CN105403727A - 一种叶式风向风速传感器 - Google Patents

一种叶式风向风速传感器 Download PDF

Info

Publication number
CN105403727A
CN105403727A CN201510966433.7A CN201510966433A CN105403727A CN 105403727 A CN105403727 A CN 105403727A CN 201510966433 A CN201510966433 A CN 201510966433A CN 105403727 A CN105403727 A CN 105403727A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wind
wind speed
circuit module
speed change
over circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510966433.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105403727B (zh
Inventor
禹胜林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wang Ben
Original Assignee
Wuxi Nuist Weather Sensor Network Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuxi Nuist Weather Sensor Network Technology Co Ltd filed Critical Wuxi Nuist Weather Sensor Network Technology Co Ltd
Priority to CN201510966433.7A priority Critical patent/CN105403727B/zh
Publication of CN105403727A publication Critical patent/CN105403727A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105403727B publication Critical patent/CN105403727B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P5/00—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
    • G01P5/02—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring forces exerted by the fluid on solid bodies, e.g. anemometer
    • G01P5/06—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring forces exerted by the fluid on solid bodies, e.g. anemometer using rotation of vanes
    • G01P5/07—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring forces exerted by the fluid on solid bodies, e.g. anemometer using rotation of vanes with electrical coupling to the indicating device
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P13/00—Indicating or recording presence, absence, or direction, of movement
    • G01P13/0006—Indicating or recording presence, absence, or direction, of movement of fluids or of granulous or powder-like substances
    • G01P13/004—Indicating or recording presence, absence, or direction, of movement of fluids or of granulous or powder-like substances by using the rotation of vanes
    • G01P13/0046—Indicating or recording presence, absence, or direction, of movement of fluids or of granulous or powder-like substances by using the rotation of vanes with electrical coupling to the indicating device
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P13/00—Indicating or recording presence, absence, or direction, of movement
    • G01P13/02—Indicating direction only, e.g. by weather vane

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (AREA)

Abstract

本发明公开了一种叶式风向风速传感器，包括底座、支架固定在底座上，感应框设置在底座的上端面上，风敏杆悬挂在支架上，风敏杆位于感应框的中心轴处，风敏杆的自由端低于感应框的上沿，感应框的每一个边的内侧均设有应力传感器，应力传感器将检测到的信号传送给风速转换电路模块，风速转换电路模块与显示屏电连接，电源模块提供电源。与现有技术相比，本发明的有益效果是：对流场的破坏小、测量惯性小、能测量低风速、精度高、使用寿命长；工艺简单、输出信号大、结构可靠；能同时测量风速和风向；节省安装空间，对气流扰动小；本发明同时具有质量轻、精度高、长寿命、结构简单可靠的特点。

