CN105607150A - 一种抗寒气象传感器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种抗寒气象传感器，针对现有传感器外部结构进行改进，引入自动化抗寒储藏式机械结构，其中，通过设计第一套筒（2）与第二套筒（3）之间的位置关系，一方面实现针对气象传感器本体（1）的储藏式收纳保护腔体，另一方面构成针对气象传感器本体（1）控温保护的加热腔体（12）；并基于外部设计设置的温度检测器（8）实现针对外部环境温度的实时准确检测，由此针对所设计的电控伸缩杆（6）和电加热模块（9）进行智能控制，实现气象传感器本体（1）相对储藏式收纳保护腔体的进出，在实现气象传感器本体（1）正常工作的同时，针对气象传感器本体（1）实现了有效的保护。

Description

一种抗寒气象传感器

技术领域

本发明涉及一种抗寒气象传感器，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：201280052861.3，公开了一种磁传感器，具备检测磁力的霍尔传感器以及用于进行霍尔传感器的驱动和信号处理的IC，IC具有两层以上的多个金属布线层，霍尔传感器和IC通过引线布线电连接并且被封入到一个封装体内。用于将霍尔传感器的输出电压输入到IC所具备的信号处理部的金属布线具备立体交叉部，以抑制由于从外部施加的磁通密度的变化而在与霍尔传感器的输出端子和霍尔传感器的输出电极焊盘相连接的引线布线以及用于将霍尔传感器的输出电压输入到IC所具备的信号处理部的IC上的金属布线上产生的感应电动势。由此，抑制由磁通密度的急剧变化引起的感应电动势的影响，提供电流传感器所需的高速应答性。

还有专利申请号：201410093853.4，公开了一种传感器，该传感器的探头包括一个内部件和套设该内部体的外壳体，该内部件的内部设有芯体，该内部件的表面具有一段螺旋槽道，该外壳体的下端具有开口，从而该内部件和套设该内部体的外壳体构成一个具有一条螺旋通道的且下端开口的中空双层的结构，并且该外壳体在对应内部的螺旋通道的位置开设有多个通孔；上述技术方案设计的传感器用于对流体进行传感测量。

不仅如此，专利申请号：201410247919.0，公开了一种传感器，其具有传感器元件和尤其是用于加热所述传感器元件的加热元件，其中所述传感器元件具有可暴露于要测量物质的前电极和相对电极，其中所述传感器元件、尤其是所述前电极和所述相对电极能通过电接触部被电接触，尤其是其中所述加热元件具有导电加热结构，其中所述导电加热结构、所述前电极、所述相对电极中的至少一个和所述电接触部之一至少部分地由多个彼此连接的颗粒构成，其中所述颗粒至少部分地由贵金属或贵金属合金构成。这样的传感器、尤其是气体传感器或颗粒传感器在良好性能的情况下允许改善的可制造性。

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，引入自动化抗寒储藏式机械结构，能够针对气象传感器本体实现保护的抗寒气象传感器。

本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种抗寒气象传感器，包括气象传感器本体、第一套筒、第二套筒、盖板、控制模块，以及分别与控制模块相连接的电源、电控伸缩杆、转动电机、温度检测器、至少一个电加热模块；气象传感器本体与控制模块相连接；电源经过控制模块分别为电控伸缩杆、转动电机、温度检测器、气象传感器本体，以及各个电加热模块进行供电；第一套筒和盖板采用隔热材料制成，第二套筒采用导热材料制成；第一套筒的其中一端敞开，另一端封闭；第二套筒的两端均敞开；第一套筒的长度大于第二套筒的长度，且第一套筒的内径大于第二套筒的外径；第二套筒设置于第一套筒内，且第二套筒的中心线与第一套筒的中心线共线，第二套筒其中一个敞开端的所在面与第一套筒敞开端的所在面共面，且第二套筒该敞开端开口边缘外侧与第一套筒敞开端开口边缘内侧之间设置上环形封闭盖板，将第二套筒该敞开端作为装置主敞开端，第二套筒另一敞开端开口边缘外侧与第一套筒内壁一周对应位置之间设置下环形封闭盖板，由第二套筒外壁、第一套筒内壁、上环形封闭盖板和下环形封闭盖板构成加热腔体；各个电加热模块设置在加热腔体中；盖板的外径大于第二套筒的外径，且小于第一套筒的内径；转动电机设置于上环形封闭盖板的上表面，且转动电机的驱动轴与盖板边缘固定连接，盖板在转动电机的控制下，以转动电机驱动轴为轴心进行转动，针对装置主敞开端实现封闭或开启；控制模块设置于第一套筒内部封闭端的底部；电控伸缩杆的电机底座设置于第一套筒内部封闭端底部的中央位置，电控伸缩杆上伸缩杆的顶端竖直向上，且电控伸缩杆上伸缩杆所在直线与第一套筒的中心线共线；气象传感器本体的外径与第二套筒内径相适应，气象传感器本体设置于电控伸缩杆上伸缩杆的顶端，气象传感器本体在电控伸缩杆上伸缩杆的作用下，在第二套筒中上下移动，并进出装置主敞开端；温度检测器设置于第一套筒的外壁上。

