CN204964546U - 一种双向风速传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双向风速传感器，包括外壳，外壳内包裹处理器以及电源，外壳外表面设有差压采集器、微差压元件，差压采集器包括壳体，壳体的顶部对称设有出气口Ⅰ和出气口Ⅱ，壳体的底部设有引压管Ⅰ、Ⅱ，引压管Ⅰ、Ⅱ与出气口Ⅰ、Ⅱ连通，出气口Ⅰ、Ⅱ分别与微差压元件的输入端口Ⅰ、Ⅱ连接，输入端口Ⅰ、Ⅱ对称分布在微差压元件的底部，通过差压采集器和微差压元件将环境中的风速转换成压力差，具有结构设计简单、测量精度高、范围广、长期稳定性好，且不易受电磁干扰，具有很好的一致性。同时微差压元件的两个输入端口和差压采集器的两个出气口采用对称结构设计，因而本实用新型可以双向测量风速，以及测量风的方向，使用灵活方便。

Description

一种双向风速传感器

技术领域

本实用新型涉及煤矿井下用的风速传感器，特别涉及一种双向风速传感器。

背景技术

煤炭是我国一次性能源的主体，在煤炭的生产过程中时常会发生煤与瓦斯突出、瓦斯煤尘爆炸、煤层自燃发火等自然灾害。为了减少这些自然灾害，常用的措施就是给矿井通风，通风不但具有稀释矿井瓦斯和粉尘浓度的功能，同时，还具有向矿井各用风地点输送新鲜空气，保障井下作业人员正常呼吸的功能。合理的通风是抑制煤炭自燃和火灾发生的重要手段，但如果通风系统布置不合理或者管理不当，将导致瓦斯积聚和自燃发火以及造成瓦斯、火灾事故的进一步扩大。因此提高矿井的通风技术与监测水平是保证矿井正常生产的基础，而风速传感器是监测井下风速大小的主要手段。现有技术的风速传感器大多采用超声波涡街原理，超声波涡街原理的产品是从上世纪90年代开发沿用至今，由于受水汽、粉尘、温度等的影响，超声波涡街类风速传感器会出现：稳定性差、测量精度低、且不能实现双向测量风速等问题，已经逐渐无法满足煤矿客户的要求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种双向风速传感器，该风速传感器稳定性好、测量精度高。

为实现上述目的，本实用新型提供以下的技术方案：一种双向风速传感器，包括外壳，所述外壳内包裹处理器以及电源，电源与处理器连接，所述外壳外表面设有差压采集器、微差压元件，差压采集器包括壳体以及由壳体围成的腔体，壳体的顶部对称设有出气口Ⅰ和出气口Ⅱ，壳体的底部设有引压管Ⅰ以及引压管Ⅱ，引压管Ⅰ直接与出气口Ⅰ连通，引压管Ⅱ与腔体连通，且出气口Ⅱ也与腔体连通；所述出气口Ⅰ和出气口Ⅱ分别与位于外壳腔体内的微差压元件的输入端口Ⅰ和输入端口Ⅱ连接，输入端口Ⅰ和输入端口Ⅱ对称分布在微差压元件的底部；所述外壳内还设有信号输出单元，信号输出单元与处理器通过传输线连接，外壳外表面还设有声光报警器，声光报警器与微差压元件均通过传输线与处理器连接。

优选的，差压采集器的出气口Ⅰ、出气口Ⅱ分别设有固定接头Ⅰ、固定接头Ⅱ，固定接头Ⅰ、固定接头Ⅱ分别通过软管与微差压元件的输入端口Ⅰ、输入端口Ⅱ连接。

优选的，外壳的外表面还设有显示器，显示器通过传输线与处理器连接。

优选的，显示器的显示屏采用数码管。

优选的，外壳内还设有存储器，存储器与处理器连接。

采用上述技术方案，与现有技术相比，本实用新型利用差压采集器和微差压元件，将环境中的风速转换成压力差，具有结构设计简单、测量精度高、范围广、长期稳定性好，且不易受电磁干扰，具有很好的一致性。同时因为微差压元件的两个输入端口以及差压采集器的两个出气口采用对称结构设计，因而本实用新型可以双向测量风速，以及测量风的方向，使用灵活方便。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型差压采集器结构示意图；

图3是本实用新型微差压元件结构示意图；

图4是本实用新型的原理框图；

其中，1.外壳2.差压采集器21.壳体22.腔体23.出气口Ⅰ24.出气口Ⅱ25.引压管Ⅰ26.引压管Ⅱ27.固定接头Ⅰ28.固定接头Ⅱ3.微差压元件31.输入端口Ⅰ32.输入端口Ⅱ4.声光报警器5.软管6.显示器。

