CN206460072U - 一种风量测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种风量测量装置，包括操作杆、中控机构和风量测量机构，风量测量机构包括风速测量组件和风向测量组件，风速测量组件包括第一转轴、转轮和第一桨叶，风向测量组件包括固定套管、压力检测单元、第二转轴和第二桨叶，压力检测单元包括压力传感器、第一弹簧和传动杆，该风量测量装置中，第一桨叶被风吹动，转速传感器测量出风的速度；风也会对第二桨叶进行驱动，传动杆通过第一弹簧给压力传感器施加压力，根据受到的压力的波形图能够判断出风向，通过第二桨叶的转速也能够对风的流速进行测量，从而实现了对风量的精确测量；不仅如此，在工作电源电路中，三极管用来扩大工作电源电路的输出电流，从而提高了工作电源电路的实用性。

Description

一种风量测量装置

技术领域

本实用新型涉及测量装置领域，特别涉及一种风量测量装置。

背景技术

在我国，随着经济发展的不断加快，我国的科学技术水平也得到了长足的进步，各种先进的技术给我国的工业生产带来了很大的帮助。

在现在的风量测量装置中，都是简单的一个风轮对指定的管道或者区域进行风速测量，同时经过中控机构进行数据采集，从而对风量进行测量，但是在测量的过程中，往往会因为风的方向不同，使得测量的风量不同，从而降低了风量的测量的精确性；不仅如此，在装置工作的过程中，需要工作电源电路来提供稳定的工作电压，但是由于现有的工作电源电路来进行稳压输出的时候，往往会因为内部集成电路的特性，输出的额定电流较低，无法提高工作电源的输出电流，从而降低了工作电源的实用性，如果需要提高输出电流，则就需要大大提高工作电源电路的成本，从而降低了吹灰器工作的可靠性。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种风量测量装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种风量测量装置，包括操作杆、中控机构和风量测量机构，所述中控机构设置在操作杆的顶端，所述风量测量机构设置在操作杆的底端且与中控机构电连接；

所述风量测量机构包括风速测量组件和风向测量组件，所述风向测量组件设置在风速测量组件上，所述风速测量组件包括第一转轴、转轮和若干第一桨叶，所述第一转轴竖向设置，所述第一转轴的顶端位于操作杆的内部，所述转轮设置在第一转轴的底端，所述第一桨叶周向均匀设置在转轮的外周；

所述风向测量组件包括固定套管、压力检测单元、第二转轴和第二桨叶，所述固定套管水平固定在第一转轴上，所述压力检测单元设置在固定套管的内部，所述第二桨叶周向均匀设置在第二转轴的外周，所述压力检测单元包括压力传感器、第一弹簧和传动杆，所述压力传感器设置在固定套管的内部，所述传动杆的一端位于固定套管的内部且通过第一弹簧与压力传感器连接，所述传动杆的另一端与第二转轴传动连接；

所述第二转轴的外周设有若干滑动单元，所述固定套管的内壁设有滑动槽，所述滑动单元与滑动槽匹配；

所述第一转轴和第二转轴上均设有转速传感器；

其中，通过操作杆伸入到指定的管道或者位置进行测风量，首先第一桨叶被风吹动，开始控制转轮转动，则第一转轴也会转动，通过转速传感器就能够测量出风的速度；接着在第一转轴转动的过程中，风也会对第二桨叶进行驱动，第二桨叶在不同角度受到的风的压力不同，第二桨叶通过第二转轴就会给传动杆施加压力，接着传动杆通过第一弹簧给压力传感器施加压力，从而计算出压力的大小，再由中控机构对第二桨叶受到的压力的波形图能够判断出风向，最后通过第二桨叶的转速也能够对风的流速进行测量，从而实现了对风量的精确测量。

所述中控机构包括面板和设置在面板内部的中控组件，所述中控组件包括中央控制模块、与中央控制模块连接的压力检测模块、转速检测模块、无线通讯模块、显示控制模块、按键控制模块、状态指示模块和工作电源模块，所述中央控制模块为PLC，所述压力传感器与压力检测模块电连接，所述转速传感器与转速检测模块电连接；

