CN108535513B - 一种气象用现场启动风速校准系统及校准方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及气象测量仪器，尤其涉及一种气象用现场启动风速校准系统及校准方法。本发明所述的气象用现场启动风速校准系统形成一个封闭的风洞系统，内部形循环风，不受外界风影响，通过标准的风杯风速计校准后，然后对比校准待测风杯风速计，可以方便的检测对照风杯风速计是否合格，由于结构简单、体积小、携带方便，可以由检测人员带着设备去自动气象站进行监测风杯风速计。本发明所述的启动风速校准方法可以快速简单的校准待测风杯风速计是否合格，该方法简单、方便，工作量小。

Description

一种气象用现场启动风速校准系统及校准方法
技术领域
本发明涉及气象测量仪器，尤其涉及一种气象用现场启动风速校
准系统及校准方法。
背景技术
风的测量对天气预报、气候监测及雾霾的防治等具有重要的意义，几乎所有的国家级自动气象站和大部分区域自动气象站都安装了风杯式风速传感器。目前山东省全省大约有1553个自动气象站安装了风杯式风速传感器，如此大规模的仪器使得仅依靠实验室进行校准难易实现。为了实现对风及时有效的计量保障，保证自动气象站风向风速数据的准确可靠，必须开展风的现场校准工作。然而。现有的风杯式风速传感器的现场校准装置在一个顶部开口的半封闭式圆柱形腔体内，由于不是闭合回路设计，鉴定过程中受到环境风的干扰。
发明内容
本发明要解决的问题提供一种不受外界风影响在自动气象站校准待测风杯风速计气象用现场启动风速校准系统及校准方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种气象用现场启动风速校准系统，包括圆柱形的封闭壳体，所述壳体的上盖中心位置设有可拆卸的圆形门体，所述壳体内部设有倒锥形内罩，所述内罩上端设有底板，所述底板中心位置设有放置风杯风速计的安置筒，所述安置筒底部中心设有安装固定风速计的基座；所述底板上设有若干绕着中心环形分布的通气孔，所述底板上安装有横截面为环形的导向套，所述导向套的上端面安装在所述壳体的上盖下端面，所述导向套在其圆周面上均匀设有若干同向斜通槽；所述内罩的下端设有圆形进风口，所述进风口内安装有直流风机。如此设计，该装置形成一个封闭的风洞系统，可以方便的检测对照风杯风速计是否合格，同时不会受到外界风的干扰，结构简单、体积小、携带方便。
进一步的，所述直流风机出风口的下方设有圆弧形的导风罩。如此设计，导风罩将直流风机出风口的风导向进入壳体和内罩之间的空腔内，顺利产生旋风。
进一步的，所述通气孔距离所述底板中心的距离均小于风杯风速计的风杯距离底板中心的距离。如此设计，保证风经过风杯后在通过内罩进入直流风机进风口。
进一步的，所述门体上端中心位置焊接有把手，所述门体通过螺纹连接在所述壳体的上盖中心位置。如此设计，方便拆卸安装门体。
一种基于所述的气象用现场启动风速校准系统的启动风速校准方法，步骤如下：
1、首先将标准的启动风速为0.3m/s的风杯风速计放入气象用现场启动风速校准系统内部的基座上，风杯风速计连接到装置外的采集器，封闭该装置，启动直流风机，直流风机转速从0r/min开始，逐渐加速，直到标准的风杯风速计开始转动，记录直流风机的转速n1，采集器采集的标准风杯风速计转速为0.3m/s；直流风机转速提升，直到采集器采集的风杯风速计速度为0.4m/s，记录直流风机的转速n2；直流风机转速提升，直到采集器采集的风杯风速计速度为0.5m/s，记录直流风机的转速n3；直流风机转速提升，直到采集器采集的风杯风速计速度为0.6m/s，记录直流风机的转速n4；
2、将待测风杯风速计替换标准风杯风速计，封闭该装置，启动直流风机，直流风机转速从0r/min开始，逐渐加速直到待测的风杯风速计开始转动，记录直流风机转速n ；
3、若n≤n3，则待测风杯风速计合格；若n＞n3，则待测风杯风速计不合格。
与现有技术相比，本发明所取得的有益效果是：本发明所述的气象用现场启动风速校准系统形成一个封闭的风洞系统，内部形循环风，不受外界风影响，通过标准的风杯风速计校准后，然后对比校准待测风杯风速计，可以方便的检测对照风杯风速计是否合格，由于结构简单、体积小、携带方便，可以由检测人员带着设备去自动气象站进行监测风杯风速计。
本发明所述的启动风速校准方法可以快速简单的校准待测风杯风速计是否合格，该方法简单、方便，工作量小。
附图说明
图1为本发明所述气象用现场启动风速校准系统结构示意图；
图2为图1中所示导向套结构示意图；
图3为图1中所示底板结构示意图
图中：1、壳体，2、门体，3、内罩，4、底板，41、通气孔，5、安置筒，51、基座，6、导向套，61、斜通槽，7、直流风机，8、导风罩。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步详细的说明。
如图1~3所示，一种气象用现场启动风速校准系统，包括圆柱形的金属材质的封闭壳体1，壳体1的上盖中心位置设有可拆卸的圆形门体2，为了方便门体2的开启，在门体2上端中心位置焊接有把手，门体2通过螺纹连接在壳体1的上盖中心位置，具体的是门体下端外圆上设有螺纹，壳体上盖在内圆设有与门体螺纹相配合的外螺纹，如此可以方便拆卸和牢固安装。壳体1内部设有倒锥形铝合金材质的内罩3，内罩3上端焊接有底板4，这样，内罩3内部形成回风通道，内罩3外部和壳体1内壁形成出风通道。底板4中心位置焊接有放置风杯风速计的安置筒5，安置筒5底部中心设有安装固定风速计的基座51，其中基座51上留有孔，用于通过导线电线将风杯风速计和外部的采集器连接，同时，壳体上预留有伸出导线的孔，不使用时采集器时，可以将孔用塞子封堵；底板4上设有17个绕着中心环形分布的通气孔41，通气孔41距离所述底板4中心的距离均小于风杯风速计的风杯距离底板4中心的距离，方便风流从进风通道进入回风通道。底板41上焊接有横截面为环形的导向套6，导向套6的上端面通过四个螺栓固定连接在所述壳体1的上盖下端面，导向套6在其圆周面上均匀设有若干同向斜通槽61，如此设计，风流经过斜通槽形成螺旋风吹过风杯风速计的风杯；内罩3的下端设有圆形进风口，进风口内安装有直流风机7，直流风机7将内罩3内的风排到壳体和内罩之间的腔体内。直流风机的电机为伺服电机，伺服电机由变频器控制，因变频器调节伺服电机改变转速属于现有技术，在此不做详细描述。本实施例中，直流风机的转速调节范围是0~1000r/min，调节梯度为120r/min。为了方便导风罩将直流风机出风口的风导向进入壳体和内罩之间的空腔内，顺利产生旋风，直流风机7出风口的下方通过螺栓在壳体内固定有圆弧形的导风罩8。
本申请的所述气象用现场启动风速校准系统的校准方法如下：
1、首先将标准的启动风速为0.3m/s的风杯风速计放入气象用现场启动风速校准系统内部的基座上，风杯风速计连接到装置外的采集器，此处采集器型号可以采用无锡DZZ4或和华云DZZ5，采集器通过导线连接到风杯风速计的航空插头上，拧紧门体封闭该装置，启动直流风机，直流风机转速从0r/min开始，逐渐加速，直到标准的风杯风速计开始转动，记录直流风机的转速n1，本事实例中，n1为600r/min，采集器采集的标准风杯风速计转速为0.3m/s；直流风机转速提升，直到采集器采集的风杯风速计速度为0.4m/s，记录直流风机的转速n2，本事实例中，n2为720r/min；直流风机转速提升，直到采集器采集的风杯风速计速度为0.5m/s，记录直流风机的转速n3，本事实例中，n3为840r/min；直流风机转速提升，直到采集器采集的风杯风速计速度为0.6m/s，记录直流风机的转速n4，本事实例中，n4为960r/min；
2、将待测风杯风速计替换标准风杯风速计，封闭该装置，启动直流风机，直流风机转速从0r/min开始，逐渐加速直到待测的风杯风速计开始转动，记录直流风机转速n ；
3、若n≤840r/min，则待测风杯风速计合格；
其中，n通过和n1、n2和n3对比，从而得到待测风杯风速计的启动风速；
若n＞840r/min，则待测风杯风速计不合格。

