CN208420970U - 一种超疏水超声波风传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种超疏水超声波风传感器，包括：超声波探头，可发接超声波，经过反射盘作用，利用经过相同路径的时差，实现风速风向的测量；探头座，固定连接在底座上，所述探头座上表面形成有若干个带有安置孔的中空凸起，所述超声波探头设置在所述安置孔内；疏水面，设置在所述中空凸起与所述超声波探头结合体的外表面。本实用新型通过在超声波探头表面设置疏水面有效解决了雨水滞留在探头表面造成超声波传感器采集数据失效的问题。

Description

一种超疏水超声波风传感器

技术领域

本实用新型涉及风速风向测量技术领域，具体涉及一种超疏水超声波风传感器。

背景技术

超声波风速风向传感器是利用发送超声波脉冲，测量接收端的时间或频率(多普勒变换)差别来计算风速和风向的风速风向测量仪器。

超声波探头的表面不够光滑，雨水容易滞留在探头表面，影响超声波的发送与接收，造成超声波传感器失效。

发明内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于改善现有技术中超声波风传感器容易因雨水滞留探头表面造成采集数据失效的问题。

为此，本实用新型提供一种超疏水超声波风传感器，其特征在于，包括：

超声波探头，可发接超声波，经过反射盘作用，利用经过相同路径的时差，实现风速风向的测量；

探头座，固定连接在底座上，所述探头座上表面形成有若干个带有安置孔的中空凸起，所述超声波探头设置在所述安置孔内；

疏水面，设置在所述中空凸起与所述超声波探头结合体的外表面。

所述探头座，上表面还设置有若干个支柱，所述支柱用于支撑反射盘，所述反射盘，其上支撑有顶盖。

所述超声波探头靠近所述顶盖的工作面与所述安置孔的外表面平齐。所述超声波探头靠近所述顶盖的工作面与所述安置孔的外表面结合处涂有密封胶，防止雨水进入到所述超疏水超声波风传感器内部。

优选地，所述疏水面是一种纳米超疏水涂层，最大限度减少雨水在所述超声波探头表面滞留的时间。

优选地，所述纳米超疏水涂层包括有底漆和面漆二部分，所述底漆直接涂装在所述超声波探头与所述中空凸起形成结合体的外表面，所述面漆涂装在所述底漆上，改善表面质量，提升表面光滑度。

还包括：

主控板，设置在底座内部，与外界电源连接；

欧姆元件，所述主控板用以对所述欧姆元件直接供电，所述欧姆元件包括有上层欧姆元件与底层欧姆元件，所述上层欧姆元件呈弯折状铺设在所述顶盖与所述反射盘形成的顶部间隙空间内，所述底层欧姆元件呈弯折状铺设在所述探头座与所述底座下部间隙空间内，所述上层欧姆元与所述底层欧姆元件均呈环状设置。

所述上层欧姆元件与所述底层欧姆元件均由薄片状欧姆发热器件以及包覆在所述欧姆发热器件外侧的绝缘材料构成。

还包括：

温度采集模块，设置在所述上层欧姆元件和/或所述底层欧姆元件中间位置，用于采集温度数据并发送到所述主控板，所述主控板根据所述温度采集模块所输入的温度数据控制所述上层欧姆元件与所述底层欧姆元件的通电状态；

航空插头，设置在所述底座的底部，和外界电源接口配合，用于向所述主控板供电。

所述主控板可实现对所述上层欧姆元件与所述底层欧姆元件分开控制。

优选地，所述支柱至少一个设置为中空柱体，所述上层欧姆元件和所述温度采集模块的外接线路集成一束，穿过所述柱体的内部空间与所述主控板相连，避免线路外露带来的线路老化和产品美观性问题。

优选地，所述欧姆元件，其中所述欧姆发热器件优先使用电阻丝，价格便宜，弯折结构易加工，所述绝缘层优先使用PI膜，绝缘性能优益。

优选地，所述反射盘与所述探头座均采用金属材料，金属的导热性好，所述欧姆元件产生的热量可快速传导到所述反射盘与所述探头座，减少加热时间，亦可防止热量传导不及时，聚集在所述超疏水传感器内部，影响内部电器元件使用。

优选地，所述超疏水超声波风传感器设置有防水圈，包括设置在所述顶盖与所述反射盘接触面外圈的上层防水圈及设置在所述探头座与所述底座接触面外圈的底层防水圈。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的超疏水超声波风传感器中所述疏水面设置在所述中空凸起与所述超声波探头结合体的外表面，有效减少了雨水在所述超声波探头表面的滞留时间，解决了雨水滞留探头表面造成的数据失效问题。

