CN103675329A - 压强感应式风力监测器 - Google Patents

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薛瑜峰
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Abstract

本发明提供一种压强感应式风力监测器，包括基座，所述基座上方延伸一根固定的支杆，所述支杆上固定一个长方体，所述长方体的四个侧面正交于水平面；所述长方体的四个侧面上分别贴设有应变片，各所述应变片电性连接至设于所述基座内的运算器，所述运算器根据各所述应变片的传感数据计算出风速及风向，并交由一个显示器显示监测结果。该风力监测器可以抵抗恶劣的天气环境，不易损坏，并长期保持良好的测量精度。

Description

压强感应式风力监测器
技术领域
本发明涉及气象监测设备领域，特别地，是涉及一种风力监测器。
背景技术
在目前的气象监测工作中，风力监测是一项最基本的监测任务，而对于风力的监测，目前普遍采用的是风车式监测器，其包括一个风车体，该风车体通过一根竖直的转轴固定在基座上，风车体后方为一个大致呈竖直平面的尾翼，这样，当任意方向的风吹来时，由于尾翼的作用，将使得风车体偏转至正对风向的方位，然后，由平行于风车体横截面，亦即正交于尾翼的风车叶轮，正面承受风力；通过所述叶轮的转速，亦即风车体的转轴转过的角度，即可确定风速及风向。
对于该种风车式监测器，其缺点在于，它采用了较多的动作部件对风力进行监测，一方面，由于监测器是置于露天环境的，动作部件的润滑性能无法得到长期保障，特别是风车叶轮的旋转，其润滑性的变化，将直接影响风速的测量，因此，测量精度有限；另一方面，在大风天气下，动作部件容易被风力破坏，导致整个装置的精度进一步下降，甚至于完全报废。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种压强感应式风力监测器，该风力监测器可以抵抗恶劣的天气环境，不易损坏，并长期保持良好的测量精度。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该压强感应式风力监测器包括基座，所述基座上方延伸一根固定的支杆，所述支杆上固定一个长方体，所述长方体的四个侧面正交于水平面；所述长方体的四个侧面上分别贴设有应变片，各所述应变片电性连接至设于所述基座内的运算器，所述运算器根据各所述应变片的传感数据计算出风速及风向，并交由一个显示器显示监测结果。
作为优选，所述长方体为立方体，各所述应变片的型号完全相同。
作为优选，所述运算器按如下规则判断风速及风向：按照各应变片上的压强大小，分别作一个压强矢量，各压强矢量的方向平行于该压强矢量所对应的应变片的法线，并指向所述长方体里侧；将各所述压强矢量合成为合矢量，所述合矢量的方向即为风向，而合矢量的大小则正比于风速，将合矢量的大小乘以预定的系数，即可得出风速。
作为优选，所述长方体的顶面还设有光伏板，所述长方体或基座内部还设有充电控制器及蓄电池，所述光伏板通过所述充电控制器向蓄电池供电，所述蓄电池为所述应变片、运算器、显示器供电。
本发明的有益效果在于：该压强感应式风力监测器在工作过程中，由于没有任何动作部件，因此难以损坏，也无需保障润滑等条件，故而，可以长期地保持监测精度 。
附图说明
图1是本压强感应式风力监测器的一个实施例示意图。      
图2是本压强感应式风力监测器的电气结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
在图1所示的实施例中，该压强感应式风力监测器包括基座1，所述基座1上方延伸一根固定的支杆2，所述支杆2上固定一个立方体3，所述立方体的四个侧面正交于水平面；所述立方体3的四个侧面上分别贴设有型号完全相同的应变片4，各所述应变片电性连接至设于所述基座1内的运算器，所述运算器根据各所述应变片的传感数据计算出风速及风向，并交由一个显示器显示监测结果。
如图2所示，对应于所述立方体3的四个侧面，分别贴设第一应变片41、第二应变片42、第三应变片43、第四应变片44，根据风速越大，单位面积上受到的风压越大，并呈正比关系的原理，各应变采集到各个方向的风压后，输送给所述运算器5，由运算器5计算出风速与风向后再交由显示器6输出监测结果。
上述的压强感应式风力监测器，所述运算器5按如下规则判断风速及风向：按照各应变片4上的压强大小，分别作一个压强矢量，各压强矢量的方向平行于该压强矢量所对应的应变片的法线，并指向所述立方体3里侧；将各所述压强矢量合成为合矢量，所述合矢量的方向即为风向，而合矢量的大小则正比于风速，将合矢量的大小乘以预定的系数，即可得出风速。
另外，所述立方体3的顶面还可以设置一块光伏板，而立方体3或基座1内部则设有充电控制器及蓄电池，所述光伏板通过所述充电控制器向蓄电池供电，所述蓄电池为所述应变片4、运算器5、显示器6供电。
上述压强感应式风力监测器在工作过程中，由于没有任何动作部件，因此难以损坏，也无需保障润滑等条件，故而，可以长期地保持监测精度 。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种压强感应式风力监测器，包括基座（1），所述基座（1）上方延伸一根固定的支杆（2），其特征在于：所述支杆上固定一个长方体，所述长方体的四个侧面正交于水平面；所述长方体的四个侧面上分别贴设有应变片（4），各所述应变片（4）电性连接至设于所述基座（1）内的运算器（5），所述运算器（5）根据各所述应变片（4）的传感数据计算出风速及风向，并交由一个显示器（6）显示监测结果。
2.根据权利要求1所述的压强感应式风力监测器，其特征在于：所述长方体为立方体（3），各所述应变片（4）的型号完全相同。
3.根据权利要求2所述的压强感应式风力监测器，其特征在于：所述运算器（5）按如下规则判断风速及风向：按照各应变片上的压强大小，分别作一个压强矢量，各压强矢量的方向平行于该压强矢量所对应的应变片的法线，并指向所述长方体里侧；将各所述压强矢量合成为合矢量，所述合矢量的方向即为风向，而合矢量的大小则正比于风速，将合矢量的大小乘以预定的系数，即得出风速。
4.根据权利要求1或2或3所述的压强感应式风力监测器，其特征在于：所述长方体的顶面还设有光伏板，所述长方体或基座内部还设有充电控制器及蓄电池，所述光伏板通过所述充电控制器向蓄电池供电，所述蓄电池为所述应变片、运算器、显示器供电。
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