所述工作电源模块包括工作电源电路，所述工作电源电路包括集成电路、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、三极管和可调电阻，所述集成电路的型号为5G14，所述集成电路的第八端外接15V直流电压电源，所述集成电路的第八端通过第一电容接地，所述集成电路的第八端通过第一电阻与三极管的集电极连接，所述集成电路的第七端接地，所述集成电路的第六端通过第二电容接地，所述集成电路的第四端通过第三电容分别与可调电阻和第三电阻连接，所述集成电路的第五端与可调电阻的可调端连接，所述集成电路的第三端通过可调电阻和第三电阻组成的串联电路接地，所述集成电路的第三端通过第四电容接地，所述第四电容与第四电阻并联，所述集成电路的第一端与三极管的基极连接，所述集成电路的第二端与三极管的发射极连接，所述三极管的发射极通过第二电阻与集成电路的第三端连接。

其中，中央控制模块，用来控制工具内的各个模块智能化运行的模块，在这里，中央控制模块不仅是PLC，还可以是单片机，从而提高了工具运行的智能化；压力检测模块，用来进行压力检测的模块，在这里，通过对压力传感器的检测数据进行采集，从而能够判断出第二桨叶在哪个方向的受到的力最大，从而确定了风的方向；转速检测模块，用来检测转速的模块，在这里，通过对转速传感器的检测数据进行采集，从而能够确定出风的速度，实现了对风量的精确计算；无线通讯模块，通过与外部通讯终端进行远程无线连接，从而实现了数据交换，能够实现工作人员对工具的远程监控；显示控制模块，用来控制显示的模块，在这里，用来控制显示界面显示工具的相关工作信息，提高了工具工作的可靠性；按键控制模块，用来进行按键控制的模块，在这里，用来对用户对工具的操控信息进行采集，从而提高了工具的可操作性；状态指示模块，用来进行状态指示的模块，在这里，用来对工具的工作状态进行实时指示，从而提高了工具的可靠性；工作电源模块，用来给工具提供稳定工作电压的模块。

在工作电源电路中，第二电容为基准电圧去耦电容，第一电阻是三极管的集电极电阻，第二电阻为电流电阻，可调电阻和第三电阻组成了取样电路，从而能够实现集成电路输出电源的稳定性。三极管用来扩大工作电源电路的输出电流，从而提高了工作电源电路的实用性。

作为优选，所述滑动单元包括钢珠、外壳和第二弹簧，所述外壳的内部设有凹槽，所述钢珠设置在凹槽的槽口，所述钢珠通过第二弹簧与凹槽的底部连接。

其中，当传动杆在固定套管的内部滑动的时候，为了减少传动杆与固定套管之间的摩擦力，从而提高了对风向检测的精确性。在传动杆在移动的时候，钢珠就会与固定套管的内壁发生滚动摩擦，同时传动杆受到压力的时候，通过第二弹簧能够使得钢珠对滑动槽之间发生缓冲，从而提高了传动杆的使用寿命。

作为优选，所述钢珠的移动方向与第二弹簧的伸缩方向一致。

作为优选，所述钢珠的直径大于凹槽的槽口的最大距离，所述弹簧始终处于压缩状态。

作为优选，所述传动杆的移动方向与第一弹簧的伸缩方向一致。

作为优选，为了能够对测量的数据进行实时显示，从而提高了装置的实用性，所述面板上还设有显示界面，所述显示界面与显示控制模块电连接。

作为优选，为了便于工作人员对装置进行实时操控，提高了装置的可操作性，所述面板上还设有控制按键，所述控制按键与按键控制模块电连接。

作为优选，所述面板上还设有若干状态指示灯，所述状态指示灯与状态指示模块电连接。

作为优选，为了提高装置的续航能力，所述面板的内部还设有蓄电池，所述蓄电池与工作电源模块电连接。

作为优选，所述无线通讯模块包括蓝牙，所述蓝牙通过蓝牙4.0通讯协议与外部通讯终端无线连接。

本实用新型的有益效果是，该风量测量装置中，第一桨叶被风吹动，转速传感器测量出风的速度；风也会对第二桨叶进行驱动，传动杆通过第一弹簧给压力传感器施加压力，根据受到的压力的波形图能够判断出风向，通过第二桨叶的转速也能够对风的流速进行测量，从而实现了对风量的精确测量；不仅如此，在工作电源电路中，三极管用来扩大工作电源电路的输出电流，从而提高了工作电源电路的实用性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的风量测量装置的结构示意图；

