CN205941595U - 风向风速仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种风向风速仪，其包括风速测量装置及设置在风速测量装置上方的风向测量装置。风向测量装置与风速测量装置呈上下设置，有利于降低风向风速仪的横向尺寸。另外，风向测量装置与风速测量装置分层设置，避免了两者之间的相互干扰。

Description

风向风速仪

技术领域

本实用新型涉及测量技术，特别涉及一种风向风速仪。

背景技术

由于风向测量装置及风速测量装置测量对象相同，且风向与风速一般搭配使用，所以风向测量装置与风速测量装置通常集成为风向风速仪使用，然而，目前的风向风速仪中，风向测量装置通常与风速测量装置前后设置或者左右设置，如此，一来会增加风向风速仪的横向尺寸，二来，风向测量装置或者风速测量装置可能会相互干扰，导致风向风速仪的准确度下降。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提供一种风向风速仪。

本实用新型的风向风速仪包括：

风杯支座

风速测量装置，所述风速测量装置包括风杯旋转体及设置在所述风杯支座上的光电开关，所述风杯旋转体包括风杯支架、设置在所述风杯支架内且与所述光电开关配合的光栅及环绕所述风杯支架设置的多个风杯，所述风杯旋转体受风转动以使所述光栅与所述光电开关配合测量风速；

固定设置在所述风杯支座上的风杯转轴；

固定设置在所述风杯转轴上的风杯支座；及

设置在所述风速测量装置上方的风向测量装置，所述风向测量装置包括固定设置在所述风标支座内的磁场测量装置、转动设置在所述风标支座上的风标转轴、固定设置在所述风标转轴一端的磁钢套件及固定设置在所述风标转轴另一端的风向标。

在某些实施方式中，其特征在于，所述风杯支座呈倒置杯状，所述风杯支架也呈倒置杯状。

在某些实施方式中，所述风向风速仪还包括底座，所述风杯支座设置在所述底座上，所述底座包括底盘及自所述底盘向上延伸的筒状连接套，所述风杯支座套设在所述连接套上。

在某些实施方式中，所述底盘及所述连接套呈圆筒状，所述底盘的半径大于所述连接套的半径。

在某些实施方式中，所述风向风速仪还包括电路板，所述电路板设置在所述连接套内，并与所述光电开关连接，用于分析所述光电开关的数据并控制所述光电开关。

在某些实施方式中，所述风杯转轴包括转轴，所述转轴与所述风杯支架转动连接。

在某些实施方式中，所述风杯转轴包括有沿所述风杯转轴的轴线方向的通孔。

在某些实施方式中，所述转轴通过轴承与所述风杯支架连接。

在某些实施方式中，所述风标支座通过轴承与所述风标转轴连接。

在某些实施方式中，所述风标支座呈倒置杯状。

在某些实施方式中，所述风标支座的底部与所述风杯支架的顶部同轴配合。

在本实用新型中，所述风向测量装置设置在所述风速测量装置上方，如此，可以降低所述风向风速仪的横向尺寸，同时，由于所述风向测量装置及所述风速测量装置分层设置，避免所述风向测量装置及所述风速测量装置相互干扰，可以提高测量的准确度。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点可以从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型实施方式的风向风速仪的立体示意图。

图2是本实用新型实施方式的风向风速仪的立体分解示意图。

图3是本实用新型实施方式的风杯旋转体的立体示意图。

主要元件符号说明：

风向风速仪10、风杯支座11、光电开关12、风杯旋转体13、风杯支架131、风杯132、光栅133、风杯转轴14、转轴141、通孔142、轴承15、风标支座16、磁场测量装置17、风标转轴18、磁钢套件19、风向标20、底座21、底盘211、连接套212、电路板22。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中，相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。

