CN212514633U - 一种小型超声波风速风向检测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种小型超声波风速风向检测仪，涉及超声波测风速风向设备领域，技术方案为，包括底板以及设置在底板上的上罩，所述底板和所述上罩之间设置检测电路装置以及连接在所述检测电路装置上的四个收发一体的超声波换能器，所述底板上周向均布四个通孔，所述超声波换能器的收发端面设置在所述通孔内且设为同一平面，所述底板中心贯穿设有中空套管，所述中空套管下端连接有底座；所述超声波换能器轮流发送超声波，在所述底板和所述底座之间多次反射被相邻超声波换能器接收，分别计算8个侧位方向超声波传播速度，通过矢量计算总风速及风向。本实用新型体积小巧集成度高，便于组装，硬件简单造价低，防水性能强，适用于恶劣户外环境。

Description

一种小型超声波风速风向检测仪

技术领域

本实用新型涉及超声波测风速风向检测领域，特别涉及一种小型超声波风速风向检测仪。

背景技术

传统测风装置，通常依靠机械运动部件来获取风速风向等测量数据，然后转换成电信号再进行处理检测，往往会存在机械损耗，响应慢，测量范围小等缺点。针对上述问题，目前已经出现了超声波风速风向检测仪，可以避免使用机械运动部件，更为可靠和精准，市面上常见的超声波测风仪通常将超声波换能器设置为两组两两相对的安装方式，每个超声波换能器发送，对面超声波换能器接收，之间需要预留一定的距离才能保证测量精度，并且检测电路比较复杂，使得检测仪体量较大；同时为了便于组装布线，一般将超声波换能器安装在底座，这种安装方式易积雨、积雪、积尘，影响测量精度，也会降低寿命。

市面上也有将超声波换能器安装在顶部，使得超声波换能器收发端向下发射和接收信号，这种设计可避免雨雪干扰，风沙阻塞，但通常为了使用方便，供电和通讯电缆入口通常设置在整个装置的下方，而检测部设置在整个装置的顶部，这就导致内部布线较为复杂，通常为了走线，经常将测风通道的若干支撑柱设为中空的，但这种支撑柱一般较细，中空的孔就更小，穿线过程中不能集中走线，费时费工，不便于大规模量产。

基于此，本实用新型涉及一种小型超声波风速风向检测仪，装有检测组件和四个超声波换能器的容纳腔安装在装置的顶部，超声波换能器信号收发端向下，且在容纳腔底端的中心使用中空套管与底座连接，中空套管内部使用空心螺丝固定连接检测部与底座的同时还用于集中布线，并对各连接处做防雨水处理；结构更合理，也有利于工业生产。

基于中空套管连接上下结构的设计，显然无法再使用超声波两两相对的检测方法，本实用新型采用一个超声波换能器发送超声波，在所述底板和所述底座之间多次反射被相邻超声波换能器接收的方式，分别计算8个侧位方向超声波传播速度，通过矢量计算风速风向。

实用新型内容

为了实现上述实用新型目的，针对上述技术问题，本实用新型提供一种小型超声波风速风向检测仪。

其技术方案为，一种小型超声波风速风向检测仪，其特征在于，包括底板以及设置在所述底板上的上罩，所述底板和所述上罩连接形成容纳腔，所述容纳腔内设置有检测电路装置以及连接在所述检测电路装置上的四个收发一体的超声波换能器，所述底板上周向均布四个通孔，所述超声波换能器的收发端面设置在所述通孔内且设为同一平面，所述底板中心贯穿设有中空套管，所述中空套管下端连接有底座。所述底板和所述底座之间形成测风通道，所述测风通道上下表面设为光滑平面，优选的，所述光滑平面设为圆形。

考虑到防水的需求并使得外壳更加坚固可靠，进一步所述底板的外侧边缘处往上延长形成环形挡板，所述环形挡板的外侧下端设置有外延凸台，所述外延凸台上设有环形槽，所述上罩的内壁下侧设置为内凹台，与所述外延凸台配合设置，所述环形槽的上端面与所述内凹台的端面相接触，所述环形槽内设置有防水密封圈，使用螺钉穿过设置在所述底板上的螺丝孔柱并连接设置在上罩内部相应位置的固定螺柱。

