CN210572370U - 防冰冻风向传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型中提供了一种防冰冻风向传感器包括外壳、可转动地设置在本体框架上的风向支架以及设置在风向支架上的风探测元件，还包括：防水檐，沿风向支架的下边沿设置，防水檐环绕罩设在部分外壳上；其中防水檐的内侧壁与外壳的外侧壁形成有间隙空间，间隙空间内设置有第一加热元件。本实用新型中采用在外壳与风向支架配合的部分设置了防水檐，防水檐会引导上述融化形成的水珠排出到外界，解决了融化后形成的水珠容易进入传感器内部，影响内部线圈和电路板的使用的问题。进一步地于防水檐的内侧壁与外壳的外侧壁形成的间隙空间处设置了第一加热元件，利用第一加热元件将形成在间隙空间中的冰晶融化，以保证风向传感器的正常使用。

Description

防冰冻风向传感器

技术领域

本实用新型涉及风传感器技术领域，具体涉及一种防冰冻风向传感器。

背景技术

风蕴藏着能量，是风力发电机组产业经济的基础。风机的偏航、启机对风速、风向的测量需要达到高精度、高可靠的要求。首先，风力发电机组所产生的预期收入是基于风参数评估后所做的性能评估，想要较好的控制风机发电，使其能获得较高的风能利用率就必须准确及时地测出风速和风向，并使风机的变桨和主控系统进行相应的动作。

行业内最常用的风向测量仪器的应用区域多为三北、内蒙、新疆、甘肃等区域和湖南、湖北、四川、贵州等山区，在上述区域，海拔较高，气温低，风向传感器的转动部件会结冰，导致风向的测量受影响。

为了解决上述结冰问题，现有技术中提供了一种加热型风向传感器，其通过在风向标中设置加热元件，提高风向标的表面温度，防止其结冰。但上述风向传感器仍存在测量不准确的情况。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中风向传感器因结冰导致测量结果不精确的缺陷，从而提供一种防冰冻风向传感器。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种包括外壳、可转动地设置在本体框架上的风向支架以及设置在所述风向支架上的风探测元件，还包括：防水檐，沿所述风向支架的下边沿设置，所述防水檐环绕罩设在部分所述外壳上；其中所述防水檐的内侧壁与所述外壳的外侧壁形成有间隙空间，所述间隙空间内设置有第一加热元件。

进一步地，所述间隙空间具有朝下的开口，所述第一加热元件远离所述开口设置。

进一步地，所述第一加热元件设置在所述防水檐的内侧壁上。

进一步地，所述第一加热元件为欧姆加热元件，其被构造为中空圆柱状嵌套在所述防水檐的内侧壁上。

进一步地，所述风向支架包括上支架，其上设置有所述风探测元件；以及与上支架对应设置的下支架，所述防水檐设置在所述下支架上。

进一步地，所述下支架于所述防水檐的内侧对应设置有护壁，所述第一加热元件设置在所述防水檐与所述护壁形成的密闭空间内。

进一步地，所述护壁可拆卸地设置在所述下支架的下端面上。

进一步地，所述护壁靠近其下端沿处成型有环状凸起，所述环状凸起的顶端抵接在所述防水檐的内侧壁上。

进一步地，所述环状凸起的数量为至少两个且呈间隔分布。

进一步地，所述上支架和所述下支架结合处设置有第二加热元件。

进一步地，所述风探测元件包括彼此相对设置的风向标和风向指针，所述风向标内部设置有第三加热元件。

进一步地，所述风向标具有成型在其一端面上的凹槽以及可拆卸地安装在所述凹槽上的覆板，所述第三加热元件设置在所述凹槽的槽底。

本实用新型中的防冰冻风向传感器还包括：温度传感器，应温度检测需要设置在所述防冰冻风向传感器上；加热控制板，根据所述温度传感器反馈的温度信息参数控制所述第一加热元件、第二加热元件和第三加热元件的工作状态。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型中的防冰冻风向传感器包括外壳、可转动地设置在本体框架上的风向支架以及设置在风向支架上的风探测元件，还包括：防水檐，沿风向支架的下边沿设置，防水檐环绕罩设在部分外壳上；其中防水檐的内侧壁与外壳的外侧壁形成有间隙空间，间隙空间内设置有第一加热元件。

技术人员在通过对结构进行分析发现：背景技术中提供的风向标多设置在风向传感器的上端部，经加热元件融化形成的水珠，在自身重力以及外界风力的影响下，会沿着风向传感器的组装间隙处流入到传感器内部，进而影响内部的电路器件，造成测量不准确。

