CN204694729U - 一种固态测风仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种固态测风仪，包括机壳和主控制模块，所述机壳包括由上至下依次连接的防风盖、静压探头组件、压差测量组件、温湿度测量组件、底部连接件，其中所述静压探头组件上设置大气压力传感器，所述压差测量组件上设置两个正交方向分布的硅压阻微差压传感器，所述温湿度测量组件设置有温湿度传感器；所述主控制模块设置在所述机壳中，所述主控模块包括数据采集测量电路，所述AD转换器连接硅压阻微差压传感器以及大气压力传感器，所述CPU连接温湿度传感器。本实用新型通过两个正交设置的硅压阻微差压传感器通过数字化技术处理后，形成数字化的风向、风速信号输出。
Description
技术领域
本实用新型涉及风速风向测量领域，尤其涉及一种测风仪。
背景技术
测风仪作为一种测量风力数据的仪器，在风力发电领域被广泛使用。测风仪的作用是获得风速传感器、风向传感器、温度传感器、湿度传感器等数据进行风力资源分析，并将数据上到数据中心。
目前的测风仪主要是基于时差法和相位差法的测量原理，装置在设计中，往往需要将超声波传感器安置在与地理南北、东西相同的方向上，在用户使用时，往往需要按照预先设定的方向与地理南北、东西方向校正安装，若安装方向发生误差，则会导致测量结果发生错误。同时，现有的超声波风速仪大多采用分时原则，即一对超声波换能器轮流发送和接收信号，需要测量的次数多，并且电路结构复杂，往往由于多次测量导致测量结果有误差。
有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的固态测风仪，使其更具有产业上的利用价值。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种固定设置能在多种比较恶劣的环境条件下可靠地工作的固态测风仪装置。
本实用新型的技术方案如下：
一种固态测风仪，其特征在于：包括机壳和主控制模块，
所述机壳包括由上至下依次连接的防风盖、静压探头组件、压差测量组件、温湿度测量组件、底部连接件，其中所述静压探头组件上设置有大气压力传感器，所述压差测量组件上设置两个正交方向分布的硅压阻微差压传感器，所述温湿度测量组件设置有温湿度传感器；
所述主控制模块设置在所述机壳中，所述主控模块包括数据采集测量电路，所述数据采集测量电路上设置有AD转换器以及CPU，所述AD转换器连接所述硅压阻微差压传感器以及大气压力传感器，所述CPU连接温湿度传感器。
进一步的，所述主控制模块还包括电源模块，所述电源模块连接所述数据采集测量电路、硅压阻微差压传感器、大气压力传感器以及温湿度传感器。
进一步的，所述CPU还连接有通讯接口。
进一步的，所述通讯接口为RS-485型接口。
进一步的，所述防风盖包括防风部件和安装部件，其中所述防风盖为圆盘型，所述防风部件为圆环型设置在所述防风盖圆周上，所述安装部件设置在所述防风盖中心位置，所述安装部件为圆环形。
进一步的，所述安装部件圆环高度低于所述防风部件圆环高度。
进一步的，所述安装部件上设置有四个连接孔。
进一步的，所述温湿度测量组件包括防辐射结构和排风筒，所述防辐射结构包括内筒和外筒，所述温湿度传感器安装在所述内筒中，所述排风筒中安装有排风扇。
进一步的，所述内筒和外筒通过非金属件连接。
借由上述方案，本实用新型至少具有以下优点：
(1)本实用新型通过两个正交设置的硅压阻微差压传感器通过数字化技术处理后，形成数字化的风向、风速信号输出。
(2)本实用新型的防风盖设计使得测风仪器可以测量各个方向的风量。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本实用新型测风仪器的结构示意图；
图2是本实用新型的主控制模块连接结构示意图；
图3是本实用新型的防风盖结构立体图；
图4是本实用新型的温湿度测量组件结构立体图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。所附的附 图通过示例的方式示出了能够实现本实用新型的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本实用新型的所有实施例。可以理解，在不偏离本实用新型的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。因此，以下的具体描述并非限制性的，且本实用新型的范围由所附的权利要求所限定。