2.本实用新型提供的超疏水超声波风传感器中所述超声波探头靠近所述顶盖的工作面与所述安置孔的外表面平齐，降低了设置疏水面的难度，避免了断面处涂层堆积的问题。

3.本实用新型提供的超疏水超声波风传感器中所述超声波探头的工作面与所述安置孔的外表面结合处涂有密封胶，避免了雨水进入到所述超疏水超声波风传感器内部造成器件损坏。

4.本实用新型提供的超疏水超声波风传感器中设置有欧姆元件，所述欧姆元件可对所述反射盘和探头座加热，可有效防止冰雪遮挡超声波探头，造成所述超疏水超声波风传感器失效的问题。

5.本实用新型提供的防冰冻超声波风传感器中所述上层欧姆元件与所述底层欧姆元件均由薄片状欧姆发热器件以及包覆在所述欧姆发热器件外侧的绝缘材料构成，所述欧姆发热器件透过所述绝缘材料引出接线端子，所述接线端子通过电线连接到主控板，若欧姆元件发生故障，可直接断开接线端子处线路，交换新的欧姆元件，维修简单方便，且所述欧姆元件是薄片状结构，整体质量较轻，减少了传感器的整体质量，便于户外的安装和携带。

6.本实用新型提供的超疏水超声波风传感器中设置有温度采集模块，所述温度采集模块将所述反射盘及所述探头座上的温度数据传输到所述主控板，所述主控板内设置有外界冰雪融化所需要的最低温度，所述温度数据通过与所述主控板设定的温度数据相比较，可控制欧姆元件的通电状态。此控制方式使欧姆元件不用一直处于工作状态，有效增加了其使用寿命。

7.本实用新型提供的防冰冻超声波风传感器中所述主控板可实现对所述上层欧姆元件与所述底层欧姆元件分开控制，所述上层欧姆元件的工作状态不会影响到所述底层欧姆元件，增加了传感器工作的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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的附图。

图1为本实用新型提供的超疏水超声波风传感器的结构示意图；

图2为本实用新型提供的超疏水超声波风传感器中疏水面设置范围示意图；

附图标记说明：

1-顶盖；2-欧姆元件；3-反射盘；4-超声波探头；5-探头座；6-疏水面；7-温度收集模块；8-底座；9-主控板；21-上层欧姆元件；22-底层欧姆元件；51-支柱；52-中空凸起；91-航空插头；a-疏水面设置范围

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，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；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。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例

图1与图2所示为本实施例的超疏水超声波风传感器包括：

超声波探头4，四个所述超声波探头4相隔90度设置在同一圆周上，可发接超声波，经过反射盘3作用，利用经过相同路径的时差，实现风速风向的测量；

所述探头座5，固定连接在底座8上，上表面形成有带有安置孔的中空凸起52，所述超声波探头4设置在所述安置孔内，所述安置孔的外表面与所述超声波探头4靠近顶盖1的工作面处于同一水平面，且二者结合处涂装有密封胶，所述上表面还设置有支柱51，数量为4根，用于支撑所述反射盘3。

疏水面6，设置在所述中空凸起52与所述超声波探头4结合体的外表面，a示区域表示疏水面的设置范围，本实施例中所述疏水面6是一种纳米超疏水涂层，所述纳米超疏水涂层包括有底漆和面漆二部分，所述底漆直接涂装在所述超声波探头与所述中空凸起形成结合体的外表面，所述面漆涂装在所述底漆上，改善表面质量，提升表面光滑度。

底座8，内部设置有与外界电源连接的主控板9；反射盘3上支撑有顶盖1，顶盖1下端面开设有方形凹槽，用于安置温度传感器模块；

欧姆元件2，包括有上层欧姆元件21与底层欧姆元件22，上层欧姆元件21与底层欧姆元件22均由薄片状欧姆发热器件以及包覆在欧姆发热器件外侧的绝缘材料构成，欧姆发热器件透过所述绝缘材料引出接线端子，所述接线端子通过电线连接到主控板，由主控板直接供电。本实施例中所用欧姆发热器件具体为电阻丝，呈几字形弯折形成环状结构，所用绝缘材料具体为PI膜，剪裁形成适于欧姆发热器件的环形结构。本实施例中的上层欧姆元件21和底层欧姆元件22的基本结构相同。