作为本发明的一种优选技术方案：所述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：所述转动电机为无刷转动电机。

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。

本发明所述一种抗寒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）本发明设计的抗寒气象传感器，针对现有传感器外部结构进行改进，引入自动化抗寒储藏式机械结构，其中，通过设计第一套筒与第二套筒之间的位置关系，一方面实现针对气象传感器本体的储藏式收纳保护腔体，另一方面构成针对气象传感器本体控温保护的加热腔体；并基于外部设计设置的温度检测器实现针对外部环境温度的实时准确检测，由此针对所设计的电控伸缩杆和电加热模块进行智能控制，实现气象传感器本体相对储藏式收纳保护腔体的进出，在实现气象传感器本体正常工作的同时，针对气象传感器本体实现了有效的保护；

（2）本发明设计的抗寒气象传感器中，针对电控伸缩杆的电机，进一步设计采用无刷电机，以及针对转动电机，进一步设计采用无刷转动电机，使得本发明设计的抗寒气象传感器在实际工作过程中，能够实现静音工作，既保证了所设计抗寒气象传感器具有的抗寒工作功能，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）本发明设计的抗寒气象传感器中，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抗寒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）本发明设计的抗寒气象传感器中，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寒储藏式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抗寒气象传感器在实际应用中的稳定性。

附图说明

图1是本发明设计抗寒气象传感器的结构示意图。

其中，1.气象传感器本体，2.第一套筒，3.第二套筒，4.盖板，5.控制模块，6.电控伸缩杆，7.转动电机，8.温度检测器，9.电加热模块，10.上环形封闭盖板，11.下环形封闭盖板，12.加热腔体。

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，本发明设计的一种抗寒气象传感器，包括气象传感器本体1、第一套筒2、第二套筒3、盖板4、控制模块5，以及分别与控制模块5相连接的电源、电控伸缩杆6、转动电机7、温度检测器8、至少一个电加热模块9；气象传感器本体1与控制模块5相连接；电源经过控制模块5分别为电控伸缩杆6、转动电机7、温度检测器8、气象传感器本体1，以及各个电加热模块9进行供电；第一套筒2和盖板4采用隔热材料制成，第二套筒3采用导热材料制成；第一套筒2的其中一端敞开，另一端封闭；第二套筒3的两端均敞开；第一套筒2的长度大于第二套筒3的长度，且第一套筒2的内径大于第二套筒3的外径；第二套筒3设置于第一套筒2内，且第二套筒3的中心线与第一套筒2的中心线共线，第二套筒3其中一个敞开端的所在面与第一套筒2敞开端的所在面共面，且第二套筒3该敞开端开口边缘外侧与第一套筒2敞开端开口边缘内侧之间设置上环形封闭盖板10，将第二套筒3该敞开端作为装置主敞开端，第二套筒3另一敞开端开口边缘外侧与第一套筒2内壁一周对应位置之间设置下环形封闭盖板11，由第二套筒3外壁、第一套筒2内壁、上环形封闭盖板10和下环形封闭盖板11构成加热腔体12；各个电加热模块9设置在加热腔体12中；盖板4的外径大于第二套筒3的外径，且小于第一套筒2的内径；转动电机7设置于上环形封闭盖板10的上表面，且转动电机7的驱动轴与盖板4边缘固定连接，盖板4在转动电机7的控制下，以转动电机7驱动轴为轴心进行转动，针对装置主敞开端实现封闭或开启；控制模块5设置于第一套筒2内部封闭端的底部；电控伸缩杆6的电机底座设置于第一套筒2内部封闭端底部的中央位置，电控伸缩杆6上伸缩杆的顶端竖直向上，且电控伸缩杆6上伸缩杆所在直线与第一套筒2的中心线共线；气象传感器本体1的外径与第二套筒3内径相适应，气象传感器本体1设置于电控伸缩杆6上伸缩杆的顶端，气象传感器本体1在电控伸缩杆6上伸缩杆的作用下，在第二套筒3中上下移动，并进出装置主敞开端；温度检测器8设置于第一套筒2的外壁上。上述技术方案所设计的抗寒气象传感器，针对现有传感器外部结构进行改进，引入自动化抗寒储藏式机械结构，其中，通过设计第一套筒2与第二套筒3之间的位置关系，一方面实现针对气象传感器本体1的储藏式收纳保护腔体，另一方面构成针对气象传感器本体1控温保护的加热腔体12；并基于外部设计设置的温度检测器8实现针对外部环境温度的实时准确检测，由此针对所设计的电控伸缩杆6和电加热模块9进行智能控制，实现气象传感器本体1相对储藏式收纳保护腔体的进出，在实现气象传感器本体1正常工作的同时，针对气象传感器本体1实现了有效的保护。