为此，本实用新型中，防水檐沿风向支架的下边沿设置，防水檐会引导上述融化形成的水珠排出到外界，解决了融化后形成的水珠容易进入传感器内部。

技术人员对于改进后的结构进行了进一步分析，发现当设置防水檐后，因风向支架需要相对外壳转动，因此防水檐和外壳间会形成朝口向下的间隙空间，于一般的工况环境下，因朝口向下，水珠或汇聚形成的水流会直接流到外界，但是在一些极端的环境下，如昼夜交替时，温度降低过快，在外界风力作用下会将部分水珠推到上述的朝口处，过快的降温会使这部分水珠直接在此处形成冰晶或冰棱，冰晶或冰棱为不规则结构，填充在朝口处，会增加风向支架的转动阻力，直接影响到风速和风向测量的准确度，严重情况下可直接使风向传感器失效。

为此，本申请进一步地于防水檐的内侧壁与外壳的外侧壁形成的间隙空间处设置了第一加热元件，利用第一加热元件将可能形成在上述间隙空间中的冰晶融化，以保证风向传感器的正常使用。

2.本实用新型中的防冰冻风向传感器中间隙空间具有朝下的开口，第一加热元件远离开口设置。在其中的一些实施方式中，第一加热元件为了实施的简单，可直接设置在上述的间隙空间内，当第一加热元件缺少相应的保护如防水措施时，可利用其设置在间隙空间远离开口的内部，以实现对其的保护。

3.本实用新型中的防冰冻风向传感器中第一加热元件设置在防水檐的内侧壁上，在一些实施方式中，防水檐可被设计为可拆卸式，第一加热元件设置在防水檐上，可随防水檐方便的拆卸下来，方便第一加热元件的维护。

4.本实用新型中的防冰冻风向传感器中第一加热元件为欧姆加热元件，其被构造为中空圆柱状嵌套在防水檐的内侧壁上，为了减少水珠在防水檐上的停留，防水檐一般被构造为沿风向支架下边沿设置的圆环状，第一加热元件被设计成与防水檐近似的形状结构，可使第一加热元件更好地贴合设置在防水檐的内侧壁，为其提供高效率的加热，进而增强防冰冻的效果。

5.本实用新型中的防冰冻风向传感器中下支架于防水檐的内侧对应设置有护壁，第一加热元件设置在防水檐与护壁形成的密闭空间内，作为一种优选地实施方式，护壁的设置可有效防止外界的水分对第一加热元件的影响，增加第一加热元件的使用寿命。

6.本实用新型中的防冰冻风向传感器中上支架和下支架结合处设置有第二加热元件，第二加热元件的设置防止了风向支架上的结冰问题，保证了风向传感器的正常使用。

7.本实用新型中的防冰冻风向传感器中风向标具有成型在其一端面上的凹槽以及可拆卸地安装在凹槽上的覆板，第三加热元件设置在凹槽的槽底，覆板的设置，在第三加热元件需要更换或维护时，拆卸覆板即可，非常方便，提高了风向传感器的维护效率。

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实施例中的防冰冻传感器的俯视图；

图2为图1的A－A剖面图；

图3为图2中B处的局部放大图；

图4为本实用新型提供的实施例中的防冰冻传感器中风探测元件的结构示意图；

图5为本实用新型提供的实施例中的防冰冻传感器中风探测元件的俯视图；

图6为本实用新型提供的实施例中的护壁的结构示意图；

图7为图6的C－C剖面图；

图8为本实用新型提供的另一些实施方式的防冰冻传感器的剖视图；

图9为图8中D处的局部放大图。

附图标记说明：

1－风向支架；11－上支架；12－下支架；121－护壁；1211－主壁；1212－环形凸起；1213－翻边；1214－防水槽；

2－外壳；

3－风探测元件；31－风向标；32－风向指针；33－第三加热元件；311－凹槽；312－覆板；

4－防水檐；

5－第一加热元件；

6－第二加热元件；

7－加热控制板；

8－主控板；

9－电磁组件。

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1

图1到图5所示，为本实施例提供的一种防冰冻风向传感器，包括外壳2、可转动地设置在本体框架上的风向支架1以及设置在风向支架1上的风探测元件3，还包括：防水檐4，沿风向支架1的下边沿设置，防水檐4环绕罩设在部分外壳2上；其中防水檐4的内侧壁与外壳2的外侧壁形成有间隙空间a，间隙空间a内设置有第一加热元件5。

如图2所示，本实施中的传感器为风向传感器。风向传感器的本体一般被加工为圆柱状外形，此种外形可防止雨水等外界物体在风向传感器上形成堆积，影响检测的准确性。

本实施例中的外壳2成中空的圆柱状罩设在本体框架的外周，壳体2的上方位置是安装在本体框架上的风向支架1，如图3所示，在壳体2的上端部与风向支架1的下端部形成有间隙空间a。

