CN213600731U - 一种便携式风向风速计 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种便携式风向风速计，涉及风速计技术领域。风轮下端面通过螺栓与转轴一上端的风轮托盘固定；圆锥滚子轴承内圈与转轴一过盈配合，其下端面与所述阶梯的上轴肩接触，外圈与风向标中部的通孔过盈配合，外圈与上壳体顶部轴承座过盈配合；转轴一下部设有盘形支架，盘形支架的十字支杆的端部设有螺纹孔，通过螺钉与上壳体固定；在盘形支架相对的两支十字支杆上分别设有转速仪和单片机；设有摩擦材料一的转轴一下部通过法兰轴承二与盘形支架中心固定；下壳体通过螺栓与电机固定壳连接；发电机输出轴与转轴二通过联轴器连接，转轴二上端面设有摩擦材料二；电机固定壳外的底板圆柱槽内设有超级电容器；显示屏与上壳体外壁槽固定。

Description

一种便携式风向风速计

技术领域

本实用新型涉及风速计技术领域。

背景技术

风速风向仪是专为各种大型机械设备研制开发的大型智能风速传感报警设备，其内部采用了先进的微处理器作为控制核心。系统稳定性高、抗干扰能力强，检测精度高。但风速风向仪大多是固定式，不方便拆卸携带，同时受到较多环境限制。

据检索，目前已有相关的便携式风向风速计，如中国专利申请号为：CN201721722753.9名称为一种便携式风向风速仪，该装置包括收纳套筒、伸缩座、风标转座、旋转架、风向标和风速检测装置，该装置耐磨损并且可以减小转动摩擦力，有利于提高转座底架和上转架随风向变化时的转向速度。但需要外部供电，没有电池或供电线缆都将无法使用。

因此需要一种在任何场合或供电不便的情况下，都能够方便快捷的测量风速和风向的装置。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种便携式自供电风向风速计，它能有效地解决发电模式和测风模式之间切换的技术问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种便携式风向风速计，包括转轴一上端的风轮及风轮下方的风向标，转轴一上端部设有风轮托盘，风轮下端面通过螺栓与风轮托盘固定；转轴一的整轴三分之一处设有阶梯；圆锥滚子轴承内圈与转轴一过盈配合，其下端面与所述阶梯的上轴肩接触，外圈与风向标中部的通孔过盈配合，法兰轴承一内圈与转轴一过盈配合，其上端面与所述阶梯的下轴肩接触，外圈与上壳体顶部轴承座过盈配合；转轴一下部设有盘形支架，盘形支架的十字支杆的端部设有螺纹孔，通过螺钉与上壳体固定；在盘形支架相对的两支十字支杆上分别设有转速仪和单片机安装座，转速仪、单片机与各自的安装座固定；转轴一下部通过法兰轴承二与盘形支架中心固定，转轴一的下端部设有摩擦材料一；下壳体底部设有螺栓孔，通过螺栓与电机固定壳连接；发电机位于电机固定壳内，其输出轴与转轴二通过联轴器连接，转轴二上端面设有摩擦材料二；电机固定壳外的底板圆柱槽内设有超级电容器；上壳体的下端口为向内的“L”形折边，与下壳体的上端口向外的且倒置的“L”形折边配合，配合面设有位移间隙；显示屏与上壳体外壁槽固定。

所述风轮为萨伏纽斯转子，截面为四个弯曲的叶片。

本实用新型的工作过程和工作原理：本装置有两种工作模式，发电模式和测风模式。当合并上壳体和下壳体时，此时装置在发电模式下工作，摩擦材料一和摩擦材料二相互接触并啮合。当外界风驱动风轮旋转时，风轮带动转轴一同步旋转，转轴一通过摩擦材料一和摩擦材料二带动转轴二旋转，转轴二通过联轴器将运动传递至发电机，带动发电机产生电能，电能被储存在超级电容器中。当拉开上壳体和下壳体时，此时装置在测风模式下工作，摩擦材料一和摩擦材料二相互分离，此时外界风驱动风轮旋转时，转轴一不会驱动转轴二和发电机，因此转轴一不会受到发电机的电磁力作用，从而也不会增大风轮的启动转矩。此时超级电容器为转速仪、单片机和显示器供电。转速仪测得转轴一的转速，转速数据传递至单片机，通过单片机处理后得到对应的风速，并将风速数据处理得到对应的电信号，将电信号传递至显示屏，通过显示屏显示此时风速。风向标无需电力，由于其头部和尾部的迎风面积不同，能够直接指向风向。

与现有技术比较，本实用新型的有益效果是：

一、本实用新型通过外壳体的拉开与合并切换装置的发电模式和测风模式，避免了增加风轮的启动风速，同时降低了机构的复杂度。

二、本实用新型可以将外界的风能转化成电能，为转速仪、单片机和显示屏供电，不需要外接电源，扩大了装置的使用场景。

三、本实用新型能够测量风速和风向，采用改进的萨伏纽斯转子作为风轮，风作用在风轮的凹叶面上后会继续反向作用于凸叶面的背面，进一步降低风轮的启动风速。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图；

