CN212159838U - 一种防冻解冻风传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型要解决的问题是提供一种防冻型风速传感器，不需要电加热，通过旋转组件实现传动轴旋转进行解冻。其包括壳体和传动轴，所述壳体内设置有空腔，所述传动轴的下端穿过所述壳体的顶端并延伸至空腔中部，所述传动轴通过轴承组件旋转安装在所述壳体上，所述传动轴的上端安装有风杯和/或风向标；所述空腔下部设有能使所述传动轴旋转的旋转组件。

Description

一种防冻解冻风传感器

技术领域

本实用新型涉及气象监测装置，具体涉及一种防冻解冻风传感器。

背景技术

目前，气象站对风的观测主要采用机械式的传感器，包括壳体和传动轴，传动轴通过轴承组件转动连接在壳体上，传动轴的顶端固定风杯或者风向标，出于防尘的需要，在设计时，安装间隙均设计得较小。由于传动轴与壳体的间隙较小，在低温雨雪天气，间隙处容易粘连雨或雪，风传感器在间隙处冻住，会导致风传感器无法转动，影响到风的观测。

通过风传感器数据监测系统，可以时刻观察风速/风向传感器的风速、风向数据，如果风速传感器每分钟内极大风速和2分钟平均风速均为0，则可判定风速传感器受到冰冻影响，如果风向传感器每分钟内极大风速的风向连续5分钟不变，且等于当前分钟的2分钟平均风向的值，则可判定风向传感器受到冰冻影响。

风传感器冰冻是冬季自动气象站的主要故障，严重影响风数据的连续性。为了解决该问，每年冬季，各台站人员就需要登上10米高的风杆上对风传感器进行除冰作业，即不安全，也影响了风观测数据的连续性。因此，为了解决该问题，本领域技术人员采用了加热方式来防冻，如公告号CN210665789U 公开了一种防冻型风速传感器，采用加热方式来进行防冻。然而，加热方式的防冻解冻装置本身也存在不少弊端，一方面，持续加热的电信号会形成干扰信号，影响风信号的稳定性；另一方面，加热装置如安装在风传感器轴套的外面，改变了风流场，会影响风数据的准确性。尤其是加热方式的防冻解冻装置需要持续供电，功率消耗大，不适用于太阳能供电的野外自动气象站。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是提供一种防冻型风速传感器，不需要电加热，通过旋转组件实现传动轴旋转进行解冻。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种防冻解冻风传感器，包括壳体和传动轴，所述壳体内设置有空腔，所述传动轴的下端穿过所述壳体的顶端并延伸至空腔中部，所述传动轴通过轴承组件旋转安装在所述壳体上，所述传动轴的上端安装有风杯和/或风向标；

所述空腔下部设有能使所述传动轴旋转的旋转组件。

进一步的，所述旋转组件包括微型电动缸和微型电机，所述微型电动缸安装在所述空腔底部，所述微型电机通过升降板安装在所述微型电动缸的升降端，所述微型电机的输出轴竖直朝向；所述微型电机的输出轴安装有下传动件，所述传动轴的下端安装有能配合所述下传动件联动的上传动件。

进一步的，所述上传动件为塑料圆盘，所述塑料圆盘的下盘面设置有摩擦条纹，所述下传动件为驱动圆盘，所述驱动圆盘的上盘面设有带有摩擦条纹的摩擦圆板。

进一步的，所述摩擦圆板和驱动圆盘之间设置有弹性缓冲层。

进一步的，所述弹性缓冲层的材质为塑料发泡层，所述弹性缓冲层的厚度为5-7mm。

1、当通过监测系统初步判定风传感器受到冰冻影响时，通过旋转组件控制传动轴旋转，从而实现解冻功能，不但能快速解冻，而且避免电加热方式影响风流场和干扰信号的弊端；同时耗能低，功率消耗低；

2、旋转组件包括微型电动缸和微型电机，通过配合塑料圆盘和驱动圆盘，需要解冻时，驱动圆盘接触塑料圆盘实现微型电机对传动轴的旋转；解冻结束后两者互相分离，避免影响传动轴的旋转灵敏度；

3、摩擦圆板和驱动圆盘之间设置有弹性缓冲层，避免传动轴收到刚性冲击力防止损坏。

附图说明

图1为本实施例1所述防冻解冻风传感器结构示意图；

图2为本实施例2所述防冻解冻风传感器结构示意图；

图中：1、壳体，2、传动轴，3、微型电动缸，4、微型电机，5、驱动圆盘，6、弹性缓冲层，7、塑料圆盘。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步详细的说明。所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语 “前”、“后”、“左”、“右”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。