本实施例中采用在外壳2与风向支架1配合的部分设置了防水檐，防水檐会引导融化形成的水珠排出到外界，解决了融化后形成的水珠容易进入传感器内部，影响内部线圈和电路板的使用的问题。

进一步地，因风向支架1需要相对外壳2转动，因此防水檐4和外壳2间会形成朝口向下的间隙空间a，于一般的工况环境下，因朝口向下，水珠或汇聚形成的水流会直接流到外界，但是在一些极端的环境下，如昼夜交替时，温度降低过快，在外界风力作用下会将部分水珠推到上述的朝口处，过快的降温会使这部分水珠直接在此处形成冰晶或冰棱，冰晶或冰棱为不规则结构，填充在朝口处，会增加风向支架的转动阻力，直接影响到风速和风向测量的准确度，严重情况下可直接使风向传感器失效。本实施例进一步地于防水檐4的内侧壁与外壳2的外侧壁形成的间隙空间a处设置了第一加热元件5，利用第一加热元件5将可能形成在上述间隙空间a中的冰晶融化，以保证风向传感器的正常使用。

如图3所示，风向支架1包括上支架11，其上安装有风探测元件3；以及与上支架11对应设置的下支架12，具体的上支架11和下支架12均部分成圆盘状，圆盘状的部分两者对接，通过螺钉锁付在一起。

如图3所示，本实施例中下支架12于防水檐4的内侧对应安装有护壁121，具体地，护壁121具有与防水檐4呈嵌套对应成型的主壁1211部分，以及主壁 1211的上端边沿远离防水檐4的方向形成翻边结构，翻边1213上开设有通孔，经螺钉与通孔配合将护壁121锁付于下支架12的下端面上，上述结构实现了防水檐4的可拆卸安装，安装方便。

进一步地，于上述主壁1211部分靠近其下端沿处形成有环形凸起1212，环形凸起1212的顶端抵接在防水檐4的内侧壁上，上述的主壁1211外侧面、防水檐4的内侧面与环形凸起1212形成密闭空间b，第一加热元件5安装在密闭空间b内可有效防止外界的水分等对第一加热元件5的影响，增加第一加热元件5的使用寿命。

本实施例中的环形凸起1212的数量为两个，且间隔设置，中间形成有防水槽1214，可进一步提升密闭空间b的密封效果。

更进一步地，可在上述的防水槽1214内安装防水密封圈，以进一步提升密封效果。

在其他一些实施方式中下支架12于防水檐4的内侧对应一体成型有护壁 121，具体地，护壁121沿下支架12的周向向下成型，与防水檐4在高度方向上保持一致，本实施例中的防水檐4的下边沿朝向护壁121形成有翻边结构，护壁121的下边沿抵接在上述的翻边结构上，以使两者间形成密闭空间b。第一加热元件5安装在密闭空间b内，护壁121的设置可有效防止外界的水分等对第一加热元件5的影响，增加第一加热元件5的使用寿命。

需要阐述的是，密闭空间b是处于间隙空间a内，作为构成间隙空间a的一部分。

本实施例中的第一加热元件5以胶粘的方式固定在防水檐4的内侧壁上，本实施例中的防水檐4为一体成型在下支架12的下端面边沿的周向上。

在其他一些实施方式中防水檐4设计为可拆卸式，以螺钉锁付在下支架12 上。当然，在其他一些实施方式中，防水檐4也可通过焊接或卡扣的方式安装在下支架12上。第一加热元件5安装在防水檐4上，可随防水檐4方便的拆卸下来，方便第一加热元件5的维护。

本实施例中的第一加热元件5为欧姆加热元件，具体为电阻加热丝，其被加工为中空圆柱状嵌套在防水檐4的内侧壁上。为了减少水珠在防水檐4上的停留，防水檐4在本实施例中被构造圆环状，第一加热元件5被设计成与防水檐4近似的形状结构，其第一加热元件5的外周与防水檐4的内周壁在尺寸和形状上相互适配，可使第一加热元件5更好地贴合安装在防水檐4的内侧壁，为其提供高效率的加热，进而增强防冰冻的效果。

在一些其他实施方式中，为了结构的简单，在下支架12上并未加工护壁 121，如图3所示，间隙空间a具有朝下的开口，此时第一加热元件5远离开口设置，以实现对其的保护。

为了进一步地增强风向传感器的防冰冻效果，上支架11和下支架12结合处防置有第二加热元件6，第二加热元件6为折曲的电阻丝结构。本实施例中在下支架12的圆盘结构的上端面上加工有安装槽，第二加热元件6直接放置在安装槽内。

在其他一些实施方式中，第二加热元件6也可安装在上支架11上，此时，为了安装的方便，因安装在上支架11上时，需要安装在上支架11的下端面，在组装过程中，在不施加外力的情况下容易掉落，此时，需以胶粘的方式将其初步固定在上支架11上。

