CN112611885A - 一种风向风速监测装置 - Google Patents

一种风向风速监测装置 Download PDF

Info

Publication number
CN112611885A
CN112611885A CN202110002547.5A CN202110002547A CN112611885A CN 112611885 A CN112611885 A CN 112611885A CN 202110002547 A CN202110002547 A CN 202110002547A CN 112611885 A CN112611885 A CN 112611885A
Authority
CN
China
Prior art keywords
box body
optical fiber
rotating shaft
wind
rotating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110002547.5A
Other languages
English (en)
Inventor
支冠华
狄海廷
辛颖
安立华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Northeast Forestry University
Original Assignee
Northeast Forestry University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Northeast Forestry University filed Critical Northeast Forestry University
Priority to CN202110002547.5A priority Critical patent/CN112611885A/zh
Publication of CN112611885A publication Critical patent/CN112611885A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P5/00—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
    • G01P5/26—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring the direct influence of the streaming fluid on the properties of a detecting optical wave
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P13/00—Indicating or recording presence, absence, or direction, of movement
    • G01P13/02—Indicating direction only, e.g. by weather vane

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (AREA)

Abstract

本发明公开了一种风向风速监测装置，属于风向风速测量仪器领域。第一转轴通过轴承与盖板和箱体连接，并穿过箱体通孔与风杯连接；第二转轴通过轴承与箱体、上转盘和下转盘分别连接，且上转盘上安装多个圆周均匀分布的光发射器和光接收器进行风向监测；旋转件的圆周上均布有多个旋转轮，并通过平键与第一转轴相连接；传力块的滑片与盖板和箱体的滑槽进行配合；传力块尾端和弹簧与箱体连接，且传力块尾端与简支梁中心位置固定；加工有泄光区的光纤通过柔性胶粘贴在简支梁上；光纤的两端分别连接光源和光电三极管。本发明实现了远距离风向风速监测，结构简单，可在强电磁干扰及易燃易爆环境下实现风向风速的监测。