为了更方便的固定所述超声波换能器和所述检测电路装置，在所述底板上侧且位于所述通孔的外围竖直设有换能器卡槽，所述换能器卡槽上部设为圆筒，所述圆筒与所述通孔之间设为圆台面，所述超声波换能器设置在所述换能器卡槽内，所述超声波换能器的上方还设置有圆形卡盘，所述圆形卡盘与所述超声波换能器相对应的位置设置有矩形卡槽，所述超声波换能器的上端设置在所述矩形卡槽内，所述检测电路装置设置在所述圆形卡盘上侧，所述圆形卡盘中心设有布线孔一，所述矩形卡槽的位置设置有若干布线孔二。导线穿过所述布线孔二将所述检测电路装置与所述超声波换能器连接，所述检测电路装置连接端设有电气接插件，便于后期更换维修。所述矩形卡槽与所述超声波换能器之间设置有弹性垫片，所述换能器卡槽底部的所述圆台面与所述超声波换能器之间设置有橡胶垫圈，所述弹性垫片和所述橡胶垫圈可以防止硬性连接对所述超声波换能器的损伤，并减少超声波工作时在振动对检测结果的影响，所述橡胶垫圈还能够起到防水作用。

进一步，所述底板外沿均布有若干间隔支撑柱，所述底座上设置有与所述支撑柱相应的盲孔，所述间隔支撑柱嵌入所述盲孔内；所述底座的中心贯穿设置有内螺纹套筒，所述中空套管套接在所述内螺纹套筒的外侧，设置六角螺丝穿过所述中空套管并旋入所述内螺纹套筒，连接所述底板与所述底座，所述六角螺丝设为中空螺丝且中心设为圆形通孔。所述盲孔起安装定位与限位作用，防止所述底板和所述底座相对转动，所述底座上设置的内螺纹套筒高于所述底座上表面，插入所述底板上的所述中空套管，可以防止雨水流入所述底座内部。设置所述六角螺丝依次穿过所述底板的圆孔、所述中心圆筒、所述内螺纹套筒，连接所述底板与所述底座，所述六角螺丝设为中空螺丝且中心设为圆形通孔，所述六角螺丝的圆形通孔可以用来穿线，方便实用，保护导线，安全可靠。

进一步，所述中空套管的底端设置有若干个限位齿，所述底座上设置有若干个与所述限位齿配合的限位槽。所述限位槽深度约为所述底座的1/2厚度，与所述限位齿配合可以进一步稳固所述底板和所述底座的连接，便于组装时定位所述底板与所述底座之间的相对位置，并防止使用过程中所述底座转动。

进一步，所述底座由若干个罩盖结构竖向层叠构成，所述罩盖结构顶部为水平板，沿所述水平板边沿向下设置有锥形环，所述锥形环的下端罩在下方相邻的所述水平板上且外侧边沿上翘，所述水平板上周向均匀设置若干沉孔，所述水平板的下侧且位于所述沉孔外沿设置中空隔离柱，所述中空隔离柱嵌入相邻所述水平板上的所述沉孔内，使用长螺栓从上到下依次穿过每个所述水平板上的沉孔及所述中空隔离柱，配合螺母连接所述罩盖结构。所述锥形环的外侧设有加强筋，提高结构强度，所述底座呈中空百叶箱状，所述水平板下侧均布若干个安装螺柱，能够根据需求安装其他检测组件，例如大气压检测组件、温湿度检测组件、空气质量检测组件等，扩展性较强，结构简单便于安装。

所述长螺栓设为相应的盖帽螺栓，通过所述沉孔及中空隔离柱的配合，使得所述底座整体结构更加紧凑，并且可以将雨水导流出去，如此一来，整体结构是良好的防雨设计，可靠性更强，可以应对恶劣的户外环境。

进一步，所述底座下端安装一个固定基座，所述固定基座下端设置若干基座支撑柱，所述基座支撑柱设置为中空，所述基座支撑柱的位置与数量与所述中空隔离柱相应，所述长螺栓依次穿过每个所述罩盖结构的所述中空隔离柱和所述基座支撑柱，配合螺母固定所述底座与所述固定基座。