实施例1

如图1所示，为了方便解冻，且避免电加热方式影响风流场和干扰信号的弊端，本实施例公开一种防冻解冻风传感器，主要包括壳体1、传动轴2和旋转组件。壳体1内设置有空腔，传动轴2的下端穿过所述壳体1的顶端并延伸至空腔中部，传动轴2通过两组精密的轴承组件旋转安装在壳体1上，传动轴2的上端安装有风杯；

其中，旋转组件包括微型电动缸3和微型电机4，微型电动缸3和微型电机4均电性连接在控制器上，由于电路控制系统属于常规技术手段，在此不详细描述。微型电动缸3通过螺栓组件安装在所述空腔底部，所述微型电机4通过升降板安装在所述微型电动缸3的升降端，所述微型电机4的输出轴竖直朝向。在微型电机4的输出轴安装有下传动件，下传动件为驱动圆盘5，驱动圆盘5的上盘面自下往上依次设置有弹性缓冲层6和摩擦圆板，所述摩擦圆板的上侧面带有摩擦条纹，弹性缓冲层6的材质为5mm厚的塑料发泡层。传动轴2的下端安装有上传动件，上传动件为轻质的塑料圆盘7，所述塑料圆盘7的下盘面设置有摩擦条纹。塑料圆盘7与驱动圆盘5同轴分布，且直径大小相等。当微型电机4在微型电动缸3的作用下上升时，塑料圆盘7接触驱动圆盘5，从而能实现驱动传动轴2旋转。

本实施例所述防冻解冻风传感器具体防冻工作过程如下：

风速传感器远程监测系统时刻监测风速传感器的风速信号，若监测到风速传感器每分钟内极大风速和2分钟平均风速均为0，则可判定风速传感器受到冰冻影响，反馈信号给控制器，微型电动缸动作将微型电机升起，此时塑料圆盘和驱动圆盘接触，微型电机转动，在此同时，切断风速数据信号的传输，从而使传动轴旋转进行解冻，微型电机动作一定时间后（时间可预先设定），微型电机关闭，传动轴停止运动，微型电动缸下降复位，同时恢复风速数据信号的传输。

实施例2

如图2所示，在实施例1的基础上，传动轴2的上端安装有风向标，本实施例所述防冻解冻风传感器具体防冻工作过程如下：

风速传感器远程监测系统时刻监测风速传感器的风速信号，若监测到风向传感器每分钟内极大风速的风向连续5分钟不变，且等于当前分钟的2分钟平均风向的值，则可判定风向传感器受到冰冻影响，反馈信号给控制器，微型电动缸动作将微型电机升起，此时塑料圆盘和驱动圆盘接触，微型电机转动，在此同时，切断风向数据信号的传输，从而使传动轴旋转进行解冻，微型电机动作一定时间后（时间可预先设定），微型电机关闭，传动轴停止运动，微型电动缸下降复位，同时恢复风向数据信号的传输。

Claims (5)

1.一种防冻解冻风传感器，其特征在于，包括壳体和传动轴，所述壳体内设置有空腔，所述传动轴的下端穿过所述壳体的顶端并延伸至空腔中部，所述传动轴通过轴承组件旋转安装在所述壳体上，所述传动轴的上端安装有风杯和/或风向标；

所述空腔下部设有能使所述传动轴旋转的旋转组件。

2.根据权利要求1所述的防冻解冻风传感器，其特征在于，所述旋转组件包括

微型电动缸和微型电机，所述微型电动缸安装在所述空腔底部，所述微型电机通过升降板安装在所述微型电动缸的升降端，所述微型电机的输出轴竖直朝向设置；所述微型电机的输出轴安装有下传动件，所述传动轴的下端安装有能配合所述下传动件联动的上传动件。

3.根据权利要求2所述的防冻解冻风传感器，其特征在于，所述上传动件为塑料圆盘，所述塑料圆盘的下盘面设置有摩擦条纹，所述下传动件为驱动圆盘，所述驱动圆盘的上盘面设有带有摩擦条纹的摩擦圆板。

4.根据权利要求3所述的防冻解冻风传感器，其特征在于，所述摩擦圆板和驱动圆盘之间设置有弹性缓冲层。

5.根据权利要求4所述的防冻解冻风传感器，其特征在于，所述弹性缓冲层的材质为塑料发泡层，所述弹性缓冲层的厚度为5-7mm。

Images