CN113899864A - 一种用于监控户外空气湿度的传感器 - Google Patents

Abstract

本发明属于无人机技术领域，具体涉及一种用于监控户外空气湿度的传感器，包括无人机本体、挡风机构、传动机构和定位组件。所述无人机本体的内部安装有传感器本体，所述挡风机构用于对传感器本体的端口进行密封，所述传动机构用于驱动挡风机构移位，所述定位组件用于将传感器本体固定在无人机本体的内部，其中当无人机本体上升时，所述传动机构驱动挡风机构将传感器本体的端口密封住，随着所述无人机本体在空中平衡，所述挡风机构复位并逐渐打开传感器本体的端口。本发明能够使得无人机本体到达所需高度并平衡之后，挡风机构自动解除对传感器本体的封堵，然后传感器本体中能够与所需高度的空气直接接触。

Description

一种用于监控户外空气湿度的传感器

技术领域

本发明属于无人机技术领域，具体涉及一种用于监控户外空气湿度的传感器。

背景技术

随着近年来无人机技术的快速发展，人们对于已经将无人机技术应用到生活中各个领域当中，为保证人们的正常出行，对于空气湿度、温度等因素是必须要时刻关注，以此能够提醒人们出行时应做些相对应的准备，传统的空气湿度传感器无法到达高空，而搭载于无人机上的传感器可以对植物上方的空气湿度进行检测，以此判断高空空气湿度的变化，以此来判断高空空气湿度后续对低空的影响。

现有的用于监控室外空气湿度的传感器在使用时常常将传感器的感应单元外漏，以此使得感应单元时刻接触空气，而在无人机上升的过程之中，不同高度的空气湿度是不相同的，而传感器是始终与空气接触的，进而采集的数值也在不断的变化，传感器上升到指定高度后，低空空气的影响可能会使得测量误差加大，以此使得人们采集的空气湿度信息可信度降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于监控户外空气湿度的传感器，能够使得无人机本体到达指定高度之后，挡风机构自动解除对传感器本体的封堵，然后传感器本体中的感应单元能够与指定高度的空气直接接触。

本发明采取的技术方案具体如下：

一种用于监控户外空气湿度的传感器，包括无人机本体，所述无人机本体的内部安装有传感器本体，所述传感器本体用于监测户外空气湿度；

挡风机构，所述挡风机构设置于传感器本体的内部，所述挡风机构用于对传感器本体的端口进行密封；

传动机构，所述传动机构设置于传感器本体的内部，所述传动机构用于驱动挡风机构移位；

其中，当无人机本体上升时，所述传动机构驱动挡风机构将传感器本体的端口密封住，随着所述无人机本体在空中平衡，所述挡风机构复位并逐渐打开传感器本体的端口；

定位组件，所述定位组件设置于传动机构的下方，所述定位组件用于将传感器本体固定在无人机本体的内部。

所述传感器本体的中部开设有引风腔，所述引风腔内部的一侧固定安装有感应单元，所述感应单元的一侧电性连接有对接插头，所述无人机本体的内部开设有与对接插头相互配合的对接插槽。

所述挡风机构包括活动挡板和导风板，所述活动挡板设置于引风腔的内部，所述活动挡板的两侧均固定连接有滑杆，所述传感器本体的内部开设有与引风腔相互连通的滑槽，所述滑槽套接于滑杆的外部，所述导风板固定安装于引风腔的内部，且所述导风板位于活动挡板的下方，所述导风板一侧的顶部开设有密封槽，所述密封槽与活动挡板的底部相互配合。

所述引风腔的内部固定安装有两组斜置挡板，两组所述斜置挡板交错排列，靠近引风腔端口的所述斜置挡板和活动挡板的一侧均固定连接有固定块，两个所述固定块之间固定安装有张紧弹簧。

所述传动机构包括活动杆、集流斗和连接杆，所述活动杆滑动套设于无人机本体的内部，且所述活动杆的顶端贯穿无人机本体的上表面，所述传感器本体的顶部开设有套接于活动杆外侧的通孔，所述集流斗固定安装于活动杆的顶端，所述活动杆的底部开设有凹槽和卡接槽，所述连接杆的一端设置于凹槽的内部，所述连接杆的另一端与活动挡板固定连接。

