CN110764166A - 一种节能型风速和降雨量监测设备 - Google Patents

一种节能型风速和降雨量监测设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开的一种节能型风速和降雨量监测设备，包括第一机体，所述第一机体上端面内设有风速监测装置，所述风速监测装置包括设于所述第一机体上端面内的风速记录腔，所述风速记录腔上壁内可转动的设有上端延伸至外的第一转轴，所述第一转轴上端均布且固定设有三个支撑杆，所述支撑杆远离所述第一转轴轴心的一端固定设有风杯，所述风速监测装置右侧设有风力发电装置，所述风速监测装置左侧设有雨量监测装置，本发明可准确地监测和记录风速和降雨量的变化，在风力较大时，联接发电机将机械能转化为电能，风力较小时脱离联接，避免了风力发电不稳定需要耗费能源维护的情况，同时确保了设备自身所耗废的电能，有效节约能源，节省了设备的日常开支。

Description

一种节能型风速和降雨量监测设备
技术领域
本发明涉及气象数据监测技术领域，具体为一种节能型风速和降雨量监测设备。
背景技术
当前时代的天气因素对许多行业的生产和人们的生活都存在着或多或少的影响，气象监测是开展天气预警预报、气候预测及各类气象服务、科学研究的基础，同时也为提高了对气象灾害的预测能力，当前的应用较多和人们日常生活联系比较密切的便是风速和降水监测，当前所有的大多数的风速仪和雨量计大多只具备单一的功能，且长期的日常维持工作累计会需要消耗大量的能源。本发明阐明的一种能解决上述问题的装置。
发明内容
技术问题：
当前所有的大多数的风速仪和雨量计大多只具备单一的功能，且长期的日常维持工作累计会需要消耗大量的能源。
为解决上述问题，本例设计了一种节能型风速和降雨量监测设备，本例的一种节能型风速和降雨量监测设备，包括第一机体，所述第一机体上端面内设有风速监测装置，所述风速监测装置包括设于所述第一机体上端面内的风速记录腔，所述风速记录腔上壁内可转动的设有上端延伸至外的第一转轴，所述第一转轴上端均布且固定设有三个支撑杆，所述支撑杆远离所述第一转轴轴心的一端固定设有风杯，所述风速监测装置右侧设有风力发电装置，所述风力发电装置包括固定设于所述第一机体上端面且于所述风速记录腔右侧的支撑柱，所述支撑柱上端面固定设有齿轮罩，所述齿轮罩内设有齿轮腔，所述齿轮腔左壁内可转动的设有左端延伸至外的第三转轴，所述第三转轴左端均布且固定设有三个叶片，所述第三转轴右端于所述齿轮腔内固定设有第四斜齿轮，所述齿轮腔下壁内可转动的设有第四转轴，所述第四转轴上端于所述支撑杆内固定设有啮合于所述第四斜齿轮的第五斜齿轮，所述风速监测装置左侧设有雨量监测装置，所述雨量监测装置包括固定设于所述第一机体左端面的第二机体，所述第二机体上端面设有开口向上的集雨池，所述集雨池下壁内设有存储池，所述集雨池下壁与所述存储池上壁之间连通设有第一连通口，所述第一连通口侧壁连通设有第一挡板腔，所述第一挡板腔内可左右滑动的设有挡板，所述挡板右端面设有开口向右的螺纹孔，所述第一挡板腔右壁内固定设有电机，所述电机左端动力连接有啮合于所述螺纹孔的螺杆，当开始对雨水进行称重时，所述挡板左滑至左极限位置阻挡所述集雨池内的雨水落入所述存储池内。
其中，所述风速监测装置包括固定设于所述第一转轴下端且于所述风速记录腔内的第一斜齿轮，所述风速记录腔上壁内固定设有风速记录仪，所述风速记录仪下端可转动的设有连接轴，所述连接轴下端固定设有啮合于所述第一斜齿轮的第二斜齿轮，所述风速记录腔右壁内可转动的设有第二转轴，所述第二转轴左端固定设有啮合于所述第一斜齿轮的第三斜齿轮。
