CN206515712U - 一种加热装置及其风速传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及传感器制造领域，为一种风速传感器，具体为一种加热装置及其风速传感器。一种加热装置，适用于对风速传感器进行防冻。加热装置包括用于与电源连接的电源控制器、加热器，加热器包括第一加热元件和第二加热元件。加热器以第一加热元件设置于风速传感器内、第二加热元件包覆于风速传感器外的方式被布置，第一加热元件、第二加热元件分别与电源控制器电连接。一种风速传感器，包括加热装置。本实用新型还提供的一种风速传感器，通过设置有加热装置使风速传感器能够在低温条件下正常工作。

Description

一种加热装置及其风速传感器

技术领域

本实用新型涉及传感器制造领域，为一种风速传感器，具体为一种加热装置及其风速传感器。

背景技术

风速是自然环境的重要信息参数。当前社会日益注重全球环境保护，而风速也越来越需要在大范围被实时、精确地测量出来。风速传感器是指能够测量风速的大小传感器。现在技术中，为了防止线路的在低温环境下运动的可靠性，和稳定性，通过会在线路附近安装加热板，然而，在一些低温度的环境下，其机械转动部分会因为温度过低了结冰，导致转动部分无法正常工作，最终导致风速传感器的无法在低温环境下正常工作。而且一旦出现这种故障需要人工进行干预，放到风杆或爬上风塔进行维护，特别是在高山，维护保养非常危险。

实用新型内容

本实用新型为了克服常规风速传感器在温度过低的情况下无法使用的技术缺陷，提供了一种加热装置，具有良好的加热效果，使传感器在温度较低的情况下也能正常使用。

本实用新型是这样实现的：

一种加热装置，适用于对风速传感器进行防冻。加热装置包括用于与电源连接的电源控制器、加热器，加热器包括第一加热元件和第二加热元件。加热器以第一加热元件设置于风速传感器内、第二加热元件包覆于风速传感器外的方式被布置，第一加热元件、第二加热元件分别与电源控制器电连接。

进一步的，加热装置还包括用于检测风速传感器温度的第一温度检测器。电源控制器根据第一温度检测器反馈的温度值调节第一加热元件、第二加热元件的加热温度。

进一步的，第二加热元件为柔性加热片。

进一步的，第二加热元件为软式导热绝缘硅胶加热片。

进一步的，加热器还包括用于对软式导热绝缘硅胶加热片进行保护的外罩。软式导热绝缘硅胶加热片设置在由外罩限定的保护空腔内。

进一步的，第一加热元件、所述第二加热元件分别通过由绝缘管包覆的电缆与电源控制器电连接。

进一步的，绝缘管为热缩管。

进一步的，加热装置还包括用于检测环境温度的第二温度检测器。电源控制器与第二温度检测器连接，且电源控制器被构造成当第二温度检测器反馈的环境温度高于预设值时使第一加热元件、第二加热元件停止工作。

本实用新型还提供了一种风速传感器，通过设置有加热装置能够实现在低温环境下正常使用。

本实用新型是这样实现的：

一种风速传感器，包括上述加热装置。

进一步的，第二加热元件设置于风速传感器的旋转部件内、第二加热元件包覆风速传感器的旋转部件外。

上述方案的有益效果：

本实用新型提供了一种加热装置，通过设置有第一加热元件和第二加热元件的加热器实现了对风速传感器的防冻处理。因为第一加热元件和第二加热元件的复合加热作用，使加热器具有加热范围广加热效果良好的技术优点，使风速传感器在较短时间内实现加热从而防止了在温度较低的情况下风速传感器无法正常工作。

本实用新型还提供了一种风速传感器，通过设置有加热装置使风速传感器能够在低温条件下正常工作。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的加热装置布置方式示意图；

图2示出了本实用新型实施例提供的第一加热元件结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例提供的加热装置的原理框图；

图4示出了本实用新型实施例提供的一种风速传感器机构示意图。

图标：100-风速传感器；110-加热装置；120-壳体；130-风速机构；140-传动轴机构；150-轴承机构；160-风速转换线路板；170-电源装置；180-底座机构；111-加热器；112-电源控制器；113-第一加热元件；114-第二加热元件；115-热缩管；116-第一温度检测器；117-第二温度检测器；118-外罩；119-空腔；131-风杯支架；132-金属风杯；141-传动轴；142-锁紧螺母；143-磁钢；151-轴承架；152-轴向通道；153-轴承组件；154-上轴承；155-下轴承；181-底座；182-底座螺母。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参阅图4，本实施例提供的了一种风速传感器100，包括加热装置110，还包括壳体120、风速机构130、传动轴机构140、轴承机构150和底座机构180。