基于上述设计抗寒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：针对电控伸缩杆6的电机，进一步设计采用无刷电机，以及针对转动电机7，进一步设计采用无刷转动电机，使得本发明设计的抗寒气象传感器在实际工作过程中，能够实现静音工作，既保证了所设计抗寒气象传感器具有的抗寒工作功能，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5，进一步设计采用单片机，一方面能够适用于后期针对抗寒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寒储藏式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抗寒气象传感器在实际应用中的稳定性。

本发明设计的抗寒气象传感器在实际应用过程当中，包括气象传感器本体1、第一套筒2、第二套筒3、盖板4、单片机，以及分别与单片机相连接的外接电源、电控伸缩杆6、无刷转动电机、温度检测器8、至少一个电加热模块9；气象传感器本体1与单片机相连接；外接电源经过单片机分别为电控伸缩杆6、无刷转动电机、温度检测器8、气象传感器本体1，以及各个电加热模块9进行供电；第一套筒2和盖板4采用隔热材料制成，第二套筒3采用导热材料制成；第一套筒2的其中一端敞开，另一端封闭；第二套筒3的两端均敞开；第一套筒2的长度大于第二套筒3的长度，且第一套筒2的内径大于第二套筒3的外径；第二套筒3设置于第一套筒2内，且第二套筒3的中心线与第一套筒2的中心线共线，第二套筒3其中一个敞开端的所在面与第一套筒2敞开端的所在面共面，且第二套筒3该敞开端开口边缘外侧与第一套筒2敞开端开口边缘内侧之间设置上环形封闭盖板10，将第二套筒3该敞开端作为装置主敞开端，第二套筒3另一敞开端开口边缘外侧与第一套筒2内壁一周对应位置之间设置下环形封闭盖板11，由第二套筒3外壁、第一套筒2内壁、上环形封闭盖板10和下环形封闭盖板11构成加热腔体12；各个电加热模块9设置在加热腔体12中；盖板4的外径大于第二套筒3的外径，且小于第一套筒2的内径；无刷转动电机设置于上环形封闭盖板10的上表面，且无刷转动电机的驱动轴与盖板4边缘固定连接，盖板4在无刷转动电机的控制下，以无刷转动电机驱动轴为轴心进行转动，针对装置主敞开端实现封闭或开启；单片机设置于第一套筒2内部封闭端的底部；电控伸缩杆6的电机为无刷电机；电控伸缩杆6的电机底座设置于第一套筒2内部封闭端底部的中央位置，电控伸缩杆6上伸缩杆的顶端竖直向上，且电控伸缩杆6上伸缩杆所在直线与第一套筒2的中心线共线；气象传感器本体1的外径与第二套筒3内径相适应，气象传感器本体1设置于电控伸缩杆6上伸缩杆的顶端，气象传感器本体1在电控伸缩杆6上伸缩杆的作用下，在第二套筒3中上下移动，并进出装置主敞开端；温度检测器8设置于第一套筒2的外壁上。实际应用安装过程当中，安装人员将所设计抗寒气象传感器设置于指定监测位置，即将抗寒气象传感器中第一套筒2外表面封闭端的底部设置于指定监测位置；实际应用中，首先进行初始化操作，设置于加热腔体12中的各个电加热模块9不工作，单片机首先向与之相连的无刷转动电机发送控制命令，控制无刷转动电机工作，使得盖板4在无刷转动电机的控制下，以无刷转动电机驱动轴为轴心进行转动，针对装置主敞开端实现开启；然后单片机向与之相连的电控伸缩杆6发送控制命令，控制电控伸缩杆6工作伸长伸缩杆，将气象传感器本体1移出第二套筒3内部，经装置主敞开端置于外部环境当中，并且单片机随即控制与相连的气象传感器本体1开始工作，检测所处环境当中的指定气象信息数据，由此完成初始化操作；在控制气象传感器本体1工作检测指定气象信息数据的同时，设置于第一套筒2外壁表面的温度检测器8实时工作，并将实时获得的环境温度检测结果上传至单片机当中，单片机实时接收上传的环境温度检测结果进行实时判断分析，并做出相应响应操作；其中，当单片机所接收到的环境温度检测结果大于等于预设温控阈值时，则单片机不做任何进一步操作；当单片机所接收到的环境温度检测结果低于预设温控阈值时，则单片机首先控制与之相连的气象传感器本体1停止工作，接着单片机向与之相连的电控伸缩杆6发送控制命令，控制电控伸缩杆6工作缩短伸缩杆，将气象传感器本体1经装置主敞开端由外部环境移入第二套筒3内部，然后，单片机向与之相连的无刷转动电机发送控制命令，控制无刷转动电机工作，使得盖板4在无刷转动电机的控制下，以无刷转动电机驱动轴为轴心进行转动，针对装置主敞开端实现封闭，最后，单片机向与之相连、设置于加热腔体12中的各个电加热模块9发送控制命令，控制各个电加热模块9开始工作产生热量，并经采用导热材料制成的第二套筒3为气象传感器本体1进行供暖；同样与上述工作操作过程相对应，温度检测器8实时工作，当单片机实时所获环境温度检测结果若再次大于等于预设温控阈值时，则单片机按初始操作过程，首先控制各个电加热模块9停止工作，并停止供热，然后控制气象传感器本体1置于外部环境当中，检测所处环境当中的指定气象信息数据。

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)

1.一种抗寒气象传感器，包括气象传感器本体（1），其特征在于：还包括第一套筒（2）、第二套筒（3）、盖板（4）、控制模块（5），以及分别与控制模块（5）相连接的电源、电控伸缩杆（6）、转动电机（7）、温度检测器（8）、至少一个电加热模块（9），气象传感器本体（1）与控制模块（5）相连接；电源经过控制模块（5）分别为电控伸缩杆（6）、转动电机（7）、温度检测器（8）、气象传感器本体（1），以及各个电加热模块（9）进行供电；第一套筒（2）和盖板（4）采用隔热材料制成，第二套筒（3）采用导热材料制成；第一套筒（2）的其中一端敞开，另一端封闭；第二套筒（3）的两端均敞开；第一套筒（2）的长度大于第二套筒（3）的长度，且第一套筒（2）的内径大于第二套筒（3）的外径；第二套筒（3）设置于第一套筒（2）内，且第二套筒（3）的中心线与第一套筒（2）的中心线共线，第二套筒（3）其中一个敞开端的所在面与第一套筒（2）敞开端的所在面共面，且第二套筒（3）该敞开端开口边缘外侧与第一套筒（2）敞开端开口边缘内侧之间设置上环形封闭盖板（10），将第二套筒（3）该敞开端作为装置主敞开端，第二套筒（3）另一敞开端开口边缘外侧与第一套筒（2）内壁一周对应位置之间设置下环形封闭盖板（11），由第二套筒（3）外壁、第一套筒（2）内壁、上环形封闭盖板（10）和下环形封闭盖板（11）构成加热腔体（12）；各个电加热模块（9）设置在加热腔体（12）中；盖板（4）的外径大于第二套筒（3）的外径，且小于第一套筒（2）的内径；转动电机（7）设置于上环形封闭盖板（10）的上表面，且转动电机（7）的驱动轴与盖板（4）边缘固定连接，盖板（4）在转动电机（7）的控制下，以转动电机（7）驱动轴为轴心进行转动，针对装置主敞开端实现封闭或开启；控制模块（5）设置于第一套筒（2）内部封闭端的底部；电控伸缩杆（6）的电机底座设置于第一套筒（2）内部封闭端底部的中央位置，电控伸缩杆（6）上伸缩杆的顶端竖直向上，且电控伸缩杆（6）上伸缩杆所在直线与第一套筒（2）的中心线共线；气象传感器本体（1）的外径与第二套筒（3）内径相适应，气象传感器本体（1）设置于电控伸缩杆（6）上伸缩杆的顶端，气象传感器本体（1）在电控伸缩杆（6）上伸缩杆的作用下，在第二套筒（3）中上下移动，并进出装置主敞开端；温度检测器（8）设置于第一套筒（2）的外壁上。

2.根据权利要求1所述一种抗寒气象传感器，其特征在于：所述电控伸缩杆（6）的电机为无刷电机。

3.根据权利要求1所述一种抗寒气象传感器，其特征在于：所述转动电机（7）为无刷转动电机。

4.根据权利要求1所述一种抗寒气象传感器，其特征在于：所述控制模块（5）为单片机。

5.根据权利要求1所述一种抗寒气象传感器，其特征在于：所述电源为外接电源。