所述连接杆的端部固定安装有连接转轮，所述连接转轮与凹槽的内壁相互贴合。

所述连接杆下表面的一侧开设有横向槽，所述凹槽的内部固定安装有限位杆，所述限位杆滑动套设于横向槽的内部。

所述定位组件包括卡接板、对接块和联动杆，所述卡接板设置成U形，所述卡接板设置于引风腔的内部，所述卡接板与卡接槽相互配合，所述对接块设置于卡接板的下方，所述传感器本体的内部开设有与引风腔相连通的对接槽，所述对接槽与对接块相互配合，所述联动杆设置于卡接板和对接块之间，所述联动杆的顶端与卡接板的下表面固定连接，所述联动杆的底端贯穿对接块，所述无人机本体的内部还开设有定位槽，所述联动杆的内部套设有与定位槽相互配合的定位杆。

所述卡接板的下表面固定安装有复位弹簧，所述复位弹簧与对接块的上表面固定连接，且所述对接块的顶端还固定连接有U形块。

所述联动杆的内部开设有限位槽，所述限位槽的内部滑动套设有与定位杆顶端固定连接的限位板。

本发明取得的技术效果为：

本发明利用无人机本体上升时的对流气压，在对流气压的作用下为传动机构提供一个挤压力，以此使得传动机构能够下降，进而传动机构便能够驱动挡风机构平移，以此使得挡风机构能够对传感器本体的端口进行封堵，从而在无人机本体上升的过程中，外部的气流不会进入到传感器本体的内部，在无人机本体到达所需高度并平衡之后，对流气压消失，传动机构和挡风机构均会复位，从而使得外部气流能够进入到传感器本体的内部；

本发明利用活动挡板、导风板和两组斜置挡板的设计，在外部气流进入到传感器本体的内部中后，气流的冲击力会相应的减小，同时气流的流速也相应的减小，以此使得感应单元不会受到气流的冲击，同时感应单元接触的气流也为所需高度的气流，进而使得传感器本体所采集的空气湿度数据误差较小；

本发明采用定位组件的设计，定位组件能够将传动机构限制在无人机本体的内部，同样的定位组件还能够将传感器本体限制在无人机的内部，并且定位组件还不会影响传动机构的上下移动，结合复位弹簧的作用使得定位组件的拆装较为灵活，使得传感器本体的维修和更换较为方便。

附图说明

图1是本发明的实施例所提供的无人机整体结构示意图；

图2是本发明的图1中A处放大示意图；

图3是本发明的实施例所提供的传感器本体的整体结构示意图；

图4是本发明的实施例所提供的传感器本体的俯视剖面结构示意图；

图5是本发明的图4中B处放大示意图；

图6是本发明的图4中C处放大示意图；

图7是本发明的实施例所提供的传感器本体与活动杆连接处结构示意图；

图8是本发明的图7中D处放大示意图；

图9是本发明的实施例所提供的传动机构与连接杆连接处的结构示意图；

图10是本发明的实施例所提供的卡接槽结构示意图；

图11是本发明的实施例所提供的定位组件结构示意图；

图12是本发明的实施例所提供的联动杆与定位杆连接处的剖面结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、无人机本体；2、传感器本体；201、引风腔；2011、对接槽；202、感应单元；203、对接插头；204、通孔；205、斜置挡板；206、活动挡板；2061、固定块；2062、连接杆；2063、连接转轮；207、导风板；2071、密封槽；3、活动杆；301、凹槽；3011、限位杆；302、卡接槽；303、集流斗；4、张紧弹簧；5、卡接板；6、对接块；601、U形块；7、联动杆；701、限位槽；8、定位杆；801、限位板；9、复位弹簧。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。

如图1和图2所示，一种用于监控户外空气湿度的传感器，包括无人机本体1、挡风机构、传动机构和定位组件，无人机本体1的内部安装有传感器本体2（传感器本体2为湿度传感器），传感器本体2用于监测户外空气湿度，挡风机构设置于传感器本体2的内部，传动机构设置于传感器本体2的内部，定位组件设置于传动机构的下方。

本发明中，当无人机本体1上升时，高空风压挤压传动机构下降，传动机构下降的过程中驱动挡风机构移位，挡风机构移位之后将传感器本体2的端口密封住，进而在无人机本体1上升的过程中，外界的空气无法进入传感器本体2的内部，随着无人机本体1在空中平衡，高空风压对传动机构的挤压力消失，挡风机构复位并逐渐打开传感器本体2的端口，进而此高度的空气会流入到传感器本体2的内部。

如图3和图4所示，传感器本体2的中部开设有引风腔201，引风腔201内部的一侧固定安装有感应单元202，感应单元202用于检测空气湿度，此为现有技术中常见的技术手段，文中不做具体赘述，感应单元202的一侧电性连接有对接插头203，无人机本体1的内部开设有与对接插头203相互配合的对接插槽。