在本实施例中，底座机构180设置于轴承机构150下方且与壳体120固定连接，轴承机构150设置于壳体120内且与传动轴机构140连接，传动轴机构140与风速机构130连接，热装置套设于壳体120外和风速传感器100内。

加热装置110适用于对风速传感器100进行防冻，参阅图1，绝爱热装置110包括用于与电源(未标出)连接的电源控制器112和加热器111。

加热器111包括第一加热元件113和第二加热元件114。在本实施例中，第一加热元件113设置于风速传感器100内，第二加热元件114以包覆于风速传感器100外的方式进行布置，并且第一加热元件113和第二加热元件114分别与电源控制器112电连接。

在本实施例中，第一加热元件113和第二加热元件114分别通过由绝缘管包覆的电缆与电源控制器112连接，进一步优选，绝缘管为热缩管115。

在本实施例中可以看出，第一加热元件113是以板状的形式在风速传感器100内进行设置的，但在其他实施例中，第一加热元件113可以设置为柱状结构或者其他立体结构，即能够实现对风速传感器100内部空间进行加热即可。

本实施例中的第二加热元件114为可以进行弯折和变形的柔性加热片，更优选的，第二加热元件114可以为软式导热绝缘硅胶加热片。但值得注意的是，在其他的实施例中，第二加热元件114还可以为其他柔性加热元件，只要能够实现对风速传感器100的包裹和加热即可。

由图2可知，本实施例中的第二加热元件114设置于风速传感器100的外部将风速传感器100进行包裹，在第二加热元件114的外部还设置有用于保护第二加热元件114的外罩118，外罩118与风速传感器100的壳体120之间形成空腔119，第二加热元件114设置于空腔119内。

在本实施例中为了更好的实现对风速传感器100的加热作业，降低加热过程中的热损失，在外罩118的外表面和内表面还可以设置有防止向外界散热的绝热层。

参阅图3可知，本实施例提供的加热装置110还包括第一温度检测器116和第二温度检测器117。本实施例中的第一温度检测器116用于检测风速传感器100内的温度，第二温度检测器117用于检测风速传感器100外的温度。本实施例中的第一温度检测器116和第二温度检测器117分别与电源控制器112连接。电源控制器112根据第一温度检测器116和第二温度检测器117反馈的温度调节第一加热元件113和第二加热元件114的加热温度。

参阅图4，本实施例中的风速机构130包括风杯支架131和位于风杯支架131一端的风杯，本实施例中风杯为金属风杯132，进一步风杯优选为铝合金件。

在本实施例中风杯的个数为一个，但值得注意的是在其他实施例中风杯的个数可以根据具体使用情况进行设定，还可以为两个、三个、四个。

请再次参阅图4，传动轴机构140包括与风杯支架131连接的传动轴141以及套设于传动轴141上的短轴套、长轴套，还包括上孔用弹性垫圈和下孔用弹性垫圈。在传动轴141与风杯支架131连接一端的相对的另一端上设置有用于防止传动轴141从轴承机构150中退出的锁紧螺母142，在锁紧螺母142的末端还设置有磁钢143。

在本实施例中，轴承机构150包括具有轴向通道152的轴承架151，轴承架151与壳体120连接，在本实施例中轴承架151优选通过平头螺钉与壳体120内壁连接。在轴向通道152中还设置有轴承组件153，轴承组件153包括套设于传动轴141上的上轴承154和下轴承155，其中传动轴141轴向穿过轴承架151的轴向通道152并与轴承组件153连接。请再次参阅图4，短轴套、上孔用弹性垫圈、下轴套、下孔用弹性垫圈、长轴套和下轴承155在轴向通道152内至上而下进行设置。

在本实施例中，底座机构180包括底座181和套设置在底座181上的底座螺母182和弹性垫圈。

请再次参阅图4，本实施例提供的风速传感器100还包括电源装置170。

本实施例中检测风速的原理，请再次参阅图4，在风速传感器100内设置有风速转换线路板160，风速转换线路板160具有转换电路，转换电路包括磁感应单元用于检测风速，并将其转换为磁感应电压进行输出。

