CN107607735A - 风速传感器起动风速测量系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种风速传感器起动风速测量系统，其包括测量工作台，在所述测量工作台上设置测量箱体，在量箱体内设有直线导轨；在直线导轨上设置滑台，待测量的风速传感器通过滑台安装于直线导轨上；还包括用于驱动滑台在直线导轨上运动的滑台驱动机构以及用于控制所述滑台驱动机构工作状态的测量控制装置，所述测量控制装置与滑台驱动机构电连接，测量控制装置通过滑台驱动机构控制滑台上待测量风速传感器在直线导轨上的运动状态，并根据所述待测量风速传感器在直线导轨上的运动状态确定所述风速传感器的测量状态。本发明结构紧凑，能有效实现对风速传感器的起动风速测量，测量精度高，测量时间短，操作与维护方便，安全可靠。

Description

风速传感器起动风速测量系统

技术领域

本发明涉及一种风速测量系统，尤其是一种风速传感器起动风速测量系统，属于风速传感器检测的技术领域。

背景技术

三杯式风速传感器是一种测量水平风力的高灵敏度气象设备，对其使用有着严格的要求。在出厂前及运行一定周期后，需要对起动风速等技术指标进行校准和检测。常规的方法是将风速传感器送到国家或者具有检定资格的计量单位，使用风洞试验室进行测量检定。由于风洞实验室的建造要求及造价过于昂贵严格，所以市场保有量少，常常不能满足用户的检定需求。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种风速传感器起动风速测量系统，其结构紧凑，能有效实现对风速传感器的起动风速测量，测量精度高，测量时间短，操作与维护方便，适应范围广，安全可靠。

按照本发明提供的技术方案，所述风速传感器起动风速测量系统，包括测量工作台，在所述测量工作台上设置用于提供密封测量环境的测量箱体，在所述测量箱体内设有直线导轨，所述直线导轨支撑在测量工作台上，且直线导轨的长度方向与测量箱体的长度方向相一致；在直线导轨上设置能在所述直线导轨运动的滑台，待测量的风速传感器通过滑台安装于直线导轨上；

还包括用于驱动滑台在直线导轨上运动的滑台驱动机构以及用于控制所述滑台驱动机构工作状态的测量控制装置，所述测量控制装置与滑台驱动机构电连接，测量控制装置通过滑台驱动机构控制滑台上待测量风速传感器在直线导轨上的运动状态，并根据所述待测量风速传感器在直线导轨上的运动状态确定所述风速传感器的测量状态。

所述滑台驱动机构包括设置于直线导轨端部的伺服电机以及与所述伺服电机连接的传动机构，所述滑台与传动机构连接。

所述测量控制装置包括测量控制器以及与所述测量控制器连接的信号发生器，所述测量控制器与滑台驱动机构以及用于检测滑台运动距离的运动距离传感器连接，所述信号发生器能产生与待测量风速传感器适配的测量控制信号，并将所述测量控制信号传输至测量控制器，测量控制器根据测量控制信号以及运动距离传感器检测的运动距离控制滑台驱动机构的工作状态。

所述运动距离传感器包括编码器，信号发生器包括微处理芯片以及与所述微处理芯片连接的频率发生器，所述频率发生器与测量控制器连接；所述测量控制器还与直线导轨外侧的第一光电开关以及第二光电开关电连接。

所述测量箱体上设有能开关的柜门，在测量工作台的底端设置若干均匀分布的可调支撑脚。

在所述测量工作台上还设有显示屏，所述显示屏通过显示屏支架以及支架底座安装于测量工作台上，显示屏与测量控制装置电连接，测量控制装置通过显示屏能显示输出风速传感器测量状态。

本发明的优点：待测试风速传感器通过滑台安装于直线导轨上，测量控制装置通过滑台驱动机构驱动风速传感器在直线导轨进行所需的运动，并根据风速传感器的运动状态，实现风速传感器起动风速的测量，测量精度高，测量时间短，操作与维护方便，适应范围广，安全可靠。

附图说明

图1为本发明的立体图。

图2为本发明的结构示意图。

图3为图2的俯视图。

图4为图2的左视图。

附图标记说明：1-测量工作台、2-支架底座、3-显示屏支架、4-显示屏、5-测量箱体、6-可调支撑脚、7-柜门、8-直线导轨、9-风速传感器、10-第一光电开关、11-第二光电开关、12-微处理芯片、13-电源、14-频率发生器、15-测量控制器、16-滑台以及17-伺服电机。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1、图2、图3和图4所示：为了能有效实现对风速传感器的起动风速测量，本发明包括测量工作台1，在所述测量工作台1上设置用于提供密封测量环境的测量箱体5，在所述测量箱体5内设有直线导轨8，所述直线导轨8支撑在测量工作台1上，且直线导轨8的长度方向与测量箱体5的长度方向相一致；在直线导轨8上设置能在所述直线导轨8运动的滑台16，待测量的风速传感器9通过滑台16安装于直线导轨8上；