Claims (5)

1.一种气象用现场启动风速校准系统，其特征在于，包括圆柱形的封闭壳体（1），所述壳体（1）的上盖中心位置设有可拆卸的圆形门体（2），所述壳体（1）内部设有倒锥形内罩（3），所述内罩（3）上端设有底板（4），所述底板（4）中心位置设有放置风杯风速计的安置筒（5），所述安置筒（5）底部中心设有安装固定风速计的基座（51）；所述底板（4）上设有若干绕着中心环形分布的通气孔（41），所述底板（4）上安装有横截面为环形的导向套（6），所述导向套（6）的上端面安装在所述壳体（1）的上盖下端面，所述导向套（6）在其圆周面上均匀设有若干同向斜通槽（61）；所述内罩（3）的下端设有圆形进风口，所述进风口内安装有直流风机（7）。
2.根据权利要求1所述的气象用现场启动风速校准系统，其特征在于，所述直流风机（7）出风口的下方设有圆弧形的导风罩（8）。
3.根据权利要求1所述的气象用现场启动风速校准系统，其特征在于，所述通气孔（41）距离所述底板（4）中心的距离均小于风杯风速计的风杯距离底板（4）中心的距离。
4.根据权利要求1所述的气象用现场启动风速校准系统，其特征在于，所述门体（2）上端中心位置焊接有把手，所述门体（2）通过螺纹连接在所述壳体（1）的上盖中心位置。
5.一种基于权利要求1所述的气象用现场启动风速校准系统的启动风速校准方法，其特征在于：
1、首先将标准的启动风速为0.3m/s的风杯风速计放入气象用现场启动风速校准系统内部的基座上，风杯风速计连接到装置外的采集器，封闭该装置，启动直流风机，直流风机转速从0r/min开始，逐渐加速，直到标准的风杯风速计开始转动，记录直流风机的转速n1，采集器采集的标准风杯风速计转速为0.3m/s；直流风机转速提升，直到采集器采集的风杯风速计速度为0.4m/s，记录直流风机的转速n2；直流风机转速提升，直到采集器采集的风杯风速计速度为0.5m/s，记录直流风机的转速n3；直流风机转速提升，直到采集器采集的风杯风速计速度为0.6m/s，记录直流风机的转速n4；
2、将待测风杯风速计替换标准风杯风速计，封闭该装置，启动直流风机，直流风机转速从0r/min开始，逐渐加速直到待测的风杯风速计开始转动，记录直流风机转速n ；
3、若n≤n3，则待测风杯风速计合格；若n＞n3，则待测风杯风速计不合格。
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