图2是本实用新型的风量测量装置的风向测量组件的结构示意图；

图3是本实用新型的风量测量装置的滑动单元的结构示意图；

图4是本实用新型的风量测量装置的中控机构的结构示意图；

图5是本实用新型的风量测量装置的内部的系统原理图；

图6是本实用新型的风量测量装置的工作电源电路的电路原理图；

图中：1. 中控机构，2. 操作杆，3. 转速传感器，4. 第一转轴，5. 风向测量组件，6. 转轮，7. 第一桨叶，8. 固定套管，9. 压力传感器，10. 第一弹簧，11. 传动杆，12. 滑动单元，13. 第二转轴，14. 第二桨叶，15. 第二弹簧，16. 外壳，17. 钢珠，18. 显示界面，19. 控制按键，20. 状态指示灯，21. 面板，22. 压力检测模块，23. 转速检测模块，24. 无线通讯模块，25. 显示控制模块，26. 按键控制模块，27. 状态指示模块，28. 工作电源模块，29. 中央控制模块，30. 蓄电池，U1. 集成电路，R1. 第一电阻，R2. 第二电阻，R3. 第三电阻，R4. 第四电阻，C1. 第一电容，C2. 第二电容，C3. 第三电容，C4. 第四电容，VT1.三极管，RP1. 可调电阻。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1-图6所示，一种风量测量装置，包括操作杆2、中控机构1和风量测量机构，所述中控机构1设置在操作杆2的顶端，所述风量测量机构设置在操作杆2的底端且与中控机构1电连接；

所述风量测量机构包括风速测量组件和风向测量组件5，所述风向测量组件5设置在风速测量组件上，所述风速测量组件包括第一转轴4、转轮6和若干第一桨叶7，所述第一转轴4竖向设置，所述第一转轴4的顶端位于操作杆2的内部，所述转轮6设置在第一转轴4的底端，所述第一桨叶7周向均匀设置在转轮6的外周；

所述风向测量组件5包括固定套管8、压力检测单元、第二转轴13和第二桨叶14，所述固定套管8水平固定在第一转轴4上，所述压力检测单元设置在固定套管8的内部，所述第二桨叶14周向均匀设置在第二转轴13的外周，所述压力检测单元包括压力传感器9、第一弹簧10和传动杆11，所述压力传感器9设置在固定套管8的内部，所述传动杆11的一端位于固定套管8的内部且通过第一弹簧10与压力传感器9连接，所述传动杆11的另一端与第二转轴13传动连接；

所述第二转轴13的外周设有若干滑动单元12，所述固定套管8的内壁设有滑动槽，所述滑动单元12与滑动槽匹配；

所述第一转轴4和第二转轴13上均设有转速传感器3；

其中，通过操作杆2伸入到指定的管道或者位置进行测风量，首先第一桨叶7被风吹动，开始控制转轮6转动，则第一转轴4也会转动，通过转速传感器3就能够测量出风的速度；接着在第一转轴4转动的过程中，风也会对第二桨叶14进行驱动，第二桨叶14在不同角度受到的风的压力不同，第二桨叶14通过第二转轴13就会给传动杆11施加压力，接着传动杆11通过第一弹簧10给压力传感器9施加压力，从而计算出压力的大小，再由中控机构1对第二桨叶14受到的压力的波形图能够判断出风向，最后通过第二桨叶14的转速也能够对风的流速进行测量，从而实现了对风量的精确测量。

所述中控机构1包括面板21和设置在面板21内部的中控组件，所述中控组件包括中央控制模块29、与中央控制模块29连接的压力检测模块22、转速检测模块23、无线通讯模块24、显示控制模块25、按键控制模块26、状态指示模块27和工作电源模块28，所述中央控制模块29为PLC，所述压力传感器9与压力检测模块22电连接，所述转速传感器3与转速检测模块23电连接；