其中，所述风力发电装置包括设于所述第一机体内且于所述支撑柱下方的联接腔，所述支撑柱内设有连通于所述齿轮腔和所述联接腔的通道；所述第四转轴下端穿过所述通道延伸至所述联接腔内且可上下滑动的设有环形齿轮，所述第四转轴左端面下端设有开口向左的键槽，所述键槽内可上下滑动的设有键，所述键左端固定连接于所述环形齿轮内壁，所述第四转轴外圆面且于所述环形齿轮上方固定设有固定块，所述环形齿轮上端面与所述固定块下端面之间固定连接有第一弹簧。
可优选地，所述联接腔下壁内且于所述第四转轴下方固定设有发电机，所述发电机上端面可转动的设有输入轴，所述输入轴上端面设有与所述第四转轴同轴心且开口向上的内齿槽，所述第二转轴右端延伸至所述所述环形齿轮上方且固定设有转盘，所述转盘沿半径方向均布设有四个开口方向垂直于外圆面的滑杆腔，所述滑杆腔内可沿半径方向滑动的设有滑杆，所述滑杆靠近轴心的一端与所述滑杆腔内壁之间固定连接有第二弹簧，所述滑杆远离轴心的一端设有开口方向垂直于所述转盘外圆面的滚轮腔，所述滚轮腔左右壁之间可转动的设有滚轮，当所述转盘高速转动时，在离心力的作用下，所述滑杆远离轴心的一端延伸至外并推动所述环形齿轮下滑，所述环形齿轮下滑至下极限位置时与所述内齿槽啮合，所述第一机体内固定设有电性连接于所述发电机的蓄电池，发电机转化的电能存储于所述蓄电池内，所述蓄电池为设备内的用电器提供电能。
其中，所述雨量监测装置包括设于所述第二机体内且于所述存储池下方的称重腔，所述存储池右壁下端与所述挡板上壁之间连通设有向右下方倾斜的第二连通口，所述第二连通口侧壁连通设有第二挡板腔，所述第二挡板腔内可上下滑动的设有金属挡板，所述金属挡板上端与所述第二挡板腔上壁之间固定连接有第三弹簧，所述金属挡板右端面设有开口向右的卡块腔，所述卡块腔内可左右滑动的设有卡块，所述卡块左端与所述卡块腔左壁之间固定连接有第四弹簧，所述卡块左端与所述挡板的右端固定连接有拉线，所述第二挡板腔右壁连通设有卡槽，当所述金属挡板下滑至下极限位置时，在所述第四弹簧的作用下所述卡块右端延伸至所述卡槽内。
可优选地，所述称重腔下壁且于所述第二连通口下方固定设有称重记录仪，所述称重记录仪上端面固定设有称重容器，所述称重容器上端面设有开口向上的水槽，所述水槽下壁连通设有滑块腔，所述滑块腔下壁且于所述金属挡板的下方连通设有开口向左的第一排水口，所述滑块腔内可上下滑动的设有金属滑块，所述金属滑块下端面固定设有塞子，所述金属滑块下端面与所述滑块腔下壁之间固定连接有第五弹簧，所述称重腔上壁内且于所述金属挡板下方固定设有电磁铁，所述称重腔下壁且于所述称重记录仪左侧连通设有开口向下的第二排水口，所述当所述金属滑块在所述第五弹簧的作用下下滑至下极限位置时，所述塞子下端堵塞所述第一排水口上端。
本发明的有益效果是：本发明可准确稳定地监测和记录风速和降雨量的变化，在风力较大时，联接发电机将机械能转化为电能，风力较小时脱离联接，避免了风力发电不稳定需要耗费能源维护的情况，同时确保了设备自身所耗废的电能，有效地节约了能源，节省了设备的日常开支。
附图说明
为了易于说明，本发明由下述的具体实施例及附图作以详细描述。
图1为本发明的一种节能型风速和降雨量监测设备的整体结构示意图；
图2为图1的“A-A”方向的剖视图；
图3为图1的“B”的放大示意图；
图4为图1的“C”的放大示意图。
具体实施方式
下面结合图1-图4对本发明进行详细说明，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。
本发明涉及一种节能型风速和降雨量监测设备，主要应用于对气象数据中风速和降雨量的监测记录，下面将结合本发明附图对本发明做进一步说明：
本发明所述的一种节能型风速和降雨量监测设备，包括第一机体11，所述第一机体11上端面内设有风速监测装置101，所述风速监测装置101包括设于所述第一机体11上端面内的风速记录腔12，所述风速记录腔12上壁内可转动的设有上端延伸至外的第一转轴13，所述第一转轴13上端均布且固定设有三个支撑杆14，所述支撑杆14远离所述第一转轴13轴心的一端固定设有风杯15，所述风速监测装置101右侧设有风力发电装置102，所述风力发电装置102包括固定设于所述第一机体11上端面且于所述风速记录腔12右侧的支撑柱22，所述支撑柱22上端面固定设有齿轮罩23，所述齿轮罩23内设有齿轮腔24，所述齿轮腔24左壁内可转动的设有左端延伸至外的第三转轴25，所述第三转轴25左端均布且固定设有三个叶片26，所述第三转轴25右端于所述齿轮腔24内固定设有第四斜齿轮27，所述齿轮腔24下壁内可转动的设有第四转轴28，所述第四转轴28上端于所述支撑杆14内固定设有啮合于所述第四斜齿轮27的第五斜齿轮29，所述风速监测装置101左侧设有雨量监测装置103，所述雨量监测装置103包括固定设于所述第一机体11左端面的第二机体47，所述第二机体47上端面设有开口向上的集雨池48，所述集雨池48下壁内设有存储池49，所述集雨池48下壁与所述存储池49上壁之间连通设有第一连通口50，所述第一连通口50侧壁连通设有第一挡板腔51，所述第一挡板腔51内可左右滑动的设有挡板52，所述挡板52右端面设有开口向右的螺纹孔53，所述第一挡板腔51右壁内固定设有电机54，所述电机54左端动力连接有啮合于所述螺纹孔53的螺杆55，当开始对雨水进行称重时，所述挡板52左滑至左极限位置阻挡所述集雨池48内的雨水落入所述存储池49内。
根据实施例，以下对风速监测装置101进行详细说明，所述风速监测装置101包括固定设于所述第一转轴13下端且于所述风速记录腔12内的第一斜齿轮16，所述风速记录腔12上壁内固定设有风速记录仪17，所述风速记录仪17下端可转动的设有连接轴18，所述连接轴18下端固定设有啮合于所述第一斜齿轮16的第二斜齿轮19，所述风速记录腔12右壁内可转动的设有第二转轴20，所述第二转轴20左端固定设有啮合于所述第一斜齿轮16的第三斜齿轮21。
根据实施例，以下对风力发电装置102进行详细说明，所述风力发电装置102包括设于所述第一机体11内且于所述支撑柱22下方的联接腔31，所述支撑柱22内设有连通于所述齿轮腔24和所述联接腔31的通道30，所述第四转轴28下端穿过所述通道30延伸至所述联接腔31内且可上下滑动的设有环形齿轮32，所述第四转轴28左端面下端设有开口向左的键槽33，所述键槽33内可上下滑动的设有键34，所述键34左端固定连接于所述环形齿轮32内壁，所述第四转轴28外圆面且于所述环形齿轮32上方固定设有固定块35，所述环形齿轮32上端面与所述固定块35下端面之间固定连接有第一弹簧36。
有益地，所述联接腔31下壁内且于所述第四转轴28下方固定设有发电机37，所述发电机37上端面可转动的设有输入轴38，所述输入轴38上端面设有与所述第四转轴28同轴心且开口向上的内齿槽39，所述第二转轴20右端延伸至所述所述环形齿轮32上方且固定设有转盘40，所述转盘40沿半径方向均布设有四个开口方向垂直于外圆面的滑杆腔41，所述滑杆腔41内可沿半径方向滑动的设有滑杆42，所述滑杆42靠近轴心的一端与所述滑杆腔41内壁之间固定连接有第二弹簧43，所述滑杆42远离轴心的一端设有开口方向垂直于所述转盘40外圆面的滚轮腔44，所述滚轮腔44左右壁之间可转动的设有滚轮45，当所述转盘40高速转动时，在离心力的作用下，所述滑杆42远离轴心的一端延伸至外并推动所述环形齿轮32下滑，所述环形齿轮32下滑至下极限位置时与所述内齿槽39啮合，所述第一机体11内固定设有电性连接于所述发电机37的蓄电池46，发电机37转化的电能存储于所述蓄电池46内，所述蓄电池46为设备内的用电器提供电能。
根据实施例，以下对雨量监测装置103进行详细说明，所述雨量监测装置103包括设于所述第二机体47内且于所述存储池49下方的称重腔72，所述存储池49右壁下端与所述挡板52上壁之间连通设有向右下方倾斜的第二连通口73，所述第二连通口73侧壁连通设有第二挡板腔74，所述第二挡板腔74内可上下滑动的设于金属挡板75，所述金属挡板75上端与所述第二挡板腔74上壁之间固定连接有第三弹簧56，所述金属挡板75右端面设有开口向右的卡块腔57，所述卡块腔57内可左右滑动的设有卡块58，所述卡块58左端与所述卡块腔57左壁之间固定连接有第四弹簧59，所述卡块58左端与所述挡板52的右端固定连接有拉线61，所述第二挡板腔74右壁连通设有卡槽60，当所述金属挡板75下滑至下极限位置时，在所述第四弹簧59的作用下所述卡块58右端延伸至所述卡槽60内。
有益地，所述称重腔72下壁且于所述第二连通口73下方固定设有称重记录仪62，所述称重记录仪62上端面固定设有称重容器63，所述称重容器63上端面设有开口向上的水槽64，所述水槽64下壁连通设有滑块腔65，所述滑块腔65下壁且于所述金属挡板75的下方连通设有开口向左的第一排水口66，所述滑块腔65内可上下滑动的设有金属滑块67，所述金属滑块67下端面固定设有塞子68，所述金属滑块67下端面与所述滑块腔65下壁之间固定连接有第五弹簧69，所述称重腔72上壁内且于所述金属挡板75下方固定设有电磁铁70，所述称重腔72下壁且于所述称重记录仪62左侧连通设有开口向下的第二排水口71，所述当所述金属滑块67在所述第五弹簧69的作用下下滑至下极限位置时，所述塞子68下端堵塞所述第一排水口66上端。
以下结合图1至图4对本文中的一种节能型风速和降雨量监测设备的使用步骤进行详细说明：
开始时，在第一弹簧36的作用下，环形齿轮32和键34处于上极限位置，滑杆42在第二弹簧43的作用下收于滑杆腔41内，挡板52处于右极限位置，金属挡板75处于下极限位置封闭第二连通口73，卡块58在第四弹簧59的作用下右端延伸至卡槽60内，第三弹簧56处于拉伸状态，拉线61松弛状态，在第五弹簧69的作用下，金属滑块67和塞子68处于下极限位置，且塞子68下端堵塞第一排水口66上端。
工作时，平时测量风速时，风吹动风杯15，风杯15带动第一转轴13转动，进而第一转轴13带动第一斜齿轮16转动，通过齿轮啮合带动连接轴18转动，风速记录仪17通过连接轴18的转速记录风速变化，第一斜齿轮16转动的同时，通过齿轮啮合带动第二转轴20转动，第二转轴20带动转盘40转动，当风速较大时，转盘40高速转动，在离心力的作用下，滑杆42远离轴心的一端延伸至外且滚轮45与环形齿轮32上端面抵接，滚轮45转动减少环形齿轮32和滑杆42的磨损，进而推动环形齿轮32下滑，环形齿轮32下滑至下极限位置时与内齿槽39啮合，同时风吹动叶片26带动，第三转轴25转动，进而第三转轴25带动第四斜齿轮27转动，通过齿轮啮合带动第四转轴28转动，第四转轴28通过键34带动环形齿轮32随之转动，第四转轴28进而带动输入轴38转动，进而发电机37将机械能转化为电能存储于蓄电池46内，当进行降雨量监测定时称重时，电机54启动带动螺杆55转动，通过螺纹啮合带动挡板52左滑至左极限位置封闭第一连通口50，防止称重时正在下雨，雨水继续向存储池49内流动影响测量精度，挡板52左滑时收紧拉线61，当挡板52左滑至左极限位置时，拉线61将卡块58左拉至左极限位置，卡块58右端脱离卡槽60，进而金属挡板75在第三弹簧56的作用下脱离第二连通口73，存储池49内的雨水通过第二连通口73流入水槽64内，称重记录仪62称重并记录数据，电磁铁70通电吸引金属挡板75下滑和金属滑块67上滑，金属挡板75下滑至下极限位置封闭第二连通口73后，电机54反转带动挡板52右滑回复至初始状态，进而在第四弹簧59的作用下卡块58右端延伸至卡槽60内回复至初始状态，金属滑块67上滑时，塞子68下端脱离第一排水口66上端，水槽64内称重完毕的水通过第一排水口66和第二排水口71排出，电磁铁70断电后在第五弹簧69的作用下，金属滑块67下滑，塞子68重新堵塞第一排水口66上端回复至初始状态。
本发明的有益效果是：本发明可准确稳定地监测和记录风速和降雨量的变化，在风力较大时，联接发电机将机械能转化为电能，风力较小时脱离联接，避免了风力发电不稳定需要耗费能源维护的情况，同时确保了设备自身所耗废的电能，有效地节约了能源，节省了设备的日常开支。
通过以上方式，本领域的技术人员可以在本发明的范围内根据工作模式做出各种改变。

Claims (6)

1.一种节能型风速和降雨量监测设备，包括第一机体，所述第一机体上端面内设有风速监测装置，所述风速监测装置包括设于所述第一机体上端面内的风速记录腔，所述风速记录腔上壁内可转动的设有上端延伸至外的第一转轴，所述第一转轴上端均布且固定设有三个支撑杆，所述支撑杆远离所述第一转轴轴心的一端固定设有风杯；
所述风速监测装置右侧设有风力发电装置，所述风力发电装置包括固定设于所述第一机体上端面且于所述风速记录腔右侧的支撑柱，所述支撑柱上端面固定设有齿轮罩，所述齿轮罩内设有齿轮腔，所述齿轮腔左壁内可转动的设有左端延伸至外的第三转轴，所述第三转轴左端均布且固定设有三个叶片，所述第三转轴右端于所述齿轮腔内固定设有第四斜齿轮，所述齿轮腔下壁内可转动的设有第四转轴，所述第四转轴上端于所述支撑杆内固定设有啮合于所述第四斜齿轮的第五斜齿轮；
所述风速监测装置左侧设有雨量监测装置，所述雨量监测装置包括固定设于所述第一机体左端面的第二机体，所述第二机体上端面设有开口向上的集雨池，所述集雨池下壁内设有存储池，所述集雨池下壁与所述存储池上壁之间连通设有第一连通口，所述第一连通口侧壁连通设有第一挡板腔，所述第一挡板腔内可左右滑动的设有挡板，所述挡板右端面设有开口向右的螺纹孔，所述第一挡板腔右壁内固定设有电机，所述电机左端动力连接有啮合于所述螺纹孔的螺杆，当开始对雨水进行称重时，所述挡板左滑至左极限位置阻挡所述集雨池内的雨水落入所述存储池内。
2.如权利要求1所述的一种节能型风速和降雨量监测设备，其特征在于：所述风速监测装置包括固定设于所述第一转轴下端且于所述风速记录腔内的第一斜齿轮，所述风速记录腔上壁内固定设有风速记录仪，所述风速记录仪下端可转动的设有连接轴，所述连接轴下端固定设有啮合于所述第一斜齿轮的第二斜齿轮；
所述风速记录腔右壁内可转动的设有第二转轴，所述第二转轴左端固定设有啮合于所述第一斜齿轮的第三斜齿轮。
3.如权利要求1所述的一种节能型风速和降雨量监测设备，其特征在于：所述风力发电装置包括设于所述第一机体内且于所述支撑柱下方的联接腔，所述支撑柱内设有连通于所述齿轮腔和所述联接腔的通道；
所述第四转轴下端穿过所述通道延伸至所述联接腔内且可上下滑动的设有环形齿轮，所述第四转轴左端面下端设有开口向左的键槽，所述键槽内可上下滑动的设有键，所述键左端固定连接于所述环形齿轮内壁；
所述第四转轴外圆面且于所述环形齿轮上方固定设有固定块，所述环形齿轮上端面与所述固定块下端面之间固定连接有第一弹簧。
4.如权利要求3所述的一种节能型风速和降雨量监测设备，其特征在于：所述联接腔下壁内且于所述第四转轴下方固定设有发电机，所述发电机上端面可转动的设有输入轴，所述输入轴上端面设有与所述第四转轴同轴心且开口向上的内齿槽；
所述第二转轴右端延伸至所述所述环形齿轮上方且固定设有转盘，所述转盘沿半径方向均布设有四个开口方向垂直于外圆面的滑杆腔，所述滑杆腔内可沿半径方向滑动的设有滑杆，所述滑杆靠近轴心的一端与所述滑杆腔内壁之间固定连接有第二弹簧；
所述滑杆远离轴心的一端设有开口方向垂直于所述转盘外圆面的滚轮腔，所述滚轮腔左右壁之间可转动的设有滚轮，当所述转盘高速转动时，在离心力的作用下，所述滑杆远离轴心的一端延伸至外并推动所述环形齿轮下滑，所述环形齿轮下滑至下极限位置时与所述内齿槽啮合；
所述第一机体内固定设有电性连接于所述发电机的蓄电池，发电机转化的电能存储于所述蓄电池内，所述蓄电池为设备内的用电器提供电能。
5.如权利要求1所述的一种节能型风速和降雨量监测设备，其特征在于：所述雨量监测装置包括设于所述第二机体内且于所述存储池下方的称重腔，所述存储池右壁下端与所述挡板上壁之间连通设有向右下方倾斜的第二连通口；
所述第二连通口侧壁连通设有第二挡板腔，所述第二挡板腔内可上下滑动的设有金属挡板，所述金属挡板上端与所述第二挡板腔上壁之间固定连接有第三弹簧；
所述金属挡板右端面设有开口向右的卡块腔，所述卡块腔内可左右滑动的设有卡块，所述卡块左端与所述卡块腔左壁之间固定连接有第四弹簧，所述卡块左端与所述挡板的右端固定连接有拉线，所述第二挡板腔右壁连通设有卡槽，当所述金属挡板下滑至下极限位置时，在所述第四弹簧的作用下所述卡块右端延伸至所述卡槽内。
6.如权利要求5所述的一种节能型风速和降雨量监测设备，其特征在于：所述称重腔下壁且于所述第二连通口下方固定设有称重记录仪，所述称重记录仪上端面固定设有称重容器，所述称重容器上端面设有开口向上的水槽，所述水槽下壁连通设有滑块腔，所述滑块腔下壁且于所述金属挡板的下方连通设有开口向左的第一排水口，所述滑块腔内可上下滑动的设有金属滑块，所述金属滑块下端面固定设有塞子，所述金属滑块下端面与所述滑块腔下壁之间固定连接有第五弹簧；
所述称重腔上壁内且于所述金属挡板下方固定设有电磁铁；
所述称重腔下壁且于所述称重记录仪左侧连通设有开口向下的第二排水口，所述当所述金属滑块在所述第五弹簧的作用下下滑至下极限位置时，所述塞子下端堵塞所述第一排水口上端。
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