下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理 解为对本实用新型的限制。

请参阅图1及图2，本实用新型实施方式的风向风速仪10包括风速测量装置和设置在风速测量装置上方的风向测量装置。

如此，风向测量装置与风速测量装置呈上下设置，有利于降低风向风速仪10的横向尺寸。另外，风向测量装置与风速测量装置分层设置，避免了两者之间的相互干扰。

风向风速仪10通过风速测量装置来测量瞬时风速，通过风向测量装置来测量瞬时风向，并将瞬时风速和风向自动显示出来，能在水文测站、环保、农业、林业、电厂、海岛、交通、矿场等行业提供最原始的记录风速风向数据。

请再参阅图3，在某些实施方式中，风向风速仪10还包括有风杯支座11，风速测量装置包括光电开关12及风杯旋转体13，其中风杯旋转体13包括风杯支架131、多个风杯132及光栅133，风杯环绕风杯支架131设置，光栅133设置在风杯支架131内且与光电开关12配合。

如此，光栅133与风杯旋转体13一体化设置，简化了风速测量装置的结构，同时，还保证了风杯旋转体13与光栅133转动角度完全相同，不存在再者之间的机械配合间隙对测量准确度的影响。

当然，在其他实施方式中，光栅133与风杯旋转体13也可以分开设置，再通过精密的机械装配和后续数据处理提高准确度。

在某些实施方式中，风向风速仪10是通过风杯旋转体13受风转动以使光栅133与光电开关12配合测量风速，具体的，风杯支架131转动带动光栅133转动，光栅133在光电开关12的光路中不断地切割光束，从而将风速转换为光电开关12的输出脉冲频率，再通过测量电路对采样的脉冲频率进行分析，最后转换成瞬时风速。

当然，考虑到各种用途的风向风速仪10及成本、精度等的控制要求，风速测量原理也可与本实用新型的实施方式有异，如通过将一根细的金属丝放在空气中，给金属丝通电以加热金属丝，使其温度高于空气的温度，当空气沿垂直方向流过金属丝时，将带走金属丝的一部分热量，使金属丝温度下降，再利用金属丝散失的热量与空气的速度之间存在的关系式推导出风速。

在某些实施方式中，风杯支座11及风杯支架131都呈倒置杯状。

如此，风杯支座11与风杯支架131都有形成内部的腔体，利于保护腔体内的其他元件。

当然，在其他实施方式中，风杯支座11及风杯支架131的形状是可以根据不同的使用习惯或与其他元件的配合关系有不同选择的。

在某些实施方式中，风杯支座11与风杯支架131横截面都呈圆形，且两者的半径相同，风杯支座11外表面是粗糙的。

如此，风杯支座11与风杯支架131配合外轮廓连续，美观，风杯支座11粗糙的外表面增大了握持风杯支座11时的摩擦力，便于使用者通过手持风杯支座11来移动风向风速仪10。

当然，风杯支座11与风杯支架131的横截面形状根据不同的风向风速仪10整体的设计风格，是可以有其他形状的，如呈带圆角的矩形，且风杯支座11外表面也不限于整个外表面的粗糙设计，可以是带有某些标识的外表面纹路。

在某些实施方式中，风向风速仪10还包括底座21，底座21由底盘211及筒状连接套212组成，连接套212自底盘211向上延伸，风杯支座11套设在连接套212上。

如此，风杯支座11与底座21之间连接紧凑，美观，同时风杯支座11与连接套212之间还形成相对密闭的空间，可以用于设置其他装置并减小环境对该装置的影响。

当然，在其他实施方式中，风杯支座11还可以通过其他方式与底座21连接，或者风杯支座11与底座21之间采用一体式设计都是可以的。

在某些实施方式中，风杯支座11与连接套212是通过卡扣连接。

如此，便于从连接套212上拆装风杯支座11。

当然，风杯支座11与连接套212的连接还可以是其他的方式，如通过螺纹连接。

在某些实施方式中，底盘211及连接套212都呈圆筒状，其中底盘211的半径大于连接套212的半径。

如此，符合风向风速仪10下大上小的整体结构，重心较低，同时，较大的底盘211也增大了支承面积，风向风速仪10工作稳定性得以提高。

当然，在其他实施方式中，底盘211与连接套212的形状及其大小关系是可以根据实际需要来选择的，如底盘211及连接套212都呈圆角矩形或者底盘211与连接套212呈一体式设计。