需要说明的是，无人机本体1的内部安装有蓄电池组，当对接插头203插接到对接插槽内部之后，传感器本体2便能够与蓄电池组电性连接在一起，以此为传感器本体2的采集空气湿度数据提供电量支持。

如图3、图4和图5所示，挡风机构包括活动挡板206和导风板207，活动挡板206设置于引风腔201的内部，活动挡板206的两侧均固定连接有滑杆，传感器本体2的内部开设有与引风腔201相互连通的滑槽，滑槽套接于滑杆的外部，导风板207固定安装于引风腔201的内部，且导风板207位于活动挡板206的下方，活动挡板206和导风板207均斜置于引风腔201的内部，导风板207和活动挡板206均能够阻挡外部空气的冲击力，以此减小气流的横向力，保护感应单元202不会过度受到气流的冲击，使得感应单元202的使用寿命相应延长，导风板207一侧的顶部开设有密封槽2071，密封槽2071与活动挡板206的底部相互配合。

具体的，活动挡板206能够带动滑杆沿着滑槽的内部平移，并且滑槽还能够限制滑杆的移动范围，进而使得活动挡板206在不工作的情况下位置固定，且活动挡板206的下表面设置成倾斜状，进而在活动挡板206移位之后能够准确的与密封槽2071相卡合，同时，密封槽2071的内壁还固定嵌设有密封圈，活动挡板206最终会移动到密封圈的内部，以此使得外部的气流不能进入到引风腔201的内部中与感应单元202接触，使得感应单元202所检测的空气湿度初始值不会受到影响。

进一步的，引风腔201的内部固定安装有两组斜置挡板205，多个斜置挡板205之间的间隙始终大于活动挡板206和导风板207之间的间隙，经由导风板207流入的气流受到的阻力相应减小，以此使得气流能够更快的接触到感应单元202，两组斜置挡板205交错排列，靠近引风腔201端口的斜置挡板205和活动挡板206的一侧均固定连接有固定块2061，两个固定块2061之间固定安装有张紧弹簧4，张紧弹簧4初始为不受力的状态。

如图2和图9所示，传动机构包括活动杆3、集流斗303和连接杆2062，活动杆3滑动套设于无人机本体1的内部，且活动杆3的顶端贯穿无人机本体1的上表面，传感器本体2的顶部开设有套接于活动杆3外侧的通孔204，集流斗303固定安装于活动杆3的顶端，集流斗303也可与活动杆3加工为一体成型的结构，集流斗303设置成漏斗状，在无人机本体1上升的过程之中，高空气流对活动杆3的挤压面积增加，从而使得活动杆3的受力面积加大，活动杆3便可以更快的下降，活动杆3的底部开设有凹槽301，连接杆2062的一端设置于凹槽301的内部，连接杆2062的另一端与活动挡板206固定连接。

进一步的，参照附图6和附图9，连接杆2062的端部固定安装有连接转轮2063，连接转轮2063能够相对连接杆2062进行转动，连接转轮2063与凹槽301的内壁相互贴合。

根据上述结构，当无人机本体1上升时，高空气流挤压集流斗303，集流斗303挤压活动杆3下降，活动杆3下降的同时带动凹槽301下降，凹槽301的斜面挤压连接转轮2063，连接转轮2063受力横向挤压连接杆2062，连接杆2062横向挤压活动挡板206，活动挡板206受力带动滑杆沿着滑槽的内部横移，最终活动挡板206的底部卡合进入到密封槽2071的内部，以此使得引风腔201的端口处被密封，外部的气流便被活动挡板206和导风板207阻隔，从而使得无人机本体1上升过程中不会有空气接触感应单元202，以此便可减小空气湿度的测量误差；

在活动挡板206受力移动之后，张紧弹簧4便会收缩，进而活动挡板206便会受到一个横向的挤压力，反之，在活动挡板206所受的外力消失之后，张紧弹簧4挤压活动挡板206复位，以此使得活动挡板206从密封槽2071内部移出，最终打开引风腔201的端口，使得外部气流能够进入，再配合多个斜置挡板205的作用来降低风速，使得感应单元202接触到缓速进入的气流，然后能够准确的检测到空气的湿度。