图2是本实用新型的内部结构示意图；

图3是本实用新型转轴一和转轴二局部结构示意图；

图4是本实用新型萨维纽斯转子剖视图；

图5是本实用新型上下壳体的局部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型做进一步的详细说明：一种便携式风向风速计，包括发电机构和测风机构。发电机构包括转轴二5、联轴器7、发电机9和超级电容器10；测风机构包括风轮1、风轮连接件15、转轴一4、风向标16、转速仪11、单片机12和显示屏17。其特征在于：转轴一4上端部设有风轮托盘15，整轴的三分之一处设有阶梯，风轮1为萨伏纽斯转子，截面为四个弯曲的叶片，风轮1下端面通过螺栓与风轮托盘15固定；圆锥滚子轴承18内圈和转轴一4过盈配合，其下端面与所述阶梯的上轴肩接触，外圈与风向标16过盈配合，法兰轴承一19内圈与转轴一4过盈配合，其上端面与所述阶梯的下轴肩接触，外圈与上壳体2顶部轴承座过盈配合；转轴一4下部设有盘形支架6，盘形支架6的十字支杆的端部设有螺纹孔，通过螺钉与上壳体2固定；在盘形支架6相对的两支十字支杆上分别设有转速仪11和单片机12安装座，转速仪11、单片机12与各自的安装座固定；转轴一4的下端设有摩擦材料一13，转轴一4下部通过法兰轴承二20与盘形支架6中心固定；下壳体3底部设有通孔，通过螺栓与电机固定壳8连接；发电机9位于电机固定壳8内，其输出轴与转轴二5通过联轴器7连接，转轴二5上端设有摩擦材料二14；电机固定壳8下端面圆柱槽内设有超级电容器10；上壳体2的下端口为向内的“L”形折边，与下壳体3的上端口向外的“L”形折边配合，下壳体3在配合面上有两圈凸起，上壳体2在配合面上一圈凹槽，用于上下壳体的位移定位；显示屏17与上壳体2外壁槽固定。

本实用新型的工作过程和工作原理：本装置有两种工作模式，发电模式和测风模式。当合并上壳体2和下壳体3时，此时装置在发电模式下工作，摩擦材料一13和摩擦材料二14相互接触并啮合。当外界风驱动风轮1旋转时，风轮1带动转轴一4同步旋转，转轴一4通过摩擦材料一13和摩擦材料二14带动转轴二5旋转，转轴二5通过联轴器7将运动传递至发电机9，带动发电机9产生电能，电能被储存在超级电容器10中。当拉开上壳体2和下壳体3时，此时装置在测风模式下工作，摩擦材料一13和摩擦材料二14相互分离，此时外界风驱动风轮1旋转时，转轴一4不会驱动转轴二5和发电机9，因此转轴一4不会受到发电机9的电磁力作用，从而也不会增大风轮1的启动转矩。此时超级电容器10为转速仪11、单片机12和显示器17供电。转速仪11测得转轴一4的转速，转速数据传递至单片机12，通过单片机12处理后得到对应的风速，并将风速数据处理得到对应的电信号，将电信号传递至显示屏17，通过显示屏17显示此时风速。风向标16无需电力，由于其头部和尾部的迎风面积不同，能够直接指向风向。

Claims (2)

1.一种便携式风向风速计，包括转轴一(4)上端的风轮(1)及风轮(1)下方的风向标(16)，其特征在于：转轴一(4)上端部设有风轮托盘(15)，风轮(1)下端面通过螺栓与风轮托盘(15)固定；转轴一(4)的整轴三分之一处设有阶梯；圆锥滚子轴承(18)内圈与转轴一(4)过盈配合，其下端面与所述阶梯的上轴肩接触，外圈与风向标(16)中部的通孔过盈配合，法兰轴承一(19)内圈与转轴一(4)过盈配合，其上端面与所述阶梯的下轴肩接触，外圈与上壳体(2)顶部轴承座过盈配合；转轴一(4)下部设有盘形支架(6)，盘形支架(6)的十字支杆的端部设有螺纹孔，通过螺钉与上壳体(2)固定；在盘形支架(6)相对的两支十字支杆上分别设有转速仪(11)和单片机(12)安装座，转速仪(11)、单片机(12)与各自的安装座固定；转轴一(4)下部通过法兰轴承二(20)与盘形支架(6)中心固定，转轴一(4)的下端部设有摩擦材料一(13)；下壳体(3)底部设有螺栓孔，通过螺栓与电机固定壳(8)连接；发电机(9)位于电机固定壳(8)内，其输出轴与转轴二(5)通过联轴器(7)连接，转轴二(5)上端面设有摩擦材料二(14)；电机固定壳(8)外的底板圆柱槽内设有超级电容器(10)；上壳体(2)的下端口为向内的“L”形折边，与下壳体(3)的上端口向外的且倒置的“L”形折边配合，配合面设有位移间隙；显示屏(17)与上壳体(2)外壁槽固定。

2.根据权利要求1所述的一种便携式风向风速计，其特征在于：所述风轮(1)为萨伏纽斯转子，截面为四个弯曲的叶片。

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