反射盘3与上层欧姆元件21相对应的部位设置有适于上层欧姆元件21嵌入的凹槽，所述凹槽与顶盖1下端面结合形成顶部间隙空间，上层欧姆元件21上开设有螺钉通孔，反射盘3上设置有相应的螺纹孔，上层欧姆元件21通过螺钉锁付在所述顶部间隙空间内。

底座8形成有中空壳体，探头座5下端部设置有阶梯凹槽，所述中空壳体与所述阶梯凹槽结合形成容纳腔且其结合处设置有夹板，夹板为一种铝质平板，上面开设有螺钉孔，底层欧姆元件22压覆于夹板与所述阶梯凹槽台阶之间，通过螺钉所附在夹板上。

温度采集模块7，具体为一种温度传感器，设置在上层欧姆元件21和/或底层欧姆元件22中间位置，采集反射盘3或探头座5上的温度数据并发送到主控板9，主控板9内设置有外界冰雪融化所需要的最低温度，所述温度数据通过与所述主控板设定的温度数据相比较，可控制欧姆元件的通电状态。若温度采集模块7发送到主控板9上的反射盘3的温度数据低于所述最低温度，主控板9会直接对上层欧姆元件21通电，直到温度采集模块7反馈到主控板9上的温度数据大于所述最低温度，此时主控板9会停止对上层欧姆元件21供电，在冰雪天气此工作状态循环进行以确保超声波传感器工作不受冰雪的影响。底层欧姆元件22与探头座5的温度控制方式与上层欧姆元件21与反射盘3的温度控制方式相同。

航空插头91，设置在所述底座8的底部，和外界电源接口配合，用于向主控板9供电。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种超疏水超声波风传感器，其特征在于，包括：

超声波探头(4)，可发接超声波，通过与反射盘(3)的作用，实现风速风向的测量；

探头座(5)，固定连接在底座(8)上，所述探头座(5)上表面形成有若干个带有安置孔的中空凸起(52)，所述超声波探头(4)设置在所述安置孔内；

疏水面(6)，设置在所述中空凸起(52)与所述超声波探头(4)结合体的外表面。

2.根据权利要求1所述的超疏水超声波风传感器，其特征在于，所述疏水面(6)是喷涂层、贴有喷涂层的薄膜或表面蚀刻疏水面中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的超疏水超声波风传感器，其特征在于，所述探头座(5)的上表面还设置有若干根支柱(51)，所述支柱(51)用于支撑反射盘(3)，所述反射盘(3)上支撑有顶盖(1)。

4.根据权利要求3所述的超疏水超声波风传感器，其特征在于，所述超声波探头(4)靠近所述顶盖(1)的工作面与所述安置孔的外表面平齐。

5.根据权利要求4所述的超疏水超声波风传感器，其特征在于，所述超声波探头(4)的靠近所述顶盖(1)的工作面与所述安置孔的外表面结合处涂有密封胶，防止雨水进入所述超疏水超声波风传感器内部。

6.根据权利要求3所述的超疏水超声波风传感器，其特征在于，还包括：

主控板(9)，设置在底座(8)内部，与外界电源连接；

欧姆元件(2)，所述主控板(9)用以对所述欧姆元件(2)直接供电，所述欧姆元件(2)包括有上层欧姆元件(21)与底层欧姆元件(22)，所述上层欧姆元件(21)呈弯折状铺设在所述顶盖(1)与所述反射盘(3)形成的顶部间隙空间内，所述底层欧姆元件(22)呈弯折状铺设在所述探头座(5)与所述底座(8)下部间隙空间内，所述上层欧姆元件(21)与所述底层欧姆元件(22)均呈环状设置。

7.根据权利要求6所述的超疏水超声波风传感器，其特征在于，所述上层欧姆元件(21)与所述底层欧姆元件(22)均由薄片状欧姆发热器件以及包覆在所述欧姆发热器件外侧的绝缘材料构成。

8.根据权利要求7所述的超疏水超声波风传感器，其特征在于，还包括：

温度采集模块(7)，设置在所述上层欧姆元件(21)和/或所述底层欧姆元件(22)中间位置，用于采集温度数据并发送到所述主控板(9)，所述主控板(9)，根据所述温度采集模块(7)所输入的温度数据控制所述上层欧姆元件(21)与所述底层欧姆元件(22)的通电状态；

航空插头(91)，设置在所述底座(8)的底部，和外界电源接口配合，用于向所述主控板(9)供电。