进一步，在所述固定基座上设有若干防水连接器。所述防水连接器至少设置一个，为整个装置提供供电和信号传输接口。当扩展了其他检测组件时，为了便于布线及区分，应根据需求选择增加所述防水连接器。通过防水连接器使得整体更为便携，拆装简单。

进一步，所述上罩顶部外侧边缘设有螺旋式阻尼纹，可以增加摩擦力，便于抓握，外观更加美观，所述上罩的顶端面中心设有方向标识，便于安装时进行方向标定。

优选的，上罩外侧顶端中心设有定位孔，定位孔位置可开孔集成光照传感器。

优选的，在上罩顶端面设置一个气泡水平仪，气泡水平仪的水平面与测风通道的上下表面平行，观察整个装置安装完毕是否水平，提高测风精度。

进一步，所述检测电路装置包括单片机、超声波换能器接口电路、四路模拟开关电路、回波信号处理电路，信号输出电路，所述超声波换能器通过所述超声波换能器接口电路连接所述单片机和所述四路模拟开关电路的输入端，所述四路模拟开关电路的信号控制端连接至所述单片机，所述四路模拟开关电路的输出端连接所述回波信号处理电路的输入端，所述回波信号处理电路的输出端连接至所述单片机外部中断引脚，所述信号输出电路连接所述单片机。

所述单片机由程序控制激励所述超声波换能器发送40Khz脉冲信号，同时控制所述四路模拟开关电路选择接通相邻的一个超声波换能器并将将接收到的回波信号传入所述信号处理电路；所述单片机接收处理后的信号并记录超声波信号发射到接收的飞行时间；所述信号输出电路将单片机采集到的风速和风向数据转换成模拟信号和或数字信号输出。

本装置的检测原理如下：采用一个超声波换能器发送两个侧位超声波换能器分别接收的方式，因为是两侧接收，会使超声波在底板和底座的两平面之间进行多次反射才被接收到，且超声波传输过程中垂直方向没有位移变化，仅水平方向会产生位移变化，根据这个位移来比较计算；每个探头的位置是固定的，和相邻两个探头的位置也是固定的，风速测量一个周期共采集到8组数据，即8 个时间段，根据这个时间段来可以计算出8个侧向风速，然后根据矢量计算出总风速的大小以及风向。

利用上述超声波风速风向检测仪进行检测测风速和风向的方法，包括以下步骤：

步骤1:校正安装方向，按照东南西北的方向依次设定四个所述超声波换能器，分别分别为超声波换能器E、超声波换能器S、超声波换能器W、超声波换能器N；

步骤2：单片机激励超声波换能器E发送40Khz脉冲信号并开启定时器及外部中断，同时控制所述四路模拟开关电路接收所述超声波换能器N接收到的回波信号，所述回波信号经信号处理电路处理后触发所述单片机的外部中断，读取所述单片机的定时器寄存器，计算出本次超声波飞行时间t_EN；

t_EN表示超声波从超声波换能器E飞行到超声波换能器N的时间，反之，t_NE表示超声波从超声波换能器N飞行到超声波换能器E的时间；

步骤3：单片机控制四个所述超声波换能器按照东南西北的顺序间隔10ms 发送40Khz脉冲信号，每个超声波换能器连续发送两次，依照步骤2的方法继续计算出t_SE、t_SW、t_WS、t_WN、t_NW、t_NE；

步骤4：设定相邻两个所述超声波换能器的距离是L，超声波传输速度为C，东南方向风速为V_ES，计算东南方向的风速V_ES＝L/2(1/t_ES-1/t_SE)--------[1]；