本实施例中的风探测元件3包括彼此相对安装的风向标31和风向指针32，具体地，风向指针32为旋钮结构，其螺接在上支架11上，本实施例中的风向指针32由高密度金属制备，以调节风向传感器的平衡。

风向指针32的中轴线与风向标31的中轴线共线设置，以保持风向传感器良好的平衡能力，其中上支架11的上端面形成有一字槽，风向标31卡接在上述的一字槽中，以螺钉进一步固定。

本实施例中对于风向标31的防冰冻处理方式亦是内部安装有第三加热元件33，第三加热元件33为折曲加工成的电阻丝。

关于第三加热元件33的设置方式，本实施例中风向标31具有成型在其一端面上的凹槽311以及可拆卸地安装在凹槽311上的覆板312，第三加热元件 33设置在凹槽311的槽底。覆板312的设置，在第三加热元件33需要更换或维护时，拆卸覆板312即可，非常方便，提高了风向传感器的维护效率。

本实施例中还包括：温度传感器(图中未示出)，应温度检测需要设置在防冰冻风向传感器上，本实施例中分别设置在防水檐4处，风向支架1处和风向标31处，对此三处的温度进行监测。本实施例中第一加热元件5、第二加热元件6和第三加热元件33分别与加热控制板7电联，加热控制板7负责向其提供工作的电能，如图2所示，本实施例中国通过电磁组件9，在风向标31作用下产生电能，以向加热控制板7供电。温度传感器监测到的温度信息反馈给主控板8，主控板8通过控制加热控制板7控制第一加热元件5、第二加热元件6 和第三加热元件33的工作状态。

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 (13)

1.一种防冰冻风向传感器，包括外壳(2)、可转动地设置在本体框架上的风向支架(1)以及设置在所述风向支架(1)上的风探测元件(3)，其特征在于，还包括：

防水檐(4)，沿所述风向支架(1)的下边沿设置，所述防水檐(4)环绕罩设在部分所述外壳(2)上；

其中所述防水檐(4)的内侧壁与所述外壳(2)的外侧壁形成有间隙空间(a)，所述间隙空间内设置有第一加热元件(5)。

2.根据权利要求1所述的防冰冻风向传感器，其特征在于，所述间隙空间(a)具有朝下的开口，所述第一加热元件(5)远离所述开口设置。

3.根据权利要求1所述的防冰冻风向传感器，其特征在于，所述第一加热元件(5)设置在所述防水檐(4)的内侧壁上。

4.根据权利要求3所述的防冰冻风向传感器，其特征在于，所述第一加热元件(5)为欧姆加热元件，其被构造为中空圆柱状嵌套在所述防水檐(4)的内侧壁上。

5.根据权利要求4所述的防冰冻风向传感器，其特征在于，所述风向支架(1)包括

上支架(11)，其上设置有所述风探测元件(3)；

以及与上支架(11)对应设置的下支架(12)，所述防水檐(4)设置在所述下支架(12)上。

6.根据权利要求5所述的防冰冻风向传感器，其特征在于，所述下支架(12)于所述防水檐(4)的内侧对应设置有护壁(121)，所述第一加热元件(5)设置在所述防水檐(4)与所述护壁(121)形成的密闭空间(b)内。

7.根据权利要求6所述的防冰冻风向传感器，其特征在于，所述护壁(121)可拆卸地设置在所述下支架(12)的下端面上。

8.根据权利要求7所述的防冰冻风向传感器，其特征在于，所述护壁(121)靠近其下端沿处成型有环状凸起，所述环状凸起的顶端抵接在所述防水檐(4)的内侧壁上。

9.根据权利要求8所述的防冰冻风向传感器，其特征在于，所述环状凸起的数量为至少两个且呈间隔分布。

10.根据权利要求5所述的防冰冻风向传感器，其特征在于，所述上支架(11)和所述下支架(12)结合处设置有第二加热元件(6)。

11.根据权利要求1－10中任一所述的防冰冻风向传感器，其特征在于，所述风探测元件(3)包括彼此相对设置的风向标(31)和风向指针(32)，所述风向标(31)内部设置有第三加热元件(33)。

12.根据权利要求11所述的防冰冻风向传感器，其特征在于，所述风向标(31)具有成型在其一端面上的凹槽(311)以及可拆卸地安装在所述凹槽(311)上的覆板(312)，所述第三加热元件(33)设置在所述凹槽(311)的槽底。

13.根据权利要求12所述的防冰冻风向传感器，其特征在于，还包括：

温度传感器，应温度检测需要设置在所述防冰冻风向传感器上；

加热控制板(7)，根据所述温度传感器反馈的温度信息参数控制所述第一加热元件(5)、第二加热元件(6)和第三加热元件(33)的工作状态。

Images