还包括用于驱动滑台16在直线导轨8上运动的滑台驱动机构以及用于控制所述滑台驱动机构工作状态的测量控制装置，所述测量控制装置与滑台驱动机构电连接，测量控制装置通过滑台驱动机构控制滑台16上待测量风速传感器9在直线导轨8上的运动状态，并根据所述待测量风速传感器9在直线导轨8上的运动状态确定所述风速传感器9的测量状态。

具体地，测量工作台1呈平板状，测量箱体5安装于测量工作台1上，通过测量箱体5与测量工作台1配合提供密封测量环境，当待测量的风速传感器9安装于测量箱体5内后，能确保待测量的风速传感器不受外界干扰下进行测量。一般地，测量箱体5固定安装于测量工作台1上，为了能实现待测量风速传感器9的安装与一处，在测量箱体5上设置能开关的柜门7，所述柜门7位于测量箱体5的侧面或顶部，只要能实现开关即可，当柜门7打开时，能将待测量的风速传感器9安装于滑台16上，或将测量后的风速传感器9从滑台16上移除并从测量箱体5内移出，当关闭柜门7时，能确保测量箱体7的密闭状态，测量箱体5设置柜门7的具体位置等情况可以根据需要进行选择，此处不再赘述。此外，在测量工作台1的底端设置若干均匀分布的可调支撑脚6，通过可调支撑脚6能调节测量工作台1的水平状态，提高测量工作台1对测量环境的适应性，提高测量的精度。测量箱体5可以采用透明亚克力板材和铝合金型材制成。

直线导轨8的长度方向与测量箱体5的长度方向相一致，一般地，直线导轨8的长度小于测量箱体5的长度，直线导轨8固定在测试工作台1上，滑台16安装于直线导轨8上，滑台16的运动平面与测试工作台1平行，直线导轨8的长度为3米。风速传感器9通过滑台16安装于直线导轨8上后，能同步跟随滑台16在直线导轨8上的运动，即通过滑台16能带动待测量的风速传感器9在直线导轨8上的运动。待测量的风速传感器9安装于滑台16上时，风速传感器9呈竖直状态，风速传感器9的下部与滑台16的顶部连接，风速传感器9与滑台16间可拆卸连接，当风速传感器9安装于滑台16上时，具有较好的稳定性，风速传感器9与滑台16间可以选用常用的连接配合形式，具体为本技术领域人员所熟知，此处不再赘述。

滑台驱动机构驱动滑台16运动时，风速传感器9跟随在直线导轨8上运动，测量控制装置能控制滑台驱动机构的运动状态，测量控制装置通过滑台驱动机构控制风速传感器9的运动状态，具体包括控制风速传感器9在直线导轨8上加速运动、匀速运动以及减速运动等，根据风速传感器9的运动状态变化，实现对风速传感器9的起动风速测量。具体实施时，测量控制装置通过滑台驱动机构驱动风速传感器9加速运动到设定的速度后保持匀速在直线导轨8上运动，在匀速运动过程中，当风速传感器9的风杯组件由静止变为连续旋转时，即判断风速传感器9起动，从而能判定风速传感器9的起动风速。

进一步地，所述滑台驱动机构包括设置于直线导轨8端部的伺服电机17以及与所述伺服电机17连接的传动机构，所述滑台16与传动机构连接。

本发明实施例中，所述传动机构可以采用同步带传动或其他传动形式，伺服电机17通过传动机构能驱动滑台16在直线导轨8上的连续运动。具体实施时，滑台驱动机构还可以采用其他的实现形式，只要能实现滑台16在直线导轨8上所需的运动过程即可，此处不再一一列举。

所述测量控制装置包括测量控制器15以及与所述测量控制器15连接的信号发生器，所述测量控制器15与滑台驱动机构以及用于检测滑台16运动距离的运动距离传感器连接，所述信号发生器能产生与待测量风速传感器9适配的测量控制信号，并将所述测量控制信号传输至测量控制器15，测量控制器15根据测量控制信号以及运动距离传感器检测的运动距离控制滑台驱动机构的工作状态。

本发明实施例中，所述运动距离传感器包括编码器，通过编码器能测量滑台16在直线导轨8上运动距离，运动距离传感器还可以采用其他的形式。信号发生器包括微处理芯片12以及与所述微处理芯片12连接的频率发生器14，所述频率发生器14与测量控制器15连接；所述测量控制器15还与直线导轨8外侧的第一光电开关10以及第二光电开关11电连接。