步骤5：根据步骤4的方法，依次计算：

东北方向的风速V_EN＝L/2(1/t_EN-1/t_NE)---------[2]；

西南方向的风速V_WS＝L/2(1/t_WS-1/t_SW)---------[3]；

西北方向的风速V_WN＝L/2(1/t_WN-1/t_NW)--------[4]；

步骤6:根据矢量合成计算：

东西方向风速V_EW＝(V_ES*COS45°+V_EN*COS45°)-(V_WS*COS45+V_WN*COS45)------[5]；

南北方向风速V_SN＝(V_EN*COS45°+V_WN*COS45°)-(V_ES*COS45°+V_WS*COS45°)-----[6]；

计算总风速Vw的风速分量为

水平面角度计算分为四个象限，总Vw的风向为D，

当在0～90°象限时，

当在91～180°象限时，

当在181～270°象限时，

当在271～360°象限时，

步骤7:通过所述信号输出电路将采集到的风速和风向数据转换成模拟信号输出及数字信号输出。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：结构简单，采用四个超声波换能器同一平面均匀布局，使得整个装置结构更加紧凑，便于安装与携带；设计新颖，方便布线，适于批量生产；硬件电路构成简单，节约成本；外壳连接处均采用防水设计，关键连接处采用加强筋加固，使得整个装置能够长时间在恶劣的户外环境使用；根据实际情况对底座进行扩展，可以组成百叶箱，方便集成其他检测部件，扩展性强。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图。

图2为本实用新型分解装配示意图。

图3为安装架结构示意图。

图4为下罩结构示意图。

图5为底座结构示意图1。

图6为底座结构示意图2。

图7为图1的A-A剖视图。

图8为超声波换能器接口电路图。

图9为四路模拟开关电路图。

图10为信号处理电路。

图11为超声波换能器布局及风速矢量示意图。

图12为系统框图。

其中，附图标记为：1、上罩；101、固定螺柱；2、底板；201、间隔支撑柱；202、环形挡板；203、空心螺丝槽；204、螺丝孔柱；205、换能器卡槽； 206，橡胶垫圈；207、中空套管；208、六角螺丝；3、底座；301、内螺纹套筒；302、盲孔；303、安装螺柱；304、限位槽；305、水平板；306、锥形环； 307、长螺栓；308、中空隔离柱；309、沉孔；4、超声波换能器；5、圆形卡盘；501、矩形卡槽；502、弹性垫片6、检测电路装置；7、固定基座；701、基座支撑柱；8、防水连接器。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。当然，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参见图1至图7，本实用新型是一种小型超声波风速风向检测仪，包括底板 2以及设置在底板2上的上罩1，底板2和上罩1连接形成容纳腔，容纳腔内设置检测电路装置6以及连接在检测电路装置6上的四个收发一体的超声波换能器4，底板2上周向均布四个通孔，超声波换能器4的收发端面设置在通孔内且设为同一平面，底板2中心设有中空套管207，中空套管207下端连接有底座3。底板2和底座3之间形成测风通道，测风通道上下表面设为光滑平面，优选的，光滑平面设为圆形。考虑到防水的需求并使得外壳更加坚固可靠，底板2的外侧边缘处往上延长形成环形挡板201，环形挡板201的外壁与上罩1的内部相接触，环形挡板201的下端外侧设置有外延凸台，外延凸台上设有环形槽，上罩1 的内壁下侧设置为内凹台，与外延凸台配合设置，环形槽的上端面与内凹台的端面相接触，环形槽内设置有防水密封圈。使用螺钉穿过设置在底板2上的螺丝孔柱204并连接设置在上罩1内部相应位置的固定螺柱101,螺丝孔柱204和固定螺柱101的根部均设有加强筋，提高固定强度。

为了更方便的固定超声波换能器4和检测电路装置6，在底板2上侧且位于通孔的外围竖直设有换能器卡槽205，换能器卡槽205的上部设为圆筒，圆筒与通孔之间设置为圆台面，超声波换能器4设置在换能器卡槽205内，超声波换能器4的上方设置有圆形卡盘5，圆形卡盘5与超声波换能器4相对应的位置设置有矩形卡槽501，超声波换能器4的上端设置在矩形卡槽501内。检测电路装置6设置在圆形卡盘5上侧，圆形卡盘5中心设有布线孔一，矩形卡槽501的位置设置有若干布线孔二。圆形卡盘5上侧设有用于安装检测电路装置6的安装孔一，安装孔略高于安装架平面，便于检测电路装置6两面布设元器件和隐藏内部走线。导线穿过布线孔二将检测电路装置6与四个超声波换能器4连接，检测电路装置连接端设有电气接插件，便于后期更换维修。矩形卡槽501与超声波换能器4之间设置有弹性垫片502，换能器卡槽205底部的圆台面与超声波换能器4之间设置有橡胶垫圈206，弹性垫片502和橡胶垫圈206可以防止硬性连接对超声波换能器4的损伤，并减少超声波工作时在振动对检测结果的影响，橡胶垫圈206还能够起到防水作用。