所述工作电源模块28包括工作电源电路，所述工作电源电路包括集成电路U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、三极管VT1和可调电阻RP1，所述集成电路U1的型号为5G14，所述集成电路U1的第八端外接15V直流电压电源，所述集成电路U1的第八端通过第一电容C1接地，所述集成电路U1的第八端通过第一电阻R1与三极管VT1的集电极连接，所述集成电路U1的第七端接地，所述集成电路U1的第六端通过第二电容C2接地，所述集成电路U1的第四端通过第三电容C3分别与可调电阻RP1和第三电阻R3连接，所述集成电路U1的第五端与可调电阻RP1的可调端连接，所述集成电路U1的第三端通过可调电阻RP1和第三电阻R3组成的串联电路接地，所述集成电路U1的第三端通过第四电容C4接地，所述第四电容C4与第四电阻R4并联，所述集成电路U1的第一端与三极管VT1的基极连接，所述集成电路U1的第二端与三极管VT1的发射极连接，所述三极管VT1的发射极通过第二电阻R2与集成电路U1的第三端连接。

其中，中央控制模块29，用来控制工具内的各个模块智能化运行的模块，在这里，中央控制模块29不仅是PLC，还可以是单片机，从而提高了工具运行的智能化；压力检测模块22，用来进行压力检测的模块，在这里，通过对压力传感器9的检测数据进行采集，从而能够判断出第二桨叶14在哪个方向的受到的力最大，从而确定了风的方向；转速检测模块23，用来检测转速的模块，在这里，通过对转速传感器3的检测数据进行采集，从而能够确定出风的速度，实现了对风量的精确计算；无线通讯模块24，通过与外部通讯终端进行远程无线连接，从而实现了数据交换，能够实现工作人员对工具的远程监控；显示控制模块25，用来控制显示的模块，在这里，用来控制显示界面18显示工具的相关工作信息，提高了工具工作的可靠性；按键控制模块26，用来进行按键控制的模块，在这里，用来对用户对工具的操控信息进行采集，从而提高了工具的可操作性；状态指示模块27，用来进行状态指示的模块，在这里，用来对工具的工作状态进行实时指示，从而提高了工具的可靠性；工作电源模块28，用来给工具提供稳定工作电压的模块。

在工作电源电路中，第二电容C2为基准电圧去耦电容，第一电阻R1是三极管VT1的集电极电阻，第二电阻R2为电流电阻，可调电阻RP1和第三电阻R3组成了取样电路，从而能够实现集成电路U1输出电源的稳定性。三极管VT1用来扩大工作电源电路的输出电流，从而提高了工作电源电路的实用性。

作为优选，所述滑动单元12包括钢珠17、外壳16和第二弹簧15，所述外壳16的内部设有凹槽，所述钢珠17设置在凹槽的槽口，所述钢珠17通过第二弹簧15与凹槽的底部连接。

其中，当传动杆11在固定套管8的内部滑动的时候，为了减少传动杆11与固定套管8之间的摩擦力，从而提高了对风向检测的精确性。在传动杆11在移动的时候，钢珠17就会与固定套管8的内壁发生滚动摩擦，同时传动杆11受到压力的时候，通过第二弹簧15能够使得钢珠17对滑动槽之间发生缓冲，从而提高了传动杆11的使用寿命。

作为优选，所述钢珠17的移动方向与第二弹簧15的伸缩方向一致。

作为优选，所述钢珠17的直径大于凹槽的槽口的最大距离，所述弹簧始终处于压缩状态。

作为优选，所述传动杆11的移动方向与第一弹簧10的伸缩方向一致。

作为优选，为了能够对测量的数据进行实时显示，从而提高了装置的实用性，所述面板21上还设有显示界面18，所述显示界面18与显示控制模块25电连接。

作为优选，为了便于工作人员对装置进行实时操控，提高了装置的可操作性，所述面板21上还设有控制按键19，所述控制按键19与按键控制模块26电连接。

作为优选，所述面板21上还设有若干状态指示灯20，所述状态指示灯20与状态指示模块27电连接。

作为优选，为了提高装置的续航能力，所述面板21的内部还设有蓄电池30，所述蓄电池30与工作电源模块28电连接。

作为优选，所述无线通讯模块24包括蓝牙，所述蓝牙通过蓝牙4.0通讯协议与外部通讯终端无线连接。

与现有技术相比，该风量测量装置中，第一桨叶7被风吹动，转速传感器3测量出风的速度；风也会对第二桨叶14进行驱动，传动杆11通过第一弹簧10给压力传感器9施加压力，根据受到的压力的波形图能够判断出风向，通过第二桨叶14的转速也能够对风的流速进行测量，从而实现了对风量的精确测量；不仅如此，在工作电源电路中，三极管VT1用来扩大工作电源电路的输出电流，从而提高了工作电源电路的实用性。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种风量测量装置，其特征在于，包括操作杆、中控机构和风量测量机构，所述中控机构设置在操作杆的顶端，所述风量测量机构设置在操作杆的底端且与中控机构电连接；