更进一步的，连接杆2062下表面的一侧开设有横向槽，凹槽301的内部固定安装有限位杆3011，限位杆3011滑动套设于横向槽的内部，在活动杆3的外部压力消失之后，连接杆2062来自于连接转轮2063的横向挤压力也相应消失，进而连接杆2062伴随活动挡板206同步复位，此时活动杆3不再受高空气压的挤压，并且在复位弹簧9的作用下而上升，进而限位杆3011随之上升，进而限位杆3011便会进入到横向槽的内部，从而限制连接杆2062不会过度横移。

如图3、图10、图11和图12所示，定位组件包括卡接板5、对接块6和联动杆7，卡接板5设置成U形，卡接板5设置于引风腔201的内部，活动杆3的底部开设有卡接槽302，卡接板5与卡接槽302相互配合，对接块6设置于卡接板5的下方，传感器本体2的内部开设有与引风腔201相连通的对接槽2011，对接槽2011与对接块6相互配合，联动杆7设置于卡接板5和对接块6之间，联动杆7的顶端与卡接板5的下表面固定连接。

如图7、图8和图9所示，卡接板5的下表面固定安装有复位弹簧9，复位弹簧9始终处于收缩蓄力的状态，复位弹簧9与对接块6的上表面固定连接，初始时，复位弹簧9受到活动杆3的挤压力而收缩，当活动杆3受外力影响并下降时，复位弹簧9会继续收缩，当活动杆3所受外部影响力消失之后，复位弹簧9便会顶升活动杆3复位。

如图6、图9和图12所示，联动杆7的底端贯穿对接块6和传感器本体2，无人机本体1的内部还开设有定位槽，联动杆7的内部套设有与定位槽相互配合的定位杆8，定位杆8插接到定位槽的内部之后，传感器本体2便被限制在无人机本体1的内部，联动杆7的内部开设有限位槽701，限位槽701的内部滑动套设有与定位杆8顶端固定连接的限位板801，限位槽701的深度大于定位杆8和限位板801的高度之和，进而定位杆8能够完全的收纳到限位槽701的内部之中，限位板801可使得定位杆8不会完全的从联动杆7的内部滑出。

根据上述结构，在定位组件安装之初，定位杆8完全位于限位槽701的内部，然后将定位组件向引风腔201的内部平移，定位组件平移的过程中，对卡接板5施加一个垂直向下的力，复位弹簧9受力收缩，且定位组件移动过程中，操作者需将卡接板5按压至与卡接槽302相互平齐，以此使得卡接板5能够进入到卡接槽302的内部，当卡接板5进入到卡接槽302的内部之后，对接块6刚好完全对齐对接槽2011，此时对接块6在复位弹簧9的挤压下进入到对接槽2011的内部，进而使得定位组件不会从引风腔201的内部滑出，并且在对接块6进入到对接槽2011的内部之后，定位杆8在自身的重力作用下下降，随后定位杆8便会贯穿传感器本体2并延伸到定位槽的内部，以此使得传感器本体2不会从无人机本体1的内部脱落出来；

反之，对接块6的顶端还固定连接有U形块601，若需要取出传感器本体2，操作者需先将无人机倒置，此时定位杆8才会划入限位槽701的内部之中，随后通过扣动U形块601可将对接块6从对接槽2011的内部移出，然后在将定位组件整体从引风腔201的内部移出即可，此时可同步解除活动杆3和传感器本体2的限制，方便使用者对传感器本体2进行维修和更换。

本发明的工作原理为：当无人机本体1上升时，高空风压挤压集流斗303，集流斗303为传动机构提供向下移动的挤压力，传动机构下降的过程中挤压连接转轮2063，连接转轮2063挤压挡风机构移动，挡风机构移动之后将传感器本体2的端口密封住，进而在无人机本体1上升的过程中，外界的空气无法进入传感器本体2的内部，当无人机本体1上升到所需高度之后，无人机本体1在空中趋于平衡，此时高空风压对传动机构的挤压力消失，进而传动机构在复位弹簧9的顶升力下而复位，随后挡风机构在张紧弹簧4的作用下而复位，进而传感器本体2的端口被打开，由于高空气压大于低空气压，随后该高度的空气会流入到引风腔201的内部并接触感应单元202。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。

Claims (10)

1.一种用于监控户外空气湿度的传感器，其特征在于：包括：

无人机本体（1），所述无人机本体（1）的内部安装有传感器本体（2），所述传感器本体（2）用于监测户外空气湿度；

挡风机构，所述挡风机构设置于传感器本体（2）的内部，所述挡风机构用于对传感器本体（2）的端口进行密封；

传动机构，所述传动机构设置于传感器本体（2）的内部，所述传动机构用于驱动挡风机构移位；

其中，当无人机本体（1）上升时，所述传动机构驱动挡风机构将传感器本体（2）的端口密封住，随着所述无人机本体（1）在空中平衡，所述挡风机构复位并逐渐打开传感器本体（2）的端口；