底板2外沿均布有若干间隔支撑柱201，底座3上设置有与间隔支撑柱201 相应的盲孔302，间隔支撑柱201嵌入盲孔302内；底座3的中心贯穿设置有内螺纹套筒301，中空套管207套接在内螺纹套筒301外侧，盲孔302起安装定位与限位作用，防止底板2和底座3相对转动。底座3上设置的内螺纹套筒301 高于底座表面，插入底板2上的中空套管207，可以防止雨水流入底座3内部。底板2中心上侧设有空心螺丝槽203，空心螺丝槽203与中空套管207的空心贯通设置，空心螺丝槽203与螺丝孔柱204之间设有加强筋，加强筋的主要作用是提高壳体的强度，还可以限位圆形卡盘5的安装高度。设置六角螺丝208依次穿过底板2的空心螺丝槽203、中空套管207、内螺纹套筒301，连接底板2 与底座3，六角螺丝208设为中空螺丝且中心设为圆形通孔。六角螺丝208与空心螺丝槽203之间设有密封胶圈，能够进一步提高防水性能。六角螺丝208的可以用来穿线，方便实用，保护导线，安全可靠。

中空套管207的底端设置有若干个限位齿，底座3上设置有若干个与限位齿配合的限位槽304。限位槽304深度约为底座3的1/2厚度，与限位齿配合可以进一步稳固底板2和底座3的连接，便于安装时定位。

底座3由若干个罩盖结构竖向层叠构成，罩盖结构顶部为水平板305，沿水平板305边沿向下设置有锥形环306，锥形环306的下端罩在下方相邻的水平板 305上且外侧边沿上翘，水平板305上周向均布若干沉孔，水平板305的下侧且位于沉孔外沿设置中空隔离柱308，隔离柱308嵌入相邻水平板上的沉孔309内，使用长螺栓307从上到下依次穿过每个水平板305上的沉孔309及中空隔离柱 308，配合螺母连接所有罩盖结构。长螺栓307设为相应的盖帽螺栓，通过沉孔 309及中空隔离柱308的配合，使得底座3整体结构更加紧凑，并且可以将雨水导流出去，如此一来，整体结构是良好的防雨设计，可靠性更强，可以应对恶劣的户外环境。锥形环306的外侧设有加强筋，提高结构强度，底座3使用多个罩盖结构层叠呈中空百叶箱状，水平板305下侧均布若干个安装螺柱303，能够根据需求安装其他检测组件，例如大气压检测组件、温湿度检测组件、空气质量检测组件等，扩展性较强，结构简单便于安装。

底座3下端设置一个固定基座7，固定基座7下端设置若干基座支撑柱701，基座支撑柱701设置为中空，基座支撑柱701的位置与数量与中空隔离柱308 相应，长螺栓307依次穿过每个罩盖结构的中空隔离柱308和基座支撑柱701，配合螺母固定底座3与固定基座7。

在固定基座7上设有2个防水连接器8。其中一个为整个装置提供供电和信号传输接口，另一个作为扩展接口备用。当然，当扩展了更多检测组件，防水连机器点位不足时，应根据需求选择增加防水连接器8。通过防水连接器8使得本装置更为便携，拆装布线简单。

上罩1外侧顶部边缘设有螺旋式阻尼纹，可以增加摩擦力，便于抓握，外观也更美观，上罩1的顶端面中心设有方向标识，便于安装时进行方向标定。

进一步，检测电路装置包括单片机、四路模拟开关电路、信号处理电路，信号输出电路，单片机由程序控制激励超声波换能器发送40Khz脉冲信号，同时控制四路模拟开关电路选择接通相邻的一个超声波换能器并将接收到的回波信号传入信号处理单元；单片机接收处理后的信号并记录超声波信号发射到接收的飞行时间；信号输出模块，信号输出电路将单片机采集到的风速和风向数据转换成模拟信号和或数字信号输出。

如图8所示，单片机的两个管脚口与超声波换能器的两个管脚直接相连，超声波换能器的两个管脚并一个4.7K的电阻进行阻值匹配，超声波换能器的其中一个管脚负责发送以及接收超声波，另外一管脚接低电平。