磁感应单元还连接有控制单元，进行数据处理，用于完成磁感应单元磁感应电压的数模转换，并对转换得到的电压数字量进行平滑滤波，使输出稳定的数字信号。

本实施例中的风速转换线路板160通过电线与电源装置170进行连接。

本实用新型提供的风速传感器100的加热原理：

第二温度检测器117用于检测风速传感器100外界的温度，当第二温度检测器117检测到的环境温度达到结冰的水平时，第二温度检测器117将信号发送至电源控制器112，电源控制器112控制第二加热元件114对风速传感器100进行加热。

本实施例中的第二加热元件114包覆壳体120进行设置，第二加热元件114的加热原理为通过对壳体120进行加热产生热传导从而增加风速传感器100内轴承机构150的环境温度。当通过第一温度检测器116测得风速传感器100内的温度高于结冰的临界温度，即风速传感器100内的温度大于0℃时，通过电源控制器112暂停第二加热元件114的加热或保持第二加热元件114的加热温度不变。当第一温度检测器116测得风速传感器100内的温度低于0℃时，通过电源控制器112增加第二加热元件114的加热温度或启动第一加热元件113进行加热。

本实施例中的第一加热元件113和第二加热元件114都设置有四个梯度的加热温度，分别为20℃、40℃、60℃、80℃。

具体地，当第二温度检测器117检测到外界温度低于0℃时，通过电源控制器112开启第二加热元件114以20℃对壳体120进行加热，加热一定时间后通过第一温度检测器116进行风速传感器100内温度的检测，当风速传感器100内的温度低于0℃时通过电源控制器112增加第二加热元件114的功率使第二加热元件114的加热温度增加至40℃，或者保持第二加热元件114加热温度不变，开启第一加热元件113进行加热，再或者增加第二加热元件114的功率时第二加热元件114的加热温度增加值40℃的同时再开启第二加热元件114进行加热直至风速传感器100内的温度高于0℃。

在本实施例中，电源控制器112采用可编程逻辑控制器，可针对具体的需要进行第一加热元件113和第二加热元件114的加热温度范围和加热逻辑进行选择和制定。

本实施例提供的一种风速传感器100与传统的风速传感器100相比，增加了加热器111，实现了在温度较低的情况下对风速传感器100的加热从而降低了因为外界温度较低而造成的风速传感器100结冰不能使用的技术缺陷。

并且本实施例中的加热器111为设置在风速传感器100内、外的第一加热元件113和第二加热元件114，两种加热结合的加热方式使风速传感器100的加热模式更为丰富，从而实现了风速传感器100能够在较短的时间内完成加热，增强了加热的效果，节省了加热的时间成本，使风速传感器100的工作效率更高。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种加热装置，适用于对风速传感器进行防冻，其特征在于，所述加热装置包括用于与电源连接的电源控制器、加热器，所述加热器包括第一加热元件和第二加热元件，所述加热器以所述第一加热元件设置于所述风速传感器内、所述第二加热元件包覆于所述风速传感器外的方式被布置，所述第一加热元件、所述第二加热元件分别与所述电源控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述加热装置还包括用于检测所述风速传感器温度的第一温度检测器，所述电源控制器根据所述第一温度检测器反馈的温度值调节第一加热元件、第二加热元件的加热温度。

3.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述第二加热元件为柔性加热片。

4.根据权利要求3所述的加热装置，其特征在于，所述第二加热元件为软式导热绝缘硅胶加热片。

5.根据权利要求4所述的加热装置，其特征在于，所述加热器还包括用于对所述软式导热绝缘硅胶加热片进行保护的外罩，所述软式导热绝缘硅胶加热片设置在由所述外罩限定的保护空腔内。

6.根据权利要求1所述加热装置，其特征在于，所述第一加热元件、所述第二加热元件分别通过包被由绝缘管的电缆与所述电源控制器电连接。

7.根据权利要求6所述的加热装置，其特征在于，所述绝缘管为热缩管。

8.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述加热装置还包括用于检测环境温度的第二温度检测器，所述电源控制器与所述第二温度检测器连接，且所述电源控制器被构造成当所述第二温度检测器反馈的环境温度高于预设值时使第一加热元件、第二加热元件停止工作。

9.一种风速传感器，其特征在于，包括权利要求1～8任一项所述风速传感器加热装置。

10.根据权利要求9所述的风速传感器，其特征在于，所述第二加热元件设置于所述风速传感器的旋转部件内、所述第二加热元件包覆所述风速传感器的旋转部件外。