具体测试时，滑台驱动机构驱动滑台16滑台16在直线导轨8上运动时，从初始状态至第一光电开关10之间的区域，滑台16处于加速状态；在第一光电开关10与第二光电开关11之间的区域，滑台16处于匀速运动状态，在第二光电开关11至直线导轨8的尾端，滑台16处于减速运动，且在直线导轨8的尾端前能停止。以测量判断风速传感器9的起动风速为0.4m/s为例，滑台16从直线导轨8的头端从静止到加速，且经过第一光电开关10时，滑台16的速度为0.4m/s；滑台16在第一光电开关10与第二光电开关11之间的运动速度保持0.4m/s，在第一光电开关10与第二光电开关11之间的任一位置，风速传感器9的风杯由静止变为连续转动时，则能判定风速传感器9的起动风速小于等于0.4m/s，否则，判断风速传感器9的起动风速大于0.4m/s。滑台16经过第二光电开关11时开始减速，并由0.4m/s的速度减到0m/s的速度，至此完成依次的起动风速测量。

当风速传感器9的起动风速为其他情况时，对应设置第一光电开关10、第二光电开关11对应的速度状态，具体速度状态的设定为本技术领域人员所熟知，此处不再赘述。

在所述测量工作台1上还设有显示屏4，所述显示屏4通过显示屏支架3以及支架底座2安装于测量工作台1上，显示屏4与测量控制装置电连接，测量控制装置通过显示屏4能显示输出风速传感器9测量状态。

本发明实施例中，通过显示屏支架3能使得显示屏4进行任意角度的转动，显示屏4与测量控制装置内的测量控制器15电连接，能实现所需信息的显示输出。

本发明待测试风速传感器9通过滑台16安装于直线导轨8上，测量控制装置通过滑台驱动机构驱动风速传感器9在直线导轨8进行所需的运动，并根据风速传感器9的运动状态，实现风速传感器9起动风速的测量，测量精度高，测量时间短，操作与维护方便，适应范围广，安全可靠。

Claims (6)

1.一种风速传感器起动风速测量系统，其特征是：包括测量工作台（1），在所述测量工作台（1）上设置用于提供密封测量环境的测量箱体（5），在所述测量箱体（5）内设有直线导轨（8），所述直线导轨（8）支撑在测量工作台（1）上，且直线导轨（8）的长度方向与测量箱体（5）的长度方向相一致；在直线导轨（8）上设置能在所述直线导轨（8）运动的滑台（16），待测量的风速传感器（9）通过滑台（16）安装于直线导轨（8）上；

还包括用于驱动滑台（16）在直线导轨（8）上运动的滑台驱动机构以及用于控制所述滑台驱动机构工作状态的测量控制装置，所述测量控制装置与滑台驱动机构电连接，测量控制装置通过滑台驱动机构控制滑台（16）上待测量风速传感器（9）在直线导轨（8）上的运动状态，并根据所述待测量风速传感器（9）在直线导轨（8）上的运动状态确定所述风速传感器（9）的测量状态。

2.根据权利要求1所述的风速传感器起动风速测量系统，其特征是：所述滑台驱动机构包括设置于直线导轨（8）端部的伺服电机（17）以及与所述伺服电机（17）连接的传动机构，所述滑台（16）与传动机构连接。

3.根据权利要求1所述的风速传感器起动风速测量系统，其特征是：所述测量控制装置包括测量控制器（15）以及与所述测量控制器（15）连接的信号发生器，所述测量控制器（15）与滑台驱动机构以及用于检测滑台（16）运动距离的运动距离传感器连接，所述信号发生器能产生与待测量风速传感器（9）适配的测量控制信号，并将所述测量控制信号传输至测量控制器（15），测量控制器（15）根据测量控制信号以及运动距离传感器检测的运动距离控制滑台驱动机构的工作状态。

4.根据权利要求3所述的风速传感器起动风速测量系统，其特征是：所述运动距离传感器包括编码器，信号发生器包括微处理芯片（12）以及与所述微处理芯片（12）连接的频率发生器（14），所述频率发生器（14）与测量控制器（15）连接；所述测量控制器（15）还与直线导轨（8）外侧的第一光电开关（10）以及第二光电开关（11）电连接。

5.根据权利要求1所述的风速传感器起动风速测量系统，其特征是：所述测量箱体（5）上设有能开关的柜门（7），在测量工作台（1）的底端设置若干均匀分布的可调支撑脚（6）。

6.根据权利要求1所述的风速传感器起动风速测量系统，其特征是：在所述测量工作台（1）上还设有显示屏（4），所述显示屏（4）通过显示屏支架（3）以及支架底座（2）安装于测量工作台（1）上，显示屏（4）与测量控制装置电连接，测量控制装置通过显示屏（4）能显示输出风速传感器（9）测量状态。