具体实施方式

下面结合附图，通过对实施例的描述，对本实用新型做进一步说明：

如图1、4所示，本实用新型一种双向风速传感器，包括外壳1，外壳1内包裹处理器、微差压元件3以及电源，电源与处理器连接，外壳1内还设有信号输出单元以及用于存储传感器的初始化数据的存储器，信号输出单元以及存储器均与处理器通过传输线连接，外壳1外表面的底部设有差压采集器2，且差压采集器2位于外壳1底部，如图2所示，差压采集器2包括壳体21以及由壳体21围成的腔体22，壳体21的顶部对称设有出气口Ⅰ23和出气口Ⅱ24，壳体21的底部设有引压管Ⅰ25以及引压管Ⅱ26，引压管Ⅰ25直接与出气口Ⅰ23连通，引压管Ⅱ26与腔体22连通，且出气口Ⅱ24也与腔体22连通；如图3所示，差压采集器2的出气口Ⅰ23、出气口Ⅱ24分别设有固定接头Ⅰ27、固定接头Ⅱ28，固定接头Ⅰ27、固定接头Ⅱ28分别通过软管5与微差压元件3的输入端口Ⅰ31、输入端口Ⅱ32连接，输入端口Ⅰ31和输入端口Ⅱ32对称分布在微差压元件3的底部，固定接头Ⅰ27和固定接头Ⅱ28不仅便于与微差压元件3连接，还可将差压采集器2固定在外壳1上，外壳1外表面还设有声光报警器4以及显示器6，显示器6采用数码管显示，用于显示测量的风速值，亮度高，可视距离远，声光报警器4、微差压元件3、显示器6分别通过传输线与处理器连接。

本实用新型在使用时，气体从引压管I25或者引压管II26进入，在出气口I23和出气口II24两端形成压差,最后再从固定转接头I27或者固定转接头II28输出到微差压元件3内，处理器采用32位高性能、低功耗的Cortex-M3系列芯片LPC1114作为中央处理器，处理器单元采集微差压元件的差压信号，并将该信号分析、处理，转换成实际的风速值，驱动显示器6显示，同时，当环境中的风速值高于或者低于预先设置的值，或者风速方向与之前的方向相反时，处理器单元还可以驱动声光报警器4发出声光报警，便于用户做出相应的处理措施，最后再将风速值和风向值转成频率信号和电流信号，通过信号输出单元输出。信号输出单元的输入端直接与处理器单元相连，信号输出单元的输出端与多心航空插座相连，信号输出单元可以输出频率信号，也可以输出电流信号，频率信号用于传输风速传感器的风速值，电流信号用于传输风的风向。

本实用新型利用差压采集器和微差压元件，将环境中的风速转换成压力差，具有结构设计简单、测量精度高、范围广、长期稳定性好，且不易受电磁干扰，具有很好的一致性。同时因为微差压元件的两个输入端口以及差压采集器的两个出气口采用对称结构设计，因而本实用新型可以双向测量风速，以及测量风的方向，使用灵活方便。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种双向风速传感器，包括外壳(1)，所述外壳(1)内包裹处理器以及电源，电源与处理器连接，其特征在于：所述外壳(1)外表面设有差压采集器(2)，差压采集器(2)包括壳体(21)以及由壳体(21)围成的腔体(22)，壳体(21)的顶部对称设有出气口Ⅰ(23)和出气口Ⅱ(24)，壳体(21)的底部设有引压管Ⅰ(25)以及引压管Ⅱ(26)，引压管Ⅰ(25)直接与出气口Ⅰ(23)连通，引压管Ⅱ(26)与腔体(22)连通，且出气口Ⅱ(24)也与腔体(22)连通；所述出气口Ⅰ(23)和出气口Ⅱ(24)分别与位于外壳(1)腔体内的微差压元件(3)的输入端口Ⅰ(31)和输入端口Ⅱ(32)连接，输入端口Ⅰ(31)和输入端口Ⅱ(32)对称分布在微差压元件(3)的底部；所述外壳(1)内还设有信号输出单元，信号输出单元与处理器通过传输线连接，外壳(1)外表面还设有声光报警器(4)，声光报警器(4)与微差压元件(3)均通过传输线与处理器连接。

2.根据权利要求1所述的双向风速传感器，其特征在于：所述差压采集器(2)的出气口Ⅰ(23)、出气口Ⅱ(24)分别设有固定接头Ⅰ(27)、固定接头Ⅱ(28)，固定接头Ⅰ(27)、固定接头Ⅱ(28)分别通过软管(5)与微差压元件(3)的输入端口Ⅰ(31)、输入端口Ⅱ(32)连接。

3.根据权利要求1所述的双向风速传感器，其特征在于：所述外壳(1)的外表面还设有显示器(6)，显示器(6)通过传输线与处理器连接。

4.根据权利要求3所述的双向风速传感器，其特征在于：所述显示器(6)的显示屏采用数码管。

5.根据权利要求1或2或4所述的双向风速传感器，其特征在于：所述外壳(1)内还设有存储器，存储器与处理器连接。