Description

一种叶式风向风速传感器
技术领域
本发明涉及一种叶式风向风速传感器。
背景技术
风速传感器是可连续监测风速大小，并能够对所处位置的风速进行实时显示的重要仪表。该传感器广泛应用在矿山，电力，烟草，医药等需要实时监测风速的领域。风速传感器的类型与性能直接影响系统风量的检测和控制质量。风速传感器品种繁多,最常用的是皮托管式风速传感器,超声波涡旋式风速传感器,螺旋桨风速传感器和热线、热膜式风速传感器等。目前,我国及欧美各厂家的变风量末端装置均采用皮托管式风速传感器。现有的皮托管式风速传感器在4-16m/s范围具有良好的精度，但是在小风速测量方面具有局限性，低于2m/s无法测量，在一些微小风速的测量场合无法使用。
中国专利201520608389.8，公开的一种微风速传感器，包括外壳、空心的探测杆、接杆、显示屏、按键和传感器模块电路板，传感器模块电路板安装在外壳内部，显示屏和按键安装在外壳上，探测杆通过接杆与传感器模块电路板固定，探测杆的杆壁上开有全压测压孔，杆壁上与全压测压孔相对应的位置开有静压测压孔，一个全压测压孔与一个静压测压孔为一对通气孔，探测杆上有多对通气孔。
其虽然具有以下优点：通过设置多对通风孔，可以使空气混合的更均匀，可测量0-20m/s之间的风速，尤其适用于0.2～2m/s微风速的测量，精度达到0.1m/s，填补了皮托管原理的风速传感器不能测量微风速的空白，使测量值更精确。
但是其缺点是：使用时，全压测压孔的孔面与气流方向垂直，杆壁上与全压测压孔相对应的位置开有静压测压孔，使用时具有局限性。
中国专利201220738970.8，公开了一种风速传感器，包括：壳体，所述壳体具有内腔和第一螺纹结构；风速机构，设于所述壳体上；传动轴机构，设于所述壳体的所述内腔中，且与所述风速机构连接；轴承机构，设于所述壳体的所述内腔中，与所述壳体内壁连接，且与所述传动轴机构连接；
风速转换电路模块，设于所述壳体的所述内腔，用于将所述风速机构检测到的风速变化转换成数字信号输出；
电源装置，与所述风速转换电路模块连接，并为其供电；
底座机构，包括底座，所述底座上具有与所述第一螺纹结构配合的第二螺纹结构，所述底座机构通过所述第二螺纹与所述第一螺纹的配合来实现与所述壳体螺纹连接在一起，从而将所述传动轴机构，所述轴承机构和所述风速转换电路模块封装在所述壳体的所述内腔中；
其特征在于：所述底座机构上设有第一定位结构，所述壳体上设有第二定位结构；所述传感器还包括卡闩定位部件；当所述壳体与所述底座机构通过所述螺纹连接相互旋紧后，所述卡闩定位部件分别与所述第一定位结构和所述第二定位结构进行配合，使得所述底座机构与所述壳体间在周向上形成相对定位。
虽然其具有以下优点：所述底座机构上设有第一定位结构，所述壳体上设有第二定位结构；所述传感器还包括卡闩定位部件；当所述壳体与所述底座机构通过所述螺纹连接相互旋紧后，所述卡闩定位部件分别与所述第一定位结构和所述第二定位结构进行配合，使得所述底座机构与所述壳体间在周向上形成相对定位。上述设计可以在壳体与底座相对旋紧后，即使发生震动，也不会再发生松动，从而影响检测精度，影响风速传感器的工作可靠性，这是因为卡闩定位部件将两者在周向上进行了相对定位的缘故。
但其在测量过程中是通过旋转部件来检测风速和风向的，风速传感器和螺旋浆风速传感器因旋转质量有限，传感器器惯性较大，转动部分破坏流场，不能测量较低的风速，误差较大，使用寿命有限。
发明内容
本发明需要解决的问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种叶式风向风速传感器。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种叶式风向风速传感器，包括底座、7字型的支架、风敏杆、正八边形的感应框，支架固定在底座上，感应框设置在底座的上端面上，风敏杆悬挂在支架上，风敏杆位于感应框的中心轴处，风敏杆的自由端低于感应框的上沿，感应框的每一个边与风敏杆的自由端之间的垂直距离为0.1-5mm，感应框的每一个边的内侧均设有应力传感器，应力传感器将检测到的信号传送给风速转换电路模块，风速转换电路模块与显示屏电连接，电源模块为应力传感器、风速转换电路模块和显示屏提供电源；
所述的风敏杆的中部设有扇叶部，扇叶部成圆球型，共有8片半圆形的叶片，8片叶片围绕中心轴周向均布，每一片叶片所在的平面均与水平面垂直；
所述的应力传感器，用于检测风敏杆的自由端与感应框的各边之间的应力，并将应力信号传送给风速转换电路模块；
所述的风速转换电路模块，用于接收应力传感器传送的应力信号，并对应力信号转换为风速信号，再将风速信号转换成数字信号输出；
所述的显示屏，用于显示风速转换电路模块输出的风速和风向信息。
感应框的每一个边与风敏杆的自由端之间的垂直距离为0.1-2mm。
所述的底座为圆盘形。
所述的风速转换电路模块内设有A/D转换器。
所述的应力传感器为电阻型传感器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）本发明对流场的破坏小、测量惯性小、能测量低风速、精度高、使用寿命长；
（2）工艺简单、输出信号大、结构可靠；
（3）能同时测量风速和风向；
（4）节省安装空间，对气流扰动小；
（5）本发明同时具有质量轻、精度高、长寿命、结构简单可靠的特点；
（6）正八边形的感应框对应八个风向，可以很直观的看出风向；
（7）扇叶部对微风的感应更灵敏。
附图说明
图1是本发明的叶式风向风速传感器的结构示意图；
其中，1、底座，2、支架，3、风敏杆，4、感应框，5、应力传感器，6、风速转换电路模块，7、显示屏，8、电源模块，9、扇叶部。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。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。
其中，1、底座，2、支架，3、风敏杆，4、感应框，5、应力传感器，6、风速转换电路模块，7、显示屏，8、电源模块，9、扇叶部。
如图1所示，一种叶式风向风速传感器，包括底座、7字型的支架、风敏杆、正八边形的感应框，支架固定在底座上，感应框设置在底座的上端面上，风敏杆悬挂在支架上，风敏杆位于感应框的中心轴处，风敏杆的自由端低于感应框的上沿，感应框的每一个边与风敏杆的自由端之间的垂直距离为0.1-5mm，感应框的每一个边的内侧均设有应力传感器，应力传感器将检测到的信号传送给风速转换电路模块，风速转换电路模块与显示屏电连接，电源模块为应力传感器、风速转换电路模块和显示屏提供电源；
所述的风敏杆的中部设有扇叶部，扇叶部成圆球型，共有8片半圆形的叶片，8片叶片围绕中心轴周向均布，每一片叶片所在的平面均与水平面垂直；
所述的应力传感器，用于检测风敏杆的自由端与感应框的各边之间的应力，并将应力信号传送给风速转换电路模块；
所述的风速转换电路模块，用于接收应力传感器传送的应力信号，并对应力信号转换为风速信号，再将风速信号转换成数字信号输出；
所述的显示屏，用于显示风速转换电路模块输出的风速和风向信息。
感应框的每一个边与风敏杆的自由端之间的垂直距离为0.1-2mm。
所述的底座为圆盘形。
所述的风速转换电路模块内设有A/D转换器。
所述的应力传感器为电阻型传感器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）本发明对流场的破坏小、测量惯性小、能测量低风速、精度高、使用寿命长；
（2）工艺简单、输出信号大、结构可靠；
（3）能同时测量风速和风向；
（4）节省安装空间，对气流扰动小；
（5）本发明同时具有质量轻、精度高、长寿命、结构简单可靠的特点；
（6）正八边形的感应框对应八个风向，可以很直观的看出风向；
（7）扇叶部对微风的感应更灵敏。
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 (5)