如图9所示，超声波换能器的信号收发管脚还连接至四路模拟开关电路，四路模拟开关电路型号是SGM4782，通过控制SGM4782的引脚9、10的电平状态来控制SGM4782的输出引脚3的接通状态，并将相应的信号通过输出引脚传输至信号处理电路。

如图10所示,信号处理电路是由精密运放TSV632AIST组成的两级放大电路，放大后的信号会连接至单片机的外部中断引脚。信号处理电路包括模拟信号输出(例如0-5V或4-20mA模拟信号输出)以及数字信号输出(例如RS232 或RS485)。

如图11-12所示，使用本实用新型检测风速风向的步骤如下：

步骤1：利用固定基座7底部探出的长螺杆307将整个装置固定安装，通过防水连接器为整个装置提供供电及信号传输通道，固定后，如图11所示，按照东南西北的方向依次设置四个所述超声波换能器为超声波换能器E、超声波换能器S、超声波换能器W、超声波换能器N；

步骤2：单片机激励超声波换能器E发送40Khz脉冲信号并开启定时器及外部中断，同时控制所述四路模拟开关电路接收所述超声波换能器N接收到的回波信号，所述回波信号经信号处理电路处理后触发所述单片机的外部中断，读取所述单片机的定时器寄存器，计算出本次超声波飞行时间t_EN；t_NE表示超声波从超声波换能器E飞行到超声波换能器N的时间，反之，t_NE表示超声波从超声波换能器N飞行到超声波换能器E的时间；

步骤3：设定四个所述超声波换能器按照东南西北的顺序间隔10ms发送 40Khz脉冲信号，每个换能器连续发送两次，依照步骤2的方法继续计算出t_ES、 t_SE、t_SW、t_WS、t_WN、t_NW、t_NE；

步骤4：设定相邻两个所述超声波换能器的距离是L，超声波传输速度为C，东南方向风速为V_ES，根据L/t_ES＝C+V_ES；L/t_SE＝C-V_ES；计算东南方向的风速 V_ES＝L/2(1/t_ES-1/t_SE)-------[1]；

步骤5：根据步骤4的方法，依次计算：

东北方向的风速V_EN＝L/2(1/t_EN-1/t_NE)---------[2],

西南方向的风速V_WS＝L/2(1/t_WS-1/t_SW)--------[3],

西北方向的风速V_WN＝L/2(1/t_WN-1/t_NW)-------[4]；

步骤6:根据矢量合成计算：

东西方向风速V_EW＝(V_ES*COS45°+V_EN*COS45°)-(V_WS*COS45+V_WN*COS45)-----[5]；

南北方向风速V_SN＝(V_EN*COS45°+V_WN*COS45°)-(V_ES*COS45°+V_WS*COS45°)-----[6]；

计算总风速Vw的风速分量为

水平面角度计算分为四个象限，总风速Vw的风向为D，

当在0～90°象限时，

当在91～180°象限时，

当在181～270°象限时，

当在271～360°象限时，

步骤7:通过所述信号输出电路将采集到的风速和风向数据转换成模拟信号输出及数字信号输出。

进一步，由于安装时需要标定方向，操作较为复杂，且每次安装都需要再次重新标定，为减少整个装置的安装难度，容纳腔内还可以安装地磁角检测单元，地磁角检测模块在检测电路装置上，地磁角检测单元将采集到的地磁角信息通过I2C总线与单片机通讯，单片机根据获得的地磁角信息以及装置所得到的风向数据的来自动校正风向数据。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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创造和简化描述，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创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型创造的描述中，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，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型创造中的具体含义。

Claims (10)

1.一种小型超声波风速风向检测仪，其特征在于，包括底板(2)以及设置在底板(2)上的上罩(1)，所述底板(2)与上罩(1)之间设置有防水结构，所述底板(2)和所述上罩(1)连接形成容纳腔，所述容纳腔内设置检测电路装置(6)以及连接在所述检测电路装置(6)上的四个收发一体的超声波换能器(4)，所述底板(2)上周向均布四个通孔，所述超声波换能器(4)的收发端面设置在所述通孔内且设为同一平面，所述底板(2)中心设有中空套管(207)，所述中空套管(207)下端连接有底座(3)。