参见图1，本实用新型一较佳实施例所述的新型测风仪器的结构示意图，包括机壳和主控制模块，其中机壳包括由上至下依次连接的防风盖1、静压探头组件2、压差测量组件3、温湿度测量组件4、底部连接件5。参见图3，防风盖包括防风部件103和安装部件101，其中防风盖1为圆盘型，防风部件103为设置在所述防风盖圆周上的圆环形，安装部件101设置在所述防风盖1中心位置，安装部件101为圆环形，安装部件101与防风盖1之间还设置有四个连接孔102，四个连接孔102平均分布在防风盖1上，为了防风设置，安装部件101的高度低于防风部件103的高度。参见图4，温湿度测量组件4包括防辐射结构和排风筒，所述防辐射结构包括内筒402和外筒401，温湿度传感器安装在内筒402中，为了保证外部热量不传导进内筒402，内筒和402外筒401之间采用非金属连接，排风筒403中安装有排风扇(图中未标出)，排风扇从左边内筒402和外筒401吸风后从右边排风筒402排出，使得左边双筒中的温湿度传感器能实时测量准确的外部环境的大气温湿度。静压探头组件2上设置有大气压力传感器，压差测量组件3上设置两个正交方向分布的硅压阻微差压传感器，温湿度测量组件4设置有温湿度传感器。参见图2，主控制模块设置在机壳中，主控模块包括数据采集测量电路，所述数据采集测量电路上设置有AD转换器以及CPU，AD转换器连接所述硅压阻微差压传感器以及大气压力传感器，CPU连接温湿度传感器，主控制模块还包括电源模块，所述电源模块连接所述数据采集测量电路、硅压阻微差压传感器、大气压力传感器以及温湿度传感器，CPU还连接有RS-485通讯接口。
本实用新型的工作原理如下：
风速和风向的测量主要通过AD转换器对两个正交方向的硅压阻微差压传感器进行差压测量，根据流体动力学中的伯奴利方程由CPU进行差压到风速的换算，计算后的两个正压方向的风合成真风速和风向。
大气压力传感器通过AD转换器采集与压力成正比变化的输出电压，由CPU计算出大气压力值。
温度和湿度的测量通过CPU直接采集数字式湿度传感器得到。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种固态测风仪，其特征在于：包括机壳和主控制模块，
所述机壳包括由上至下依次连接的防风盖、静压探头组件、压差测量组件、温湿度测量组件、底部连接件，其中所述静压探头组件上设置有大气压力传感器，所述压差测量组件上设置两个正交方向分布的硅压阻微差压传感器，所述温湿度测量组件设置有温湿度传感器；
所述主控制模块设置在所述机壳中，所述主控模块包括数据采集测量电路，所述数据采集测量电路上设置有AD转换器以及CPU，所述AD转换器连接所述硅压阻微差压传感器以及大气压力传感器，所述CPU连接温湿度传感器。
2.根据权利要求1所述的一种固态测风仪，其特征在于：所述主控制模块还包括电源模块，所述电源模块连接所述数据采集测量电路、硅压阻微差压传感器、大气压力传感器以及温湿度传感器。
3.根据权利要求1所述的一种固态测风仪，其特征在于：所述CPU还连接有通讯接口。
4.根据权利要求3所述的一种固态测风仪，其特征在于：所述通讯接口为RS-485型接口。
5.根据权利要求1所述的一种固态测风仪，其特征在于：所述防风盖包括防风部件和安装部件，其中所述防风盖为圆盘型，所述防风部件为圆环型设置在所述防风盖圆周上，所述安装部件设置在所述防风盖中心位置，所述安装部件为圆环形。
6.根据权利要求5所述的一种固态测风仪，其特征在于：所述安装部件圆环高度低于所述防风部件圆环高度。
7.根据权利要求5所述的一种固态测风仪，其特征在于：所述安装部件上设置有四个连接孔。
8.根据权利要求1所述的一种固态测风仪，其特征在于：所述温湿度测量组件包括防辐射结构和排风筒，所述防辐射结构包括内筒和外筒，所述温湿度传感器安装在所述内筒中，所述排风筒中安装有排风扇。
9.根据权利要求8所述的一种固态测风仪，其特征在于：所述内筒和外筒通过非金属件连接。
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| CN201520227034.4U CN204694729U (zh) | 2015-04-14 | 2015-04-14 | 一种固态测风仪 |
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| CN204694729U true CN204694729U (zh) | 2015-10-07 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105372445A (zh) * | 2015-11-03 | 2016-03-02 | 中国科学院电子学研究所 | 固态风传感器 |
| CN105424975A (zh) * | 2015-11-03 | 2016-03-23 | 中国科学院电子学研究所 | 应用于风速测量仪的感风部件 |
| CN106324704A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-01-11 | 天津天大求实电力新技术股份有限公司 | 一种风力发电场气象检测系统 |
| CN110988386A (zh) * | 2019-12-12 | 2020-04-10 | 石家庄铁道大学 | 风速风向测试装置及测试方法 |
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