Description

一种风向风速监测装置
技术领域
本发明涉及一种测量仪，尤其涉及一种风向风速监测装置。
背景技术
市面上多数风向风速仪都是通过旋转部件比如风杯、螺旋桨来测量风速，通过风向标来测量风向。但是这些风向风速仪多数都是直接或间接通过电信号与风向和风速的对应关系来实现风向风速的测量，无法应用于易燃易爆等特定环境下的风向风速监测。光纤传感技术具有灵敏度高、线性度好、防磁防爆、适应环境能力强等优点，因此，利用光纤传感技术进行风向风速的监测可克服当前风向风速仪的不足。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种风向风速监测装置，该风向风速监测装置能在强电磁干扰及易燃易爆环境下进行风向风速监测。
为解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案实现：
风向风速监测装置，包括光源1、光电三极管2、光纤3、简支梁4、弹簧5、传力块6、旋转轮7、第一转轴8、上转盘9、第二转轴10、下转盘11、光纤罩盖12、光纤罩13、盖板14、箱体15、旋转件16、风杯17、风杯连接螺丝18、光发射器19、光接收器20，所述盖板14与箱体15通过螺钉连接，且箱体15上加工有通孔；所述盖板14和箱体15上均设置有滑槽；所述第一转轴8上加工有平键槽；所述第一转轴8通过轴承分别与盖板14和箱体15相连接，并穿过箱体15上的通孔；所述第二转轴10穿过箱体15，并通过轴承与箱体15相连接；所述第二转轴10上部通过螺钉与上转盘9连接；所述上转盘9的圆周上均布有多个光发射器19和光接收器20；所述光发射器19和光接收器20配对使用，当箱体15位于光发射器19正下方时，光接收器20可接收到光发射器19的反射光；所述第二转轴10下部通过螺钉与下转盘11连接。
所述旋转件16通过平键与第一转轴8相连接；所述旋转件16的圆周上均布有多个旋转轮7；所述风杯17通过风杯连接螺丝18与第一转轴8相连接；所述传力块6两侧设置有滑片；所述传力块6的滑片与盖板14和箱体15上的滑槽间隙配合，传力块6的滑片可在盖板14和箱体15的滑槽内滑动；所述传力块6与箱体15之间设置有弹簧5。
所述光纤罩13焊接固定在箱体15上；所述光纤罩盖12与光纤罩13通过螺钉连接；所述简支梁4固定在光纤罩13内；所述传力块6尾端与简支梁4中心位置固定连接；所述光纤3上加工有泄光区；所述光纤3通过柔性胶粘贴在简支梁4上，且光纤3上的泄光区位于简支梁4的中心位置；所述光纤3的两端分别连接光源1和光电三极管2。
本发明的有益效果是：它是基于光纤的风向风速监测，实现了远距离监测要求，而且现场无电子器件，不存在电火花隐患，抗电磁干扰能力强，可在强电磁干扰及易燃易爆环境下实现风向风速的远距离监测。
附图说明
图1是本发明风向风速监测装置的内部结构示意图。
图2是图1中A-A的剖视图。
附图中：
1—光源 2—光电三极管 3—光纤 4—简支梁 5—弹簧 6—传力块
7—旋转轮 8—第一转轴 9—上转盘 10—第二转轴 11—下转盘
12—光纤罩盖 13—光纤罩 14—盖板 15—箱体 16—旋转件
17—风杯 18—风杯连接螺丝 19—光发射器 20—光接收器
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步描述，但它们不是对本发明的限制：
如图1和图2所示，一种风向风速监测装置，包括光源1、光电三极管2、光纤3、简支梁4、弹簧5、传力块6、旋转轮7、第一转轴8、上转盘9、第二转轴10、下转盘11、光纤罩盖12、光纤罩13、盖板14、箱体15、旋转件16、风杯17、风杯连接螺丝18、光发射器19、光接收器20，所述盖板14与箱体15通过螺钉连接，且箱体15上加工有通孔；所述盖板14和箱体15上均设置有滑槽；所述第一转轴8上加工有平键槽；所述第一转轴8通过轴承分别与盖板14和箱体15相连接，并穿过箱体15上的通孔；所述第二转轴10穿过箱体15，并通过轴承与箱体15相连接；所述第二转轴10上部通过螺钉与上转盘9连接；所述上转盘9的圆周上均布有多个光发射器19和光接收器20；所述光发射器19和光接收器20配对使用，当箱体15位于光发射器19正下方时，光接收器20可接收到光发射器19的反射光；所述第二转轴10下部通过螺钉与下转盘11连接。
所述旋转件16通过平键与第一转轴8相连接；所述旋转件16的圆周上均布有多个旋转轮7；所述风杯17通过风杯连接螺丝18与第一转轴8相连接；所述传力块6两侧设置有滑片；所述传力块6的滑片与盖板14和箱体15上的滑槽间隙配合，传力块6的滑片可在盖板14和箱体15的滑槽内滑动；所述传力块6与箱体15之间设置有弹簧5。
所述光纤罩13焊接固定在箱体15上；所述光纤罩盖12与光纤罩13通过螺钉连接；所述简支梁4固定在光纤罩13内；所述传力块6尾端与简支梁4中心位置固定连接；所述光纤3上加工有泄光区；所述光纤3通过柔性胶粘贴在简支梁4上，且光纤3上的泄光区位于简支梁4的中心位置；所述光纤3的两端分别连接光源1和光电三极管2。
工作过程如下：当风作用于盖板14和箱体15时，盖板14和箱体15将绕着第二转轴10转动，直到与风向相同时停止转动。光发射器19一直处于发射光状态，当盖板14和箱体15转动到某一位置时，由于箱体15的反光作用，相对应位置的光接收器20接收到光，即可监测到风向信息。风作用在风杯17上，使风杯17带动第一转轴8旋转，且风杯17的转动速度与风速呈正比。第一转轴8通过平键带动旋转件16转动，然后带动旋转轮7进行旋转，当旋转轮7接触到传力块6时，即可带动传力块6运动。此时，传力块6的滑片在盖板14和箱体15的滑槽内进行滑动。传力块6在弹簧5的作用下实现往复水平运动，并带动简支梁4进行往复弯曲运动。从而使得粘贴在简支梁4上的光纤3的弯曲曲率发生周期性改变，进而使光纤3的输出光强发生周期性变化。光电三极管2接收光纤3输出的光强信号，通过检测光信号的周期性频率，从而达到测量风速的目的。