1.一种叶式风向风速传感器，其特征在于：包括底座、7字型的支架、风敏杆、正八边形的感应框，支架固定在底座上，感应框设置在底座的上端面上，风敏杆悬挂在支架上，风敏杆位于感应框的中心轴处，风敏杆的自由端低于感应框的上沿，感应框的每一个边与风敏杆的自由端之间的垂直距离为0.1-5mm，感应框的每一个边的内侧均设有应力传感器，应力传感器将检测到的信号传送给风速转换电路模块，风速转换电路模块与显示屏电连接，电源模块为应力传感器、风速转换电路模块和显示屏提供电源；
所述的风敏杆的中部设有扇叶部，扇叶部成圆球型，共有8片半圆形的叶片，8片叶片围绕中心轴周向均布，每一片叶片所在的平面均与水平面垂直；
所述的应力传感器，用于检测风敏杆的自由端与感应框的各边之间的应力，并将应力信号传送给风速转换电路模块；
所述的风速转换电路模块，用于接收应力传感器传送的应力信号，并对应力信号转换为风速信号，再将风速信号转换成数字信号输出；
所述的显示屏，用于显示风速转换电路模块输出的风速和风向信息。
2.根据权利要求1所述的叶式风向风速传感器，其特征在于：感应框的每一个边与风敏杆的自由端之间的垂直距离为0.1-2mm。
3.根据权利要求1所述的叶式风向风速传感器，其特征在于：所述的底座为圆盘形。
4.根据权利要求1所述的叶式风向风速传感器，其特征在于：所述的风速转换电路模块内设有A/D转换器。
5.根据权利要求1所述的叶式风向风速传感器，其特征在于：所述的应力传感器为电阻型传感器。
CN201510966433.7A 2015-12-22 2015-12-22 一种叶式风向风速传感器 Expired - Fee Related CN105403727B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510966433.7A CN105403727B (zh) 2015-12-22 2015-12-22 一种叶式风向风速传感器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510966433.7A CN105403727B (zh) 2015-12-22 2015-12-22 一种叶式风向风速传感器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105403727A true CN105403727A (zh) 2016-03-16
CN105403727B CN105403727B (zh) 2018-10-02

