CN105403933A - 一种智能抗风式气象传感器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能抗风式气象传感器，针对现有传感器外部结构进行改进，引入智能自动化抗风机械结构，通过嵌入式设计承重电控伸缩杆（5）与活动套设在立柱（3）上电控旋转套筒（4）之间的位置关系，使得电控旋转套筒（4）在承重电控伸缩杆（5）作用下带动所设计抗风挡板装置沿立柱（3）所在直线方向进行上下移动，实现针对气象传感器本体（1）的保护，抵御强风；同时基于所设计风速检测器（6）针对所处环境位置中风速方向与风速大小的智能检测，针对所设计第一电控伸缩杆（7）、第二电控伸缩杆（8）、电控旋转套筒（4）进行智能控制，增强强风通过抗风挡板装置的通过性，使得所设计的智能抗风式气象传感器，能够抵御更强的风力。

Description

一种智能抗风式气象传感器

技术领域

本发明涉及一种智能抗风式气象传感器，属于传感器技术领域。

背景技术

传感器（英文名称：transducer/sensor）是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求；传感器的特点包括：微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的存在和发展，让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官，让物体慢慢变得活了起来。通常根据其基本感知功能分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。随着技术水平的不断提高，针对传感器的改进与创新也在不断涌现，诸如专利申请号：201410559759.3，公开了一种用于便携式电子器件的声耦合传感器，包括声波发射器，耦合到该声波发射器的参考信号发生器，声波传感器，在操作中，参考信号发生器被操作为传输参考信号到声波发射器，声波发射器被操作为传输该参考信号，检测经由声波传感器传输的参考信号的声级，其中检测到的参考信号的声级对应于声波发射器和声波传感器之间的声耦合的值。该声耦合传感器可能是用于移动式电话的一个例子，为了适配移动式电话使用期间的声级，来检测声泄漏。

还有专利申请号：201510115646.9，公开了一种传感器，包括电子部件，该电子部件具有导电引线和本体部；第一树脂成型片，该第一树脂成型片构造成收纳并且保持电子部件；引线框，该引线框由第一树脂成型片保持，并且电连接到电子部件的引线；和第二树脂成型片，该第二树脂成型片在电子部件、第一树脂成型片和引线框作为插入部使得引线框的一部分露出的情况下插入成型。第一树脂成型片至少在电子部件的引线延伸的布设部中具有凹部，凹部填充有具有绝缘性和与引线以及与第一树脂成型片的粘附性的封装材料。

不仅如此，专利申请号：201510154970.1，公开了一种传感器，包含绝缘层和至少两个加热器图案，其在一个方向上在绝缘层中分离且彼此电连接；与加热器图案隔绝的至少两个感测电极图案，其在所述一个方向上在绝缘层中分离且彼此电连接；以及感测材料，所述感测材料的至少一部分埋入绝缘层中以接触感测电极图案。根据实施例，感测材料被埋入绝缘层中以防止感测材料脱附且因此改善传感器的抗震性；另外，感测材料接触多个感测电极图案以增加感测材料与感测电极的接触面积且改善传感器的回应及灵敏度。

从上述现有技术可以看出，现有设计的各种传感器为人们的生活提供了很多的便捷，使得实际的使用变得更加的人性化，但是在实际使用中，细心的人们总能发现一些不尽如人意的地方，众所周知，气象传感器用于检测气象参数数据信息，常被设置于一些恶劣的环境当中，诸如高地或是寒冷的位置，这就对传感器自身提出了严格的要求，但另一方面由于气象数据采集的精度要求，需要采用高敏感的检测元件，这就使得传感器难以长期应对恶劣环境，影响到气象传感器的正常使用。

发明内容

针对上述技术问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种针对现有传感器外部结构进行改进，引入智能自动化抗风机械结构，通过智能检测、智能控制方式，针对气象传感器本体实现有效保护的智能抗风式气象传感器。