在某些实施方式中，风向风速仪10还包括电路板22，电路板22与光电开关12连接，并设置在连接套212内，电路板22能分析光电开关12的数据并控制光电开关12。

如此，电路板22设置的区域是由连接套212及风杯支架131配合形成的相对密闭的空间，电路板22受到了较好的保护，避免了灰尘和雨水对电路板22的损坏。

当然，在其他实施方式中，电路板22还可设置在其他位置，如设置在风杯支架131内部。

在某些实施方式中，电路板22与连接套212是通过卡扣连接的。

如此，电路板22的拆装、维修及更换变得便捷。

当然，电路板22的与连接套212的连接方式不局限于卡扣连接，如还可以是通过螺钉将电路板22固定在连接套212上。

在某些实施方式中，风向风速仪10还包括风杯转轴14，风杯转轴14固定在风杯支座11上，风杯转轴14包括有转轴141，其中转轴141与风杯支架131是可以相对转动的。

如此，风杯支架131以转轴141为轴心转动，优选地，风杯132是围绕风杯支架131等角度间隔地设置的，所以在风杯支架131受风转动时，无需再增加额外的配重结构，风杯支架131也能稳定地以转轴141为轴心转动。

当然，在其他实施方式中，为了实现风杯支架131与风杯支座11相对稳定地转动，风杯支架131也可通过可受轴向载荷的轴承与风杯支座11直接连接，如在风杯支座11上端连接一推力球轴承，风杯支架131在推力球轴承另一端与风杯支座11连接，也能实现两者相对稳定地转动。

在某些实施方式中，风杯支座11与转轴141也同轴设置。

如此，不仅能节省风向风速仪10的横向尺寸，也使得风杯旋转体13在受风转动时，风杯支座11更稳定。

在某些实施方式中，风杯转轴14包括有通孔142，该通孔142沿风杯转轴14的轴线方向设置。

如此，通孔142便于磁场测量装置17走线到电路板22，进而将风向信息传输至电路板22进行分析处理。

在某些实施方式中，为了方便布置线路，风杯转轴14也可是有其他结构来代替通孔142的设计，如在风杯转轴14外表面形成有沿轴线方向的沟槽。

在某些实施方式中，转轴141通过轴承15与风杯支架131连接。

如此，通过轴承15连接可减小风杯支架131相对于转轴141转动时所受到的摩擦力，减小了风速测量装置内部的机械阻力，即是减小了摩擦力对光栅133切割光束的速率的影响，使得风速测量更加准确。

当然，在其他实施方式中，风杯支架131与转轴141也可以是其他的连接方式。

在某些实施方式中，风向风速仪10还包括风标支座16，风标支座16固定在风杯转轴14上的，风向测量装置包括磁场测量装置17，风标转轴18及分别设置在风标转轴18两端的磁钢套件19及风向标20，其中风标转轴18与风标支座16是可以相对转动的。

如此，风向测量装置设置在风速测量装置的上方，使得风向风速仪10整体呈现下大上小的结构，风向风速仪10的重心降低，外形美观的同时也提高了工作稳定性，优选的，风向测量装置与风速测量装置同轴设置。

当然，在其他的实施方式中，磁场测量装置17也可固定设置在风杯转轴14上，风向测量装置也可根据成本及精确度的考虑利用其他风向测量原理，如通过风向的差异决定电路中变阻器阻值的差异，进而分析出风向。

