感器，其特征在于：所述传感器（15）为温度传感器或湿度传感器或气压传感器。

3.根据权利要求2所述的气象传感器，其特征在于：所述百叶片（8）为多个，并且自上而下依次固定于定位柱（12）上。

4.根据权利要求2所述的气象传感器，其特征在于：所述超声波传感器（17）为多个并且环形阵列固定于超声波传感器定位上壳体（6）上。

5.根据权利要求4所述的气象传感器，其特征在于：所述上壳体固定支架（5）为4个，并且均匀固定于超声波传感器定位上壳体（6）上。

6.根据权利要求4所述的气象传感器，其特征在于：所述雨量盖（1）为不锈钢材料。

7.根据权利要求4所述的气象传感器，其特征在于：所述固定盘2为尼龙材料。

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