本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种智能抗风式气象传感器，包括气象传感器本体、抗风挡板装置、底座、立柱、控制模块，以及分别与控制模块相连接的电源、电控旋转套筒、承重电控伸缩杆、风速检测器、第一电控伸缩杆、第二电控伸缩杆；电源经过控制模块分别为电控旋转套筒、承重电控伸缩杆、风速检测器、第一电控伸缩杆、第二电控伸缩杆进行供电；其中，控制模块设置于底座中；底座的上下面为正方形，立柱竖直设置于底座上表面的中央位置，且与底座的上表面相垂直，气象传感器设置于立柱的顶端；风速检测器设置于气象传感器本体的顶部；抗风挡板装置包括四块尺寸相同的抗风板，各块抗风板分别与底座四侧面相一一对应，各块抗风板的水平宽度大于等于底座上对应侧面的水平宽度，四块抗风板之间的位置关系与其所对应底座四侧面之间的位置关系相同，且相邻抗风板彼此相对的侧边之间采用铰链活动连接；电控旋转套筒活动套设在立柱上，电控旋转套筒沿立柱上下移动，且电控旋转套筒在控制模块的控制下，以立柱为轴心进行转动；承重电控伸缩杆的电机嵌入式设置在底座的上表面，承重电控伸缩杆上伸缩杆所在直线与立柱所在直线相平行，且承重电控伸缩杆上伸缩杆顶端指向电控旋转套筒底部的边缘位置，电控旋转套筒在承重电控伸缩杆上伸缩杆的作用下沿立柱上下移动；第一电控伸缩杆的底座和第二电控伸缩杆的底座分别与套筒的侧面固定连接，第一电控伸缩杆所在直线与第二电控伸缩杆所在直线共线，且位于水平面上，第一电控伸缩杆上伸缩杆的顶部和第二电控伸缩杆上伸缩杆的顶部分别连接抗风挡板装置中两个铰链上的中间位置，且该两个铰链之间的水平连线穿过立柱，抗风挡板装置经第一电控伸缩杆、第二电控伸缩杆随电控旋转套筒以立柱为轴心的转动而转动。

作为本发明的一种优选技术方案：所述承重电控伸缩杆的电机为无刷电机。

作为本发明的一种优选技术方案：所述第一电控伸缩杆、第二电控伸缩杆的电机均为无刷电机。

作为本发明的一种优选技术方案：所述控制模块为单片机。

作为本发明的一种优选技术方案：所述电源为外接电源。

本发明所述一种智能抗风式气象传感器采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

（1）本发明设计的智能抗风式气象传感器，针对现有传感器外部结构进行改进，在设计气象传感器本体经立柱置于底座上方的基础之上，引入智能自动化抗风机械结构，通过嵌入式设计设置在底座上表面的承重电控伸缩杆，以及设计其与活动套设在立柱上电控旋转套筒之间的位置关系，使得电控旋转套筒在承重电控伸缩杆作用下带动所设计抗风挡板装置沿立柱所在直线方向进行上下移动，实现针对气象传感器本体的保护，抵御强风；同时基于所设计风速检测器针对所处环境位置中风速方向与风速大小的智能检测，针对所设计第一电控伸缩杆、第二电控伸缩杆进行智能控制，针对抗风挡板装置中各块抗风板彼此间的角度进行智能调整，并通过针对电控旋转套筒的控制，实现抗风挡板装置在水平方向上的旋转，增强强风通过抗风挡板装置的通过性，使得所设计的智能抗风式气象传感器，能够抵御更强的风力，更好的实现针对气象传感器本体的保护；

（2）本发明设计的智能抗风式气象传感器中，针对承重电控伸缩杆的电机、第一电控伸缩杆的电机和第二电控伸缩杆的电机，均进一步设计采用无刷电机，使得本发明设计的智能抗风式气象传感器在实际工作过程中，能够实现静音工作，既保证了所设计智能抗风式气象传感器具有的抗风功能，又能保证其工作过程不对周围环境造成影响，体现了设计过程中的人性化设计；

（3）本发明设计的智能抗风式气象传感器中，针对控制模块，进一步设计采用单片机，一方面能够适用于后期针对智能抗风式气象传感器的扩展需求，另一方面，简洁的控制架构模式能够便于后期的维护；

（4）本发明设计的智能抗风式气象传感器中，针对电源，进一步设计采用外接电源，能够有效保证所设计自动化抗风机械结构在实际应用中取电、用电的稳定性，进而能够保证本发明所设计智能抗风式气象传感器在实际应用中的稳定性。

附图说明

图1是本发明设计智能抗风式气象传感器的结构示意图。

其中，1.气象传感器本体，2.底座，3.立柱，4.电控旋转套筒，5.承重电控伸缩杆，6.风速检测器，7.第一电控伸缩杆，8.第二电控伸缩杆，9.抗风板，10.铰链。