Claims (3)

1.一种风向风速监测装置，其特征在于，包括光源(1)、光电三极管(2)、光纤(3)、简支梁(4)、弹簧(5)、传力块(6)、旋转轮(7)、第一转轴(8)、上转盘(9)、第二转轴(10)、下转盘(11)、光纤罩盖(12)、光纤罩(13)、盖板(14)、箱体(15)、旋转件(16)、风杯(17)、风杯连接螺丝(18)、光发射器(19)、光接收器(20)，所述盖板(14)与箱体(15)通过螺钉连接，且箱体(15)上加工有通孔；所述盖板(14)和箱体(15)上均设置有滑槽；所述第一转轴(8)上加工有平键槽；所述第一转轴(8)通过轴承分别与盖板(14)和箱体(15)相连接，并穿过箱体(15)上的通孔；所述第二转轴(10)穿过箱体(15)，并通过轴承与箱体(15)相连接；所述第二转轴(10)上部通过螺钉与上转盘(9)连接；所述上转盘(9)的圆周上均布有多个光发射器(19)和光接收器(20)；所述光发射器(19)和光接收器(20)配对使用，当箱体(15)位于光发射器(19)正下方时，光接收器(20)可接收到光发射器(19)的反射光；所述第二转轴(10)下部通过螺钉与下转盘(11)连接。
2.根据权利要求1所述的风向风速监测装置，其特征在于，所述旋转件(16)通过平键与第一转轴(8)相连接；所述旋转件(16)的圆周上均布有多个旋转轮(7)；所述风杯(17)通过风杯连接螺丝(18)与第一转轴(8)相连接；所述传力块(6)两侧设置有滑片；所述传力块(6)的滑片与盖板(14)和箱体(15)上的滑槽间隙配合，传力块(6)的滑片可在盖板(14)和箱体(15)的滑槽内滑动；所述传力块(6)与箱体(15)之间设置有弹簧(5)。
3.根据权利要求1所述的风向风速监测装置，其特征在于，所述光纤罩(13)焊接固定在箱体(15)上；所述光纤罩盖(12)与光纤罩(13)通过螺钉连接；所述简支梁(4)固定在光纤罩(13)内；所述传力块(6)尾端与简支梁(4)中心位置固定连接；所述光纤(3)上加工有泄光区；所述光纤(3)通过柔性胶粘贴在简支梁(4)上，且光纤(3)上的泄光区位于简支梁(4)的中心位置；所述光纤(3)的两端分别连接光源(1)和光电三极管(2)。
CN202110002547.5A 2021-01-04 2021-01-04 一种风向风速监测装置 Pending CN112611885A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110002547.5A CN112611885A (zh) 2021-01-04 2021-01-04 一种风向风速监测装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110002547.5A CN112611885A (zh) 2021-01-04 2021-01-04 一种风向风速监测装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112611885A true CN112611885A (zh) 2021-04-06

Family

ID=75253389

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110002547.5A Pending CN112611885A (zh) 2021-01-04 2021-01-04 一种风向风速监测装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112611885A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113156158A (zh) * 2021-05-26 2021-07-23 东北林业大学 一种三杯式风速监测装置

