CN104459179A - 可旋转的风杯式风速计的风杯保护罩 - Google Patents

Abstract

可旋转的风杯式风速计的风杯保护罩，包括罩体，风杯式风速计的风杯纵向贯穿过罩体，风杯式风速计的风杯位于罩体中，罩体包括两个连接环、若干根连接杆和四根固定杆，连接环分别设置在罩体的顶部和底部中心，固定杆均匀竖直分布在罩体的四周，罩体的侧部设置有若干根水平的相互平行的可转动的壁杆，壁杆的两端分别与竖直的固定杆活动连接，连接杆固定连接连接环和固定杆。本发明能够有效阻挡自然环境中的大体积杂物破坏到风杯，延长风杯的使用寿命，且不会降低风速，吹在风杯里的风速就是实际的自然风速，提高风速计的读数准确性，降低误差。

Description

可旋转的风杯式风速计的风杯保护罩

技术领域

本发明涉及可旋转的风杯式风速计的风杯保护罩，它是气象领域的测量风速的仪器的保护装置，属于气象仪器领域。

背景技术

风速是气象领域常用的一个参考数据，作为气象研究的一个基本参数，风速的准确测定有着重要的意义，如果从风速测定就出现差错，后面的研究就全会存在偏差，可见准确测量风速是有着十分重要的意义的。

风速也是作为人们日常生活关注的一个天气参数，直接关系到人们的生活安排，几乎所有关注天气预报的人，同时也关注着风速，来决定和安排着第二天的生活，准确预报风速是有必要的，否则关注天气的庞大数字的人群都将受到影响。

测量风速的仪器叫风速计，常见的风速计有风杯式风速计、螺旋桨式风速计。

风杯式风速计，它的感应部分是由三个或四个圆锥形或半球形的空杯组成。空心杯壳固定在互成120°的三叉星形支架上或互成90°的十字形支架上，杯的凹面顺着一个方向排列，整个横臂架则固定在一根垂直的旋转轴上。

当风从左方吹来时，第一风杯与风向平行，风对第一风杯的压力在最直于风杯轴方向上的分力近似为零。第二风杯与第三风杯同风向成60度角相交，对第二风杯而言，其凹面迎着风，承受的风压最大；第三风杯其凸面迎风，风的绕流作用使其所受风压比第二风杯小，由于第二风杯与第三风杯在垂直于风杯轴方向上的压力差，而使风杯开始顺时针方向旋转，风速越大，起始的压力差越大，产生的加速度越大，风杯转动越快。

风杯开始转动后，由于第二风杯顺着风的方向转动，受风的压力相对减小，而第三风杯迎着风以同样的速度转动，所受风压相对增大，风压差不断减小，经过一段时间后（风速不变时），作用在三个风杯上的分压差为零时，风杯就变作匀速转动。这样根据风杯的转速（每秒钟转的圈数）就可以确定风速的大小。

当风杯转动时，带动同轴的多齿截光盘或磁棒转动，通过电路得到与风杯转速成正比的脉冲信号，该脉冲信号由计数器计数，经换算后就能得出实际风速值。

目前新型转杯风速表均是采用三杯的，并且锥形杯的性能比半球形的好，当风速增加时转杯能迅速增加转速，以适应气流速度,风速减小时，由于惯性影响，转速却不能立即下降，旋转式风速表在阵性风里指示的风速一般是偏高的成为过高效应，产生的平均误差约为10%。     发明人经过检索发现，申请号为201220691098.6，专利名称为一种用于冬枣树的风向监测系统，包括风杯式风速计，风杯式风速计固定在一支架顶部上，支架底部设置有多个与支架铰接的支撑柱，支撑柱和支架连接处设置有行程开关，行程开关与一报警器串联，所述的风杯式风速计与远端无线网桥连接，所述的远端无线网桥通过无线方式与一基站连接，所述的基站与一个交换机连接，交换机与一个带有液晶显示器的环境监测服务器连接，交换机与多个客户端连接。用于冬枣树的风向监测系统，能及时的测得枣树周围的风速，并将风速信息传送到服务器存储，便于工作人员根据风速信息进行相应的工作调整，为以后的枣树管理提供依据。发明人认为这样需要长期安装在室外，且用于冬枣树的风杯式风速计存在很大的损害隐患，尤其是风杯式风速计的风杯容易损坏，因为安装位置高，损坏后更换很麻烦，且测量结果存在误差，不利于人们正确的安排工作。

申请号为201010514819.1，专利名称为风速计，该风速计，在不需要关于空气流定向装置的情况下，测量沿任何方向的风速。安装为相对于刚性支座运动的传感器板具有围绕一轴线大体对称的外表面。载荷传感器感测传感器板上的风力载荷。具有其对称轴大致与所述轴线同轴的锥形表面的流动偏转装置靠近传感器板设置，并将入射空气流偏向传感器板。这种风速计理论上可行，但是在实际应用中存在很大的不可操作性，尤其是应用于实际生活使用中，一旦发生故障，很难解决，普通使用者不能自行修复。且这样的风速计制作成本高，不利于广泛推广应用。

发明人经过大量检索，发现目前对风杯式风速计的研究尚少，尤其对风杯的保护的措施几乎没有，这样就导致风杯式风速计的测量误差会一直都存在，无法消除。传统的风杯式风速计的风杯四周设置有纵向的保护罩，纵向保护罩会阻挡吹向风杯的风，导致风杯接受到的风并不是真正的自然风速。

发明内容

    为了解决上述存在的问题，本发明公开了一种可旋转的风杯式风速计的风杯保护罩，其具体方案如下：

    可旋转的风杯式风速计的风杯保护罩，包括罩体，风杯式风速计的风杯纵向贯穿过罩体，风杯式风速计的风杯位于罩体中，所述罩体包括两个连接环、若干根连接杆和2~4根固定杆，连接环分别设置在罩体的顶部和底部中心，固定杆均匀竖直分布在罩体的四周，所述罩体的侧部设置有若干根水平的相互平行的可转动的壁杆，所述壁杆的两端分别与竖直的固定杆活动连接，所述连接杆固定连接连接环和固定杆。

所述罩体包括有四根竖直的固定杆，所述每根固定杆表面设置有两道互相垂直的向着罩体外侧的连接壁，连接壁设置有若干个贯穿的连接孔，壁杆的两端贯穿在连接孔中。

所述连接孔中安装有一个轴承，壁杆的两端贯穿在轴承中。

所述轴承中充满润滑油，连接壁上设置有润滑油管，润滑油管连通到轴承中，润滑油管中保持有润滑油。

所述壁杆的末端固定设置有圆形的挡板，挡板的直径大于轴承的直径。

所述罩体的顶部和底部分别设置有四根连接杆，每根连接杆的一端与连接环固定，另一端与固定杆的顶部或底部固定。

本发明的工作原理是：

本发明中的罩体体积要远大于风杯的体积，罩体安装在风杯外面，风杯位于罩体的中心，连接环与风杯式风速计的中心轴固定，本罩体与风杯式风速计固定，当本发明在使用时，壁杆位于风吹过来的方向，风吹向壁杆，壁杆会在风的吹动下旋转，风经过壁杆后吹向罩体内，不会降低风速，风杯在风的吹动下旋转，通过风速计的电子转化器件，转化成能够显示风速读数。

本发明的有益效果是：

对风不具有阻挡的作用，风经过壁杆后，风速不会降低，进而，吹在风杯里的风速就是实际的自然风速，提高风速计的读数准确性，降低误差。

本发明能够有效阻挡自然环境中的大体积杂物破坏到风杯，延长风杯的使用寿命。 

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图，

图2是图1的A向视图，

图3是图2中的B处局部放大图，

图4是图3中的C-C向截面视图，

附图标记列表：

1—罩体，2—连接环，3—壁杆，4—固定杆，5—连接杆，6—连接壁，7—连接孔，8—轴承，9—挡板，10—润滑油管，11—连接孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明。应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

附图仅作为本发明的一个具体实施方式。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

图1是本发明的整体结构示意图，由图可见，本发明包括罩体1，罩体1的顶部和底部中心分别设置有连接环2，罩体1还包括若干根壁杆3和若干根固定杆4，设置在罩体1的顶部的连接环2通过连接杆5与固定杆4的顶部连接固定，设置在罩体1的底部的连接环2通过连接杆5与固定杆4的底部连接固定，壁杆3的两端分别与固定杆4连接。

图2是图1的A向视图，由图可见，罩体1包括有四根竖直的固定杆4，所述每根固定杆4表面设置有两道互相垂直的向着罩体1外侧的连接壁6，连接壁6设置有若干个贯穿的连接孔7，壁杆3的两端贯穿在连接孔7中。

图3是图2中的B处局部放大图，由图可见，壁杆3的末端固定设置有圆形挡板9，挡板9的直径大于轴承8的直径。

图4是图3中的C-C向截面视图，由图可见，连接孔7中安装有一个轴承8，壁杆3的两端贯穿在轴承8中。

本发明中各部件的功能分别为：

轴承8中充满润滑油，连接壁6上设置有润滑油管10，润滑油管10连通到轴承8中，润滑管中保持有润滑油。润滑油降低润滑油滚动阻力，大大降低壁杆3在风吹动的情况下，壁杆3转动时，来自壁杆3两端的阻力，提高风速计的准确度。通过润滑油管10，让轴承8始终能够保持有足够的润滑油，确保风速仪的准确性。

在使用状态中，风杯式风速计的风杯纵向贯穿过罩体1，风杯式风速计的风杯位于罩体1中，罩体1对风杯起到保护作用，有效防止风杯被其他物品砸到，避免风杯的损坏，尤其是在环境恶劣的环境中检测风速，风中会漂浮有杂物，罩体1将杂物阻挡住，不会伤害到风杯。

风吹在壁杆3上，壁杆3的两端在轴承8中转动，转动的过程中，风会再次吹到罩体1内的风杯中，不会阻挡吹到风杯中的风，不会降低吹到风杯中的风速，风速计的测量结果更加准确，提高风速计的精确程度，对准确预报风速，以及气象科学研究具有重要的意义。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (6)

1.可旋转的风杯式风速计的风杯保护罩，其特征是包括罩体，风杯式风速计纵向贯穿过罩体，风杯位于罩体中，所述罩体包括两个连接环、若干根连接杆和四根固定杆，连接环分别设置在罩体的顶部和底部中心，固定杆均匀竖直分布在罩体的四周，所述罩体的四周设置有若干根水平的相互平行的能够转动的壁杆，所述壁杆的两端分别与竖直的固定杆活动连接，所述连接杆固定连接连接环和固定杆。

2.根据权利要求1所述的可旋转的风杯式风速计的风杯保护罩，其特征是每根所述固定杆表面设置有两道互相垂直的向着罩体外侧的连接壁，连接壁设置有若干个贯穿的连接孔，壁杆的两端贯穿在连接孔中。

3.根据权利要求2所述的可旋转的风杯式风速计的风杯保护罩，其特征是所述连接孔中安装有一个轴承，壁杆的两端贯穿在轴承中。

4.根据权利要求3所述的可旋转的风杯式风速计的风杯保护罩，其特征是所述轴承中充满润滑油，连接壁上设置有润滑油管，润滑油管连通到轴承中，润滑油管中保持有润滑油。

5.根据权利要求4所述的可旋转的风杯式风速计的风杯保护罩，其特征是所述壁杆的末端固定设置有圆形的挡板，挡板的直径大于轴承的直径。

6.根据权利要求1所述的可旋转的风杯式风速计的风杯保护罩，其特征是所述罩体的顶部和底部分别设置有四根连接杆，每根连接杆的一端与连接环固定，另一端与固定杆的顶部或底部固定。