Family

ID=55469335

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510966433.7A Expired - Fee Related CN105403727B (zh) 2015-12-22 2015-12-22 一种叶式风向风速传感器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105403727B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105929195A (zh) * 2016-04-22 2016-09-07 王力 一种风速风向传感器及风速风向计算方法
CN106353531A (zh) * 2016-08-25 2017-01-25 阜阳师范学院 一种风速传感器
CN111398623A (zh) * 2019-03-01 2020-07-10 上海电机学院 一种智能风速检测系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11190740A (ja) * 1997-12-26 1999-07-13 Railway Technical Res Inst 風速計、及び風速測定方法
CN101893645A (zh) * 2010-07-07 2010-11-24 东南大学 超声波风速风向测量装置
CN103076464A (zh) * 2012-12-20 2013-05-01 东南大学 一种风速风向传感器
CN203130368U (zh) * 2013-01-11 2013-08-14 王峰 固定导风罩式磁悬浮风力发电机
CN103529239A (zh) * 2013-10-31 2014-01-22 东南大学 一种垂吊型三维风速风向传感器结构

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11190740A (ja) * 1997-12-26 1999-07-13 Railway Technical Res Inst 風速計、及び風速測定方法
CN101893645A (zh) * 2010-07-07 2010-11-24 东南大学 超声波风速风向测量装置
CN103076464A (zh) * 2012-12-20 2013-05-01 东南大学 一种风速风向传感器
CN203130368U (zh) * 2013-01-11 2013-08-14 王峰 固定导风罩式磁悬浮风力发电机
CN103529239A (zh) * 2013-10-31 2014-01-22 东南大学 一种垂吊型三维风速风向传感器结构

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105929195A (zh) * 2016-04-22 2016-09-07 王力 一种风速风向传感器及风速风向计算方法
CN105929195B (zh) * 2016-04-22 2019-04-09 王力 一种风速风向传感器及风速风向计算方法
CN106353531A (zh) * 2016-08-25 2017-01-25 阜阳师范学院 一种风速传感器
CN111398623A (zh) * 2019-03-01 2020-07-10 上海电机学院 一种智能风速检测系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN105403727B (zh) 2018-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105403727A (zh) 一种叶式风向风速传感器
CN105823581B (zh) 一种无线测量泵叶轮叶片表面压力的系统及方法
CN204555936U (zh) 一种光电式角度位移传感器
CN105466490A (zh) 一种轻质风向风速传感器
CN210242871U (zh) 低阻高精度液体流量测量设备
CN212320629U (zh) 一种板材生产加工用板材表面平整度检测设备
CN206696304U (zh) 风速风向传感器
CN211893693U (zh) 一种螺旋桨性能测量装置及无人机
CN117367523A (zh) 一种超声波燃气表及其超声波计量模块失效检测方法
CN106768597A (zh) 一种测量转子出口二维流场的圆柱单孔动态压力探针
CN105628963A (zh) 一种风向风速传感器
CN202351257U (zh) 一种挂壁式反转速智能转速表
CN105628964B (zh) 一种简易的风向风速传感器
CN111530880B (zh) 一种通风柜面风速报警系统装置
CN204855550U (zh) 一种微风速传感器
CN207675781U (zh) 一种煤样检测线破碎机转速检测装置及破碎机
CN210952964U (zh) 一种大口径抗震涡街流量计
CN204228738U (zh) 现场管道气体流速测量系统
CN220751323U (zh) 一种涡轮流量计检测装置
CN209131820U (zh) 一种便于安装维护的称重模组
CN202350728U (zh) 一种轴向位移监控仪
CN208155369U (zh) 一体式温度补偿涡街流量计
CN201028979Y (zh) 煤气柜活塞位置检测与报警装置
CN202350915U (zh) 一种振动变送器
CN202329940U (zh) 一种用于动平衡机校准的测量装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20180823

Address after: 236700 Bozhou County, Anhui province Lixin County town of home town, Yu Huang Village Wang family squadron 13 households

Applicant after: Wang Ben

Address before: 214135 101, room two, two Rd, R & D building, No. 97, Linghu Avenue, Wuxi national hi tech Industrial Development Zone, Wuxi, Jiangsu

Applicant before: WUXI NUIST WEATHER SENSOR NETWORK TECHNOLOGY Co.,Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20181002