在某些实施方式中，风标支座16通过轴承15与风标转轴18连接。

如此，通过轴承15连接可减小风标转轴18相对于风标支座16转动时所受到的摩擦力，即是减小了风向测量装置内部的机械阻力，使得风向测量更加准确。

当然，在其他实施方式中，风标支座16与风标转轴18也可以是其他的连接方式。

在某些实施方式中，风标支座16呈倒置杯状。

如此，风标支座16可以保护设置在风标支座16内的磁场测量装置17，起到防止灰尘和雨水的作用，优选地，风标支座16还是一个自下而上逐渐变小的倒置杯状，与风向风速仪10整体的下大上小的结构相适应，外形紧凑美观。

当然，在其他实施方式中，风标支座16的形状是有其他选择的，包括个性化的形状及个性化的外观涂装。

在某些实施方式中，风标支座16的底部与风杯支架131的顶部同轴配合。

如此，风标支座16与风杯支架131外形上连续过渡，缩小尺寸，同时风标支座16底部与风杯支架131部的配合也形成两者之间相对密闭的空间，使得设置于该空间内的光电开关12及光栅133不易受到环境因素的影响。

当然，在其他的实施方式中，风标支座16与风杯支架131的相互位置关系也可以有其他设置。

在本实用新型的实施方式的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型的实施方式和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的实施方式的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的实施方式的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的实施方式的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的 相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型的实施方式中的具体含义。

在本实用新型的实施方式中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的实施方式的不同结构。为了简化本实用新型的实施方式的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型的实施方式可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型的实施方式提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本实用新型的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本实用新型的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理模块的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置 或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本实用新型的实施方式的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本实用新型的各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施实施进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种风向风速仪，其特征在于，包括：

风杯支座；

风速测量装置，所述风速测量装置包括风杯旋转体及设置在所述风杯支座上的光电开关，所述风杯旋转体包括风杯支架、设置在所述风杯支架内且与所述光电开关配合的光栅及环绕所述风杯支架设置的多个风杯，所述风杯旋转体受风转动以使所述光栅与所述光电开关配合测量风速；

固定设置在所述风杯支座上的风杯转轴；

固定设置在所述风杯转轴上的风标支座；及

设置在所述风速测量装置上方的风向测量装置，所述风向测量装置包括固定设置在所述风标支座内的磁场测量装置、转动设置在所述风标支座上的风标转轴、固定设置在所述风标转轴一端的磁钢套件及固定设置在所述风标转轴另一端的风向标。

2.如权利要求1所述的风向风速仪，其特征在于，所述风杯支座呈倒置杯状，所述风杯支架也呈倒置杯状。

3.如权利要求1所述的风向风速仪，其特征在于，所述风向风速仪还包括底座，所述风杯支座设置在所述底座上，所述底座包括底盘及自所述底盘向上延伸的筒状连接套，所述风杯支座套设在所述连接套上。

4.如权利要求3所述的风向风速仪，其特征在于，所述底盘及所述连接套呈圆筒状，所述底盘的半径大于所述连接套的半径。

5.如权利要求3所述的风向风速仪，其特征在于，所述风向风速仪还包括电路板，所述电路板设置在所述连接套内，并与所述光电开关连接，用于分析所述光电开关的数据并控制所述光电开关。

6.如权利要求1所述的风向风速仪，其特征在于，所述风杯转轴包括转轴，所述转轴与所述风杯支架转动连接。

7.如权利要求6所述的风向风速仪，其特征在于，所述风杯转轴包括有沿所述风杯转轴的轴线方向的通孔。

8.如权利要求6所述的风向风速仪，其特征在于，所述转轴通过轴承与所述风杯支架连接。

9.如权利要求6所述的风向风速仪，其特征在于，所述风标支座通过轴承与所述风标转轴连接。

10.如权利要求6所述风向风速仪，其特征在于，所述风标支座呈倒置杯状。

11.如权利要求6所述的风向风速仪，其特征在于，所述风标支座的底部与所述风杯支架的顶部同轴配合。