具体实施方式

下面结合说明书附图针对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明设计的一种智能抗风式气象传感器，包括气象传感器本体1、抗风挡板装置、底座2、立柱3、控制模块，以及分别与控制模块相连接的电源、电控旋转套筒4、承重电控伸缩杆5、风速检测器6、第一电控伸缩杆7、第二电控伸缩杆8；电源经过控制模块分别为电控旋转套筒4、承重电控伸缩杆5、风速检测器6、第一电控伸缩杆7、第二电控伸缩杆8进行供电；其中，控制模块设置于底座2中；底座2的上下面为正方形，立柱3竖直设置于底座2上表面的中央位置，且与底座2的上表面相垂直，气象传感器1设置于立柱3的顶端；风速检测器6设置于气象传感器本体1的顶部；抗风挡板装置包括四块尺寸相同的抗风板9，各块抗风板9分别与底座2四侧面相一一对应，各块抗风板9的水平宽度大于等于底座2上对应侧面的水平宽度，四块抗风板9之间的位置关系与其所对应底座2四侧面之间的位置关系相同，且相邻抗风板9彼此相对的侧边之间采用铰链10活动连接；电控旋转套筒4活动套设在立柱3上，电控旋转套筒4沿立柱3上下移动，且电控旋转套筒4在控制模块的控制下，以立柱3为轴心进行转动；承重电控伸缩杆5的电机嵌入式设置在底座2的上表面，承重电控伸缩杆5上伸缩杆所在直线与立柱3所在直线相平行，且承重电控伸缩杆5上伸缩杆顶端指向电控旋转套筒4底部的边缘位置，电控旋转套筒4在承重电控伸缩杆5上伸缩杆的作用下沿立柱3上下移动；第一电控伸缩杆7的底座和第二电控伸缩杆8的底座分别与套筒4的侧面固定连接，第一电控伸缩杆7所在直线与第二电控伸缩杆8所在直线共线，且位于水平面上，第一电控伸缩杆7上伸缩杆的顶部和第二电控伸缩杆8上伸缩杆的顶部分别连接抗风挡板装置中两个铰链10上的中间位置，且该两个铰链10之间的水平连线穿过立柱3，抗风挡板装置经第一电控伸缩杆7、第二电控伸缩杆8随电控旋转套筒4以立柱3为轴心的转动而转动。上述技术方案所设计的智能抗风式气象传感器，针对现有传感器外部结构进行改进，在设计气象传感器本体1经立柱3置于底座2上方的基础之上，引入智能自动化抗风机械结构，通过嵌入式设计设置在底座2上表面的承重电控伸缩杆5，以及设计其与活动套设在立柱3上电控旋转套筒4之间的位置关系，使得电控旋转套筒4在承重电控伸缩杆5作用下带动所设计抗风挡板装置沿立柱3所在直线方向进行上下移动，实现针对气象传感器本体1的保护，抵御强风；同时基于所设计风速检测器6针对所处环境位置中风速方向与风速大小的智能检测，针对所设计第一电控伸缩杆7、第二电控伸缩杆8进行智能控制，针对抗风挡板装置中各块抗风板9彼此间的角度进行智能调整，并通过针对电控旋转套筒4的控制，实现抗风挡板装置在水平方向上的旋转，增强强风通过抗风挡板装置的通过性，使得所设计的智能抗风式气象传感器，能够抵御更强的风力，更好的实现针对气象传感器本体1的保护。

基于上述设计智能抗风式气象传感器技术方案的基础之上，本发明还进一步设计了如下优选技术方案：针对承重电控伸缩杆5的电机、第一电控伸缩杆7的电机和第二电控伸缩杆8的电机，均进一步设计采用无刷电机，使得本发明设计的智能抗风式气象传感器在实际工作过程中，能够实现静音工作，既保证了所设计智能抗风式气象传感器具有的抗风功能，又能保证其工作过程不对周围环境造成影响，体现了设计过程中的人性化设计；还有针对控制模块，进一步设计采用单片机，一方面能够适用于后期针对智能抗风式气象传感器的扩展需求，另一方面，简洁的控制架构模式能够便于后期的维护；而且针对电源，进一步设计采用外接电源，能够有效保证所设计自动化抗风机械结构在实际应用中取电、用电的稳定性，进而能够保证本发明所设计智能抗风式气象传感器在实际应用中的稳定性。