2.根据权利要求1所述的一种小型超声波风速风向检测仪，其特征在于，所述防水结构包括底板(2)的外侧边缘处往上延长形成的环形挡板(202)，所述环形挡板(202)的外壁与所述上罩(1)的内壁相接触，所述环形挡板(202)的外侧下端设置有外延凸台，所述外延凸台上设有环形槽，所述上罩(1)的内壁下侧设有内凹台且与所述外延凸台配合设置，所述环形槽的上端面与所述内凹台的下端面相接触，所述环形槽内设置有防水密封圈。

3.根据权利要求1所述的一种小型超声波风速风向检测仪，其特征在于，在所述底板(2)上侧且位于所述通孔的外围竖直设有换能器卡槽(205)，所述换能器卡槽(205)上部设为圆筒，所述圆筒与所述通孔之间设为圆台面，所述超声波换能器(4)设置在所述换能器卡槽(205)内，所述超声波换能器(4)的上方还设置有圆形卡盘(5)，所述圆形卡盘(5)与超声波换能器(4)相对应的位置设置有矩形卡槽(501)，所述超声波换能器(4)的上端设置在所述矩形卡槽(501)内，所述检测电路装置(6)设置在圆形卡盘(5)上侧，所述圆形卡盘(5)中心设有布线孔一，所述矩形卡槽(501)的位置均设置有若干布线孔二。

4.根据权利要求1所述的一种小型超声波风速风向检测仪，其特征在于，所述底板(2)外沿均布有若干间隔支撑柱(201)，所述底座(3)上设置有与所述支撑柱(201)相应的盲孔(302)，所述间隔支撑柱(201)嵌入所述盲孔(302)内；所述底座(3)的中心贯穿设置有内螺纹套筒(301)，所述中空套管(207)套接在所述内螺纹套筒(301)的外侧，设置六角螺丝(208)穿过所述中空套管(207)并旋入所述内螺纹套筒(301)，连接所述底板(2)与所述底座(3)，所述六角螺丝(208)设为中空螺丝且中心设为圆形通孔。

5.根据权利要求4所述的一种小型超声波风速风向检测仪，其特征在于，所述中空套管(207)的底端设置有若干个限位齿，所述底座(3)上设置有若干个与所述限位齿配合的限位槽(304)。

6.根据权利要求5所述的一种小型超声波风速风向检测仪，其特征在于，所述底座(3)由若干个罩盖结构竖向层叠构成，所述罩盖结构顶部为水平板(305)，沿所述水平板(305)边沿向下设置有锥形环(306)，所述锥形环(306)的下端罩在下方相邻的所述水平板(305)上且外侧边沿上翘，所述水平板(305)上周向均匀设置若干沉孔，所述水平板(305)的下侧且位于所述沉孔外沿设置中空隔离柱(308)，所述中空隔离柱(308)嵌入相邻所述水平板上的所述沉孔(309)内，通过长螺栓(307)从上到下依次穿过所述水平板(305)上的沉孔及所述中空隔离柱(308)，配合螺母固定所述罩盖结构。

7.根据权利要求6所述的一种小型超声波风速风向检测仪，其特征在于，所述底座(3)下端设置一个固定基座(7)，所述固定基座(7)下端设置若干基座支撑柱(701)，所述基座支撑柱(701)设置为中空，所述基座支撑柱(701)的位置与数量与所述中空隔离柱(308)相应，所述长螺栓(307)依次穿过每个所述罩盖结构的所述中空隔离柱(308)和基座支撑柱(701)，配合螺母固定所述底座(3)与固定基座(7)。

8.根据权利要求7所述的一种小型超声波风速风向检测仪，其特征在于，在所述固定基座(7)上设有若干防水连接器(8)。

9.根据权利要求1所述的一种小型超声波风速风向检测仪，其特征在于，所述上罩(1)顶部外侧边缘设有螺旋式阻尼纹，所述上罩(1)的顶端面中心设有方向标识。

10.根据权利要求1所述的一种小型超声波风速风向检测仪，其特征在于，上罩(1)外侧顶端中心设有定位孔，所述定位孔位置开孔并设有光照传感器。

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