定位组件，所述定位组件设置于传动机构的下方，所述定位组件用于将传感器本体（2）固定在无人机本体（1）的内部。

2.根据权利要求1所述的一种用于监控户外空气湿度的传感器，其特征在于：所述传感器本体（2）的中部开设有引风腔（201），所述引风腔（201）内部的一侧固定安装有感应单元（202），所述感应单元（202）的一侧电性连接有对接插头（203），所述无人机本体（1）的内部开设有与对接插头（203）相互配合的对接插槽。

3.根据权利要求2所述的一种用于监控户外空气湿度的传感器，其特征在于：所述挡风机构包括活动挡板（206）和导风板（207），所述活动挡板（206）设置于引风腔（201）的内部，所述活动挡板（206）的两侧均固定连接有滑杆，所述传感器本体（2）的内部开设有与引风腔（201）相互连通的滑槽，所述滑槽套接于滑杆的外部，所述导风板（207）固定安装于引风腔（201）的内部，且所述导风板（207）位于活动挡板（206）的下方，所述导风板（207）一侧的顶部开设有密封槽（2071），所述密封槽（2071）与活动挡板（206）的底部相互配合。

4.根据权利要求3所述的一种用于监控户外空气湿度的传感器，其特征在于：所述引风腔（201）的内部固定安装有两组斜置挡板（205），两组所述斜置挡板（205）交错排列，靠近引风腔（201）端口的所述斜置挡板（205）和活动挡板（206）的一侧均固定连接有固定块（2061），两个所述固定块（2061）之间固定安装有张紧弹簧（4）。

5.根据权利要求3所述的一种用于监控户外空气湿度的传感器，其特征在于：所述传动机构包括活动杆（3）、集流斗（303）和连接杆（2062），所述活动杆（3）滑动套设于无人机本体（1）的内部，且所述活动杆（3）的顶端贯穿无人机本体（1）的上表面，所述传感器本体（2）的顶部开设有套接于活动杆（3）外侧的通孔（204），所述集流斗（303）固定安装于活动杆（3）的顶端，所述活动杆（3）的底部开设有凹槽（301）和卡接槽（302），所述连接杆（2062）的一端设置于凹槽（301）的内部，所述连接杆（2062）的另一端与活动挡板（206）固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于监控户外空气湿度的传感器，其特征在于：所述连接杆（2062）的端部固定安装有连接转轮（2063），所述连接转轮（2063）与凹槽（301）的内壁相互贴合。

7.根据权利要求5所述的一种用于监控户外空气湿度的传感器，其特征在于：所述连接杆（2062）下表面的一侧开设有横向槽，所述凹槽（301）的内部固定安装有限位杆（3011），所述限位杆（3011）滑动套设于横向槽的内部。

8.根据权利要求5所述的一种用于监控户外空气湿度的传感器，其特征在于：所述定位组件包括卡接板（5）、对接块（6）和联动杆（7），所述卡接板（5）设置成U形，所述卡接板（5）设置于引风腔（201）的内部，所述卡接板（5）与卡接槽（302）相互配合，所述对接块（6）设置于卡接板（5）的下方，所述传感器本体（2）的内部开设有与引风腔（201）相连通的对接槽（2011），所述对接槽（2011）与对接块（6）相互配合，所述联动杆（7）设置于卡接板（5）和对接块（6）之间，所述联动杆（7）的顶端与卡接板（5）的下表面固定连接，所述联动杆（7）的底端贯穿对接块（6），所述无人机本体（1）的内部还开设有定位槽，所述联动杆（7）的内部套设有与定位槽相互配合的定位杆（8）。

9.根据权利要求8所述的一种用于监控户外空气湿度的传感器，其特征在于：所述卡接板（5）的下表面固定安装有复位弹簧（9），所述复位弹簧（9）与对接块（6）的上表面固定连接，且所述对接块（6）的顶端还固定连接有U形块（601）。

10.根据权利要求8所述的一种用于监控户外空气湿度的传感器，其特征在于：所述联动杆（7）的内部开设有限位槽（701），所述限位槽（701）的内部滑动套设有与定位杆（8）顶端固定连接的限位板（801）。

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