本发明设计的智能抗风式气象传感器在实际应用过程当中，包括气象传感器本体1、抗风挡板装置、底座2、立柱3、单片机，以及分别与单片机相连接的外接电源、电控旋转套筒4、承重电控伸缩杆5、风速检测器6、第一电控伸缩杆7、第二电控伸缩杆8；外接电源经过单片机分别为电控旋转套筒4、承重电控伸缩杆5、风速检测器6、第一电控伸缩杆7、第二电控伸缩杆8进行供电；其中，承重电控伸缩杆5的电机、第一电控伸缩杆7的电机、第二电控伸缩杆8的电机，均进一步设计采用无刷电机；单片机设置于底座2中；底座2的上下面为正方形，立柱3竖直设置于底座2上表面的中央位置，且与底座2的上表面相垂直，气象传感器1设置于立柱3的顶端；风速检测器6设置于气象传感器本体1的顶部；抗风挡板装置包括四块尺寸相同的抗风板9，各块抗风板9分别与底座2四侧面相一一对应，各块抗风板9的水平宽度大于等于底座2上对应侧面的水平宽度，四块抗风板9之间的位置关系与其所对应底座2四侧面之间的位置关系相同，且相邻抗风板9彼此相对的侧边之间采用铰链10活动连接；电控旋转套筒4活动套设在立柱3上，电控旋转套筒4沿立柱3上下移动，且电控旋转套筒4在单片机的控制下，以立柱3为轴心进行转动；承重电控伸缩杆5的电机嵌入式设置在底座2的上表面，承重电控伸缩杆5上伸缩杆所在直线与立柱3所在直线相平行，且承重电控伸缩杆5上伸缩杆顶端指向电控旋转套筒4底部的边缘位置，电控旋转套筒4在承重电控伸缩杆5上伸缩杆的作用下沿立柱3上下移动；第一电控伸缩杆7的底座和第二电控伸缩杆8的底座分别与套筒4的侧面固定连接，第一电控伸缩杆7所在直线与第二电控伸缩杆8所在直线共线，且位于水平面上，第一电控伸缩杆7上伸缩杆的顶部和第二电控伸缩杆8上伸缩杆的顶部分别连接抗风挡板装置中两个铰链10上的中间位置，且该两个铰链10之间的水平连线穿过立柱3，抗风挡板装置经第一电控伸缩杆7、第二电控伸缩杆8随电控旋转套筒4以立柱3为轴心的转动而转动。实际应用中，安装人员将所设计智能抗风式气象传感器设置于指定监测位置，即将智能抗风式气象传感器中的底座2固定设置于指定监测位置；然后，工作人员进行初始化操作，控制第一电控伸缩杆7和第二电控伸缩杆8工作，使得抗风挡板装置中四块抗风板9之间的角度位置与底座2对应四侧面之间的角度位置相同，接着，控制电控旋转套筒4以立柱3为轴心进行转动，使得抗风挡板装置中四块抗风板9分别与底座2四侧面彼此一一位置相互对应；最后，控制承重电控伸缩杆5工作，收缩其伸缩杆，则电控旋转套筒4在其自身重力的作用下，沿立柱3向下移动，进而使得电控旋转套筒4经第一电控伸缩杆7和第二电控伸缩杆8带动抗风挡板装置向下移动，使得抗风挡板装置中的四块抗风板9围绕在底座2四侧面的外围；由此完成针对智能抗风式气象传感器的初始化操作；在实际工作过程当中，工作人员控制经立柱3设置于底座2上方的气象传感器本体1工作，监测所设位置的指定气象数据参数，同时控制设置于气象传感器本体1顶部的风速检测器6实时工作，实时获取智能抗风式气象传感器所设指定监测位置的风速方向和风速大小，并实时上传至单片机当中，单片机根据实时所获风速方向和风速大小，实时做出相应响应操作；其中，当单片机所获风速大小超过第一风力阈值时，单片机随即控制与之相连、嵌入式设置在底座2上表面的承重电控伸缩杆5工作，控制其伸缩杆伸长，使得电控旋转套筒4在承重电控伸缩杆5上伸缩杆的作用下沿立柱3向上移动，由于第一电控伸缩杆7上伸缩杆的顶部和第二电控伸缩杆8上伸缩杆的顶部分别连接抗风挡板装置中两个铰链10上的中间位置，因此，当电控旋转套筒4沿立柱3向上移动至立柱3顶部时，抗风挡板装置的四块抗风板9围绕在气象传感器本体1周围，即可针对气象传感器本体1实现抗风保护；当单片机所获风速大小继续增大，且超过第二风力阈值时，其中第二风力阈值大于第一风力阈值，则单片机一方面随即控制与之相连的第一电控伸缩杆7和第二电控伸缩杆8开始工作，控制第一电控伸缩杆7上的伸缩杆和第二电控伸缩杆8上的伸缩杆同步缩短或者同步伸长，智能调整抗风挡板装置中各块抗风板9彼此之间的角度关系，使得抗风挡板装置中四块抗风板9在竖直方向上围成菱形，另一方面单片机获取此时的风速方向，并根据风速方向，控制电控旋转套筒4以立柱3为轴心进行转动，使得抗风挡板装置经第一电控伸缩杆7、第二电控伸缩杆8随电控旋转套筒4以立柱3为轴心进行转动，进而使得抗风挡板装置中四块抗风板9在竖直方向上所围菱形中长对角线所在直线与此时的风速方向相平行，由此有效增强了强风通过抗风挡板装置的通过性，进而能够有效应对更强的风力，针对气象传感器本体1实现抗风保护；在上述工作过程当中，当单片机所获风速大小减小至低于第一风力阈值时，则单片机随即按初始化的操作，控制抗风挡板装置向下移动，使得抗风挡板装置中的四块抗风板9围绕在底座2四侧面的外围。