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07333243A (ja) * 1994-06-10 1995-12-22 Ishikawajima Inspection & Instrumentation Co 風向検出装置
JP2001091531A (ja) * 1999-09-28 2001-04-06 Foundation Of River & Basin Integrated Communications Japan 光式風向センサ
JP2009162657A (ja) * 2008-01-08 2009-07-23 Railway Technical Res Inst 強風監視方法及び強風監視装置
CN202230099U (zh) * 2011-08-12 2012-05-23 山东省科学院激光研究所 风杯式光纤风速检测仪及风速探头
CN202649232U (zh) * 2012-04-19 2013-01-02 东北林业大学 光纤式风速检测装置
CN103472253A (zh) * 2013-08-16 2013-12-25 云南电力试验研究院（集团）有限公司电力研究院 一种基于光纤Bragg光栅的风速传感器
CN105092887A (zh) * 2015-07-22 2015-11-25 国家电网公司 基于光纤光栅传感技术的无源风速监测装置、系统及方法
CN209387678U (zh) * 2019-01-02 2019-09-13 武汉辰云科技有限公司 一种光耦式风向传感器
CN111443219A (zh) * 2020-05-09 2020-07-24 东北林业大学 一种光纤式风速检测装置
CN213903568U (zh) * 2021-01-04 2021-08-06 东北林业大学 一种风向风速监测装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07333243A (ja) * 1994-06-10 1995-12-22 Ishikawajima Inspection & Instrumentation Co 風向検出装置
JP2001091531A (ja) * 1999-09-28 2001-04-06 Foundation Of River & Basin Integrated Communications Japan 光式風向センサ
JP2009162657A (ja) * 2008-01-08 2009-07-23 Railway Technical Res Inst 強風監視方法及び強風監視装置
CN202230099U (zh) * 2011-08-12 2012-05-23 山东省科学院激光研究所 风杯式光纤风速检测仪及风速探头
CN202649232U (zh) * 2012-04-19 2013-01-02 东北林业大学 光纤式风速检测装置
CN103472253A (zh) * 2013-08-16 2013-12-25 云南电力试验研究院（集团）有限公司电力研究院 一种基于光纤Bragg光栅的风速传感器
CN105092887A (zh) * 2015-07-22 2015-11-25 国家电网公司 基于光纤光栅传感技术的无源风速监测装置、系统及方法
CN209387678U (zh) * 2019-01-02 2019-09-13 武汉辰云科技有限公司 一种光耦式风向传感器
CN111443219A (zh) * 2020-05-09 2020-07-24 东北林业大学 一种光纤式风速检测装置
CN213903568U (zh) * 2021-01-04 2021-08-06 东北林业大学 一种风向风速监测装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
景霞;刘爱莲;赵振刚;谢涛;李英娜;肖范;李川;: "计数式光纤Bragg光栅风速仪设计", 传感器与微系统, no. 06, 20 June 2015 (2015-06-20), pages 85 - 87 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113156158A (zh) * 2021-05-26 2021-07-23 东北林业大学 一种三杯式风速监测装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4259637A (en) Mechanical assemblies employing sensing means for sensing motion or position
CN213903568U (zh) 一种风向风速监测装置
CA1322465C (en) Apparatus for measuring the torque of an operating shaft
CN112611885A (zh) 一种风向风速监测装置
GB2051353A (en) Incremental rotary transmitter
CN103383293B (zh) 光电式力矩测量装置及测量方法
CN111443219A (zh) 一种光纤式风速检测装置
CN103278275B (zh) 串行数据传输扭矩传感器
CN210664255U (zh) 一种接触式玻璃瓶外形尺寸测量装置
CN214794867U (zh) 一种三杯式风速监测装置
CN203376089U (zh) 光电式力矩传感器
CN211905419U (zh) 一种光纤式风速检测装置
CN112798637A (zh) 一种适合军用的高低温环境测试装置
CN112345135A (zh) 非接触式动态扭矩传感器
CN214149648U (zh) 一种智能动态扭矩传感器
CN221550715U (zh) 一种光纤激光测速传感器
CN204807044U (zh) 一种位移传感器
CN210664550U (zh) 一种磁浮轴承传感器动态调试装置
WO2020125305A1 (zh) 一种基于闪耀光栅和光纤光栅的光纤温振串联一体传感器
CN113156158A (zh) 一种三杯式风速监测装置
CN202582482U (zh) 高精度角位移传感器
CN211927948U (zh) 一种防磁防爆型风速检测装置
CN117517700A (zh) 一种光纤激光测速传感器及应用
CN212722932U (zh) 一种基于3d打印和单片机的通用轴测速装置
CN201780115U (zh) 基于直径渐变式遮挡片的光纤传感器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination