CN105629331A - 一种抗风式气象传感器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种抗风式气象传感器，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，引入自动化抗风机械结构，通过所设计转动电机（6）驱动所连齿轮（5）在立柱（3）表面齿轮卡槽（11）中的移动，经套筒（4）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；并且结合针对所设计第一电控伸缩杆（7）、第二电控伸缩杆（8）的智能控制，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。

Description

一种抗风式气象传感器

技术领域

本发明涉及一种抗风式气象传感器，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，引入自动化抗风机械结构，能够针对气象传感器本体实现保护的抗风式气象传感器。

本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种抗风式气象传感器，包括气象传感器本体、立柱、套筒、齿轮、抗风挡板装置、上下面为正方形的底座、控制模块，以及分别与控制模块相连接的电源、指令输入装置、转动电机、第一电控伸缩杆、第二电控伸缩杆；其中，电源经过控制模块分别为指令输入装置、转动电机、第一电控伸缩杆、第二电控伸缩杆进行供电；控制模块设置于底座中；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，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；立柱表面上沿竖直方向设置齿轮卡槽，套筒活动套设在立柱上，转动电机固定设置于套筒的顶部或底部，转动电机的驱动端上连接齿轮，齿轮与立柱表面齿轮卡槽相咬合，齿轮在转动电机驱动下转动沿立柱表面齿轮卡槽进行移动，进而带动套筒沿立柱上下移动；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。

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，引入自动化抗风机械结构，通过所设计转动电机驱动所连齿轮在立柱表面齿轮卡槽中的移动，经套筒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；并且结合针对所设计第一电控伸缩杆、第二电控伸缩杆的智能控制，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，增强强风通过抗风挡板装置的通过性，使得所设计的抗风式气象传感器，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）本发明设计的抗风式气象传感器中，针对转动电机，进一步设计采用无刷转动电机，以及针对第一电控伸缩杆、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.套筒，5.齿轮，6.转动电机，7.第一电控伸缩杆，8.第二电控伸缩杆，9.抗风板，10.铰链，11.齿轮卡槽。

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风式气象传感器，包括气象传感器本体1、立柱3、套筒4、齿轮5、抗风挡板装置、上下面为正方形的底座2、控制模块，以及分别与控制模块相连接的电源、指令输入装置、转动电机6、第一电控伸缩杆7、第二电控伸缩杆8；其中，电源经过控制模块分别为指令输入装置、转动电机6、第一电控伸缩杆7、第二电控伸缩杆8进行供电；控制模块设置于底座2中；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，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；立柱3表面上沿竖直方向设置齿轮卡槽11，套筒4活动套设在立柱3上，转动电机6固定设置于套筒4的顶部或底部，转动电机6的驱动端上连接齿轮5，齿轮5与立柱3表面齿轮卡槽11相咬合，齿轮5在转动电机6驱动下转动沿立柱3表面齿轮卡槽11进行移动，进而带动套筒4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。上述技术方案所设计的抗风式气象传感器，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，引入自动化抗风机械结构，通过所设计转动电机6驱动所连齿轮5在立柱3表面齿轮卡槽11中的移动，经套筒4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；并且结合针对所设计第一电控伸缩杆7、第二电控伸缩杆8的智能控制，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，增强强风通过抗风挡板装置的通过性，使得所设计的抗风式气象传感器，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：针对转动电机6，进一步设计采用无刷转动电机，以及针对第一电控伸缩杆7、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抗风式气象传感器在实际应用中的稳定性。

本发明设计的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、立柱3、套筒4、齿轮5、抗风挡板装置、上下面为正方形的底座2、单片机，以及分别与单片机相连接的外接电源、指令输入装置、无刷转动电机、第一电控伸缩杆7、第二电控伸缩杆8；其中，外接电源经过单片机分别为指令输入装置、无刷转动电机、第一电控伸缩杆7、第二电控伸缩杆8进行供电；单片机设置于底座2中；第一电控伸缩杆7的电机和第二电控伸缩杆8的电机，均设计采用无刷电机；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，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；立柱3表面上沿竖直方向设置齿轮卡槽11，套筒4活动套设在立柱3上，无刷转动电机固定设置于套筒4的顶部或底部，无刷转动电机的驱动端上连接齿轮5，齿轮5与立柱3表面齿轮卡槽11相咬合，齿轮5在无刷转动电机驱动下转动沿立柱3表面齿轮卡槽11进行移动，进而带动套筒4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。实际应用过程当中，安装人员将所设计抗风式气象传感器设置于指定监测位置，即将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，控制无刷转动电机工作，驱动其所连齿轮5沿立柱3表面齿轮卡槽11向下移动，使得套筒4沿立柱3向下移动，进而经第一电控伸缩杆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；由此完成针对抗风式气象传感器的初始化操作；在实际应用过程当中，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；当抗风式气象传感器所设指定监测位置出现强风，且超过第一风力阈值时，工作人员可以通过指令输入装置向单片机发送控制指令，并经由单片机控制与之相连的无刷转动电机工作，驱动无刷转动电机所连接的齿轮5沿立柱3表面齿轮卡槽11向上移动，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，当抗风式气象传感器所设指定监测位置的强风愈发增大，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，则工作人员进一步通过指令输入装置向单片机发送控制指令，并经由单片机分别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，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，当抗风式气象传感器所设指定监测位置的风力降低至低于第一风力阈值时，则工作人员通过指令输入装置向单片机发送控制指令，并经由单片机发送相应控制指令，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：还包括立柱（3）、套筒（4）、齿轮（5）、抗风挡板装置、上下面为正方形的底座（2）、控制模块，以及分别与控制模块相连接的电源、指令输入装置、转动电机（6）、第一电控伸缩杆（7）、第二电控伸缩杆（8）；其中，电源经过控制模块分别为指令输入装置、转动电机（6）、第一电控伸缩杆（7）、第二电控伸缩杆（8）进行供电；控制模块设置于底座（2）中；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，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；立柱（3）表面上沿竖直方向设置齿轮卡槽（11），套筒（4）活动套设在立柱（3）上，转动电机（6）固定设置于套筒（4）的顶部或底部，转动电机（6）的驱动端上连接齿轮（5），齿轮（5）与立柱（3）表面齿轮卡槽（11）相咬合，齿轮（5）在转动电机（6）驱动下转动沿立柱（3）表面齿轮卡槽（11）进行移动，进而带动套筒（4）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）。

2.根据权利要求1所述一种抗风式气象传感器，其特征在于：所述转动电机（6）为无刷转动电机。

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