上面结合说明书附图针对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (5)

1.一种智能抗风式气象传感器，包括气象传感器本体（1），其特征在于：还包括抗风挡板装置、底座（2）、立柱（3）、控制模块，以及分别与控制模块相连接的电源、电控旋转套筒（4）、承重电控伸缩杆（5）、风速检测器（6）、第一电控伸缩杆（7）、第二电控伸缩杆（8）；电源经过控制模块分别为电控旋转套筒（4）、承重电控伸缩杆（5）、风速检测器（6）、第一电控伸缩杆（7）、第二电控伸缩杆（8）进行供电；其中，控制模块设置于底座（2）中；底座（2）的上下面为正方形，立柱（3）竖直设置于底座（2）上表面的中央位置，且与底座（2）的上表面相垂直，气象传感器（1）设置于立柱（3）的顶端；风速检测器（6）设置于气象传感器本体（1）的顶部；抗风挡板装置包括四块尺寸相同的抗风板（9），各块抗风板（9）分别与底座（2）四侧面相一一对应，各块抗风板（9）的水平宽度大于等于底座（2）上对应侧面的水平宽度，四块抗风板（9）之间的位置关系与其所对应底座（2）四侧面之间的位置关系相同，且相邻抗风板（9）彼此相对的侧边之间采用铰链（10）活动连接；电控旋转套筒（4）活动套设在立柱（3）上，电控旋转套筒（4）沿立柱（3）上下移动，且电控旋转套筒（4）在控制模块的控制下，以立柱（3）为轴心进行转动；承重电控伸缩杆（5）的电机嵌入式设置在底座（2）的上表面，承重电控伸缩杆（5）上伸缩杆所在直线与立柱（3）所在直线相平行，且承重电控伸缩杆（5）上伸缩杆顶端指向电控旋转套筒（4）底部的边缘位置，电控旋转套筒（4）在承重电控伸缩杆（5）上伸缩杆的作用下沿立柱（3）上下移动；第一电控伸缩杆（7）的底座和第二电控伸缩杆（8）的底座分别与套筒（4）的侧面固定连接，第一电控伸缩杆（7）所在直线与第二电控伸缩杆（8）所在直线共线，且位于水平面上，第一电控伸缩杆（7）上伸缩杆的顶部和第二电控伸缩杆（8）上伸缩杆的顶部分别连接抗风挡板装置中两个铰链（10）上的中间位置，且该两个铰链（10）之间的水平连线穿过立柱（3），抗风挡板装置经第一电控伸缩杆（7）、第二电控伸缩杆（8）随电控旋转套筒（4）以立柱（3）为轴心的转动而转动。

2.根据权利要求1所述一种智能抗风式气象传感器，其特征在于：所述承重电控伸缩杆（5）的电机为无刷电机。

3.根据权利要求1所述一种智能抗风式气象传感器，其特征在于：所述第一电控伸缩杆（7）、第二电控伸缩杆（8）的电机均为无刷电机。

4.根据权利要求1所述一种智能抗风式气象传感器，其特征在于：所述控制模块为单片机。

5.根据权利要求1所述一种智能抗风式气象传感器，其特征在于：所述电源为外接电源。