所述风量测量机构包括风速测量组件和风向测量组件，所述风向测量组件设置在风速测量组件上，所述风速测量组件包括第一转轴、转轮和若干第一桨叶，所述第一转轴竖向设置，所述第一转轴的顶端位于操作杆的内部，所述转轮设置在第一转轴的底端，所述第一桨叶周向均匀设置在转轮的外周；

所述风向测量组件包括固定套管、压力检测单元、第二转轴和第二桨叶，所述固定套管水平固定在第一转轴上，所述压力检测单元设置在固定套管的内部，所述第二桨叶周向均匀设置在第二转轴的外周，所述压力检测单元包括压力传感器、第一弹簧和传动杆，所述压力传感器设置在固定套管的内部，所述传动杆的一端位于固定套管的内部且通过第一弹簧与压力传感器连接，所述传动杆的另一端与第二转轴传动连接；

所述第二转轴的外周设有若干滑动单元，所述固定套管的内壁设有滑动槽，所述滑动单元与滑动槽匹配；

所述第一转轴和第二转轴上均设有转速传感器；

所述中控机构包括面板和设置在面板内部的中控组件，所述中控组件包括中央控制模块、与中央控制模块连接的压力检测模块、转速检测模块、无线通讯模块、显示控制模块、按键控制模块、状态指示模块和工作电源模块，所述中央控制模块为PLC，所述压力传感器与压力检测模块电连接，所述转速传感器与转速检测模块电连接；

所述工作电源模块包括工作电源电路，所述工作电源电路包括集成电路、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、三极管和可调电阻，所述集成电路的型号为5G14，所述集成电路的第八端外接15V直流电压电源，所述集成电路的第八端通过第一电容接地，所述集成电路的第八端通过第一电阻与三极管的集电极连接，所述集成电路的第七端接地，所述集成电路的第六端通过第二电容接地，所述集成电路的第四端通过第三电容分别与可调电阻和第三电阻连接，所述集成电路的第五端与可调电阻的可调端连接，所述集成电路的第三端通过可调电阻和第三电阻组成的串联电路接地，所述集成电路的第三端通过第四电容接地，所述第四电容与第四电阻并联，所述集成电路的第一端与三极管的基极连接，所述集成电路的第二端与三极管的发射极连接，所述三极管的发射极通过第二电阻与集成电路的第三端连接。

2.如权利要求1所述的风量测量装置，其特征在于，所述滑动单元包括钢珠、外壳和第二弹簧，所述外壳的内部设有凹槽，所述钢珠设置在凹槽的槽口，所述钢珠通过第二弹簧与凹槽的底部连接。

3.如权利要求2所述的风量测量装置，其特征在于，所述钢珠的移动方向与第二弹簧的伸缩方向一致。

4.如权利要求2所述的风量测量装置，其特征在于，所述钢珠的直径大于凹槽的槽口的最大距离，所述弹簧始终处于压缩状态。

5.如权利要求1所述的风量测量装置，其特征在于，所述传动杆的移动方向与第一弹簧的伸缩方向一致。

6.如权利要求1所述的风量测量装置，其特征在于，所述面板上还设有显示界面，所述显示界面与显示控制模块电连接。

7.如权利要求1所述的风量测量装置，其特征在于，所述面板上还设有控制按键，所述控制按键与按键控制模块电连接。

8.如权利要求1所述的风量测量装置，其特征在于，所述面板上还设有若干状态指示灯，所述状态指示灯与状态指示模块电连接。

9.如权利要求1所述的风量测量装置，其特征在于，所述面板的内部还设有蓄电池，所述蓄电池与工作电源模块电连接。

10.如权利要求1所述的风量测量装置，其特征在于，所述无线通讯模块包括蓝牙，所述蓝牙通过蓝牙4.0通讯协议与外部通讯终端无线连接。