CN217238128U - 一种反射式超声波测风仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种反射式超声波测风仪，其包括测风仪壳体以及设置在所述测风仪壳体内的控制电路及电源/通讯接口，所述测风仪壳体进一步包括一基座；一安装在所述基座上的传感器安装盖；一安装在传感器安装盖上方且与所述传感器安装盖两两相对的反射盖；若干均匀安装固定在所述传感器安装盖上的超声波换能器；所述传感器安装盖与反射盖通过若干可拆装的支撑组件相互固定连接，且每一所述支撑组件进一步包括一其中一自由端安装固定在所述反射盖上的支撑柱，一安装固定在所述传感器安装盖上且固定于所述支撑柱另一自由端下方的呈圆台状的防水帽，所述防水帽与所述传感器安装盖之间设置有至少一防水密封结构。

Description

一种反射式超声波测风仪

技术领域

本实用新型涉及风速风向监测技术领域，尤其涉及一种反射式超声波测风仪。

背景技术

超声波测风仪作为一种新型的测风设备与传统机械式风速风向仪相比，具有明显的有点：不存在转动部件，不会发生因转动而带来的磨损、老化问题，灵敏度高，启动风速为零，测量速度快，不需特别维护等。已被广泛应用于风电、气象和环境监测等领域。

超声波测风仪采用的具有接收和发射功能的换能器进行超声波的发送和接收，其通常安装在换能器安装固定盖上并与一反射盖相对，换能器发出的超声波经反射盖反射后，能够被相邻的换能器接收。换能器安装固定盖与反射盖之间应保持一定的间距，以利于超声波的接收和发送。通常情况下，由于超声波测风仪工作环境暴露在野外，基于防水要求，一般通过在换能器安装固定盖上焊接支撑柱的方式以保持换能器安装固定盖与反射盖之间的间距。

然而，由于换能器安装固定盖与反射盖之间形成的测风区域对测量精度，需要焊接位置保持足够的平整度，需要较高的焊接工艺才能实现，成本相对较高；另一方面，一旦后期焊接位置处出现锈蚀破损，无法进行现场更换，均需返厂维修，维护成本极高。

基于上述问题，有必要设计出一种既能够有效防水，又能够快速现场更换支撑柱的低成本方案的超声波测风仪，同时通过引入防水帽可以有效地提升测量精度。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述背景技术存在的缺陷，提供一种既能够有效防水，又能够快速现场更换支撑柱的低成本方案的超声波测风仪。

为实现上述目的，本实用新型一种反射式超声波测风仪，其包括测风仪壳体以及设置在所述测风仪壳体内的控制电路及电源/通讯接口，所述测风仪壳体进一步包括一基座；一安装在所述基座上的传感器安装盖；一安装在传感器安装盖上方且与所述传感器安装盖两两相对的反射盖；若干均匀安装固定在所述传感器安装盖上的超声波换能器；所述传感器安装盖与反射盖通过若干可拆装的支撑组件相互固定连接，且每一所述支撑组件进一步包括一其中一自由端安装固定在所述反射盖上的支撑柱，一安装固定在所述传感器安装盖上且固定于所述支撑柱另一自由端下方的呈圆台状的防水帽，所述防水帽与所述传感器安装盖之间设置有至少一防水密封结构

进一步地，所述防水帽具有一上底面及一下底面，所述防水密封结构由一O型防水密封圈及一用于容置所述O型防水密封圈的O 型密封槽组成，且所述O型防水密封圈的厚度大于所述O型密封槽的深度；所述O型密封槽凹设在所述传感器安装盖盖体上或所述防水帽的下底面。

进一步地，所述防水帽具有一上底面及一下底面，所述防水密封结构由一O型防水密封圈、一用于容置所述O型防水密封圈的O 型防水密封槽及一与所述O型防水密封槽相互配合且用于压紧所述O型防水密封圈的第一环形凸起。

进一步地，所述O型防水密封槽凹设在所述防水帽的下底面，所述第一环形凸起环形凸伸形成在所述传感器安装盖盖体上。

进一步地，所述O型防水密封槽凹设在所述传感器安装盖盖体上，所述第一环形凸起环形凸伸形成在所述防水帽的下底面。

进一步地，所述防水密封结构为卡固在所述防水帽与所述传感器安装盖之间的环形防水垫圈。

进一步地，所述支撑柱其中一自由端通过螺钉连接或螺柱连接安装固定在所述反射盖下方，另一自由端通过螺钉连接或螺柱连接安装固定在所述防水帽或所述传感器安装盖盖体上。

进一步地，所述防水帽的上表面开设有第一沉孔及与该第一沉孔相互连通的第一螺纹孔，所述防水帽的下表面形成有一第五装配部及一第五螺柱；所述反射盖开设有第二沉孔及与该第二沉孔相互连通的第二通孔。

进一步地，所述支撑柱具有一柱本体、一位于所述柱本体一自由端的第一装配部及第一螺柱及一位于另一自由端的第二螺柱，且所述支撑柱一端通过所述第二螺柱、所述第二沉孔、所述第二通孔及螺母的相互配合进而安装固定在所述反射盖盖体的下方；所述支撑柱另一端通过所述第一沉孔与所述第一装配部相互配合，所述第一螺柱与所述第一螺纹孔相互配合进而与所述防水帽相互固定；所述传感器安装盖盖体上开设有第五沉孔和第五通孔，所述防水帽通过所述第五装配部与所述第五沉孔相互配合，所述第五螺柱、所述第五通孔及螺母相互配合进而安装固定在所述传感器安装盖盖体上。

进一步地，所述防水帽的上表面开设有一第三沉孔，所述防水帽的下表面开设有一与该第三沉孔相互贯通的第三通孔；所述防水帽下表面形成有一第三装配部；所述反射盖盖体上开设有第四沉孔及与该第四沉孔相互连通的第四通孔。

进一步地，所述支撑柱具有一柱本体、一位于一自由端的第二装配部和第三螺柱及一位于另一自由端的第四螺柱，且所述支撑柱一端通过所述第四螺柱、所述第四沉孔、所述第四通孔及螺母的相互配合进而安装固定在所述反射盖盖体上，所述传感器安装盖盖体上开设有第五沉孔和第五通孔，所述支撑柱另一端通过所述第二装配部与第三沉孔相互配合，所述第三装配部与所述第五沉孔相互配合，所述第三螺柱、所述第五通孔、所述第三通孔及螺母相互配合进而将所述防水帽安装固定在所述传感器安装盖盖体上，所述防水密封结构进一步包括至少一环形凹设在所述第二转配部上的O型防水密封槽及装设在所述O型防水密封槽内的O型防水密封圈。

综上所述，本实用新型提供的一种反射式超声波测风仪，具有结构简单，由于其采用具有可拆装式且具有防水密封结构的支撑组件，进而本实用新型一种反射式超声波测风仪既能够有效防水，又能够快速实现现场更换支撑组件，具有维护成本低，同时，所述支撑柱及所述防水帽组成的组装体呈圆台状的柱状外形或上部呈圆柱状下部呈圆台状，该等造型结构可以有效的减小对风的阻碍，对风能够起到有效的平滑作用，减轻了超声波测量区域的涡流效应，从而让风更聚集于超声波测量区，最终提高了各个风向上对风速的测量精度。

风洞试验结果表明，呈圆台状的柱状外形或上部呈圆柱状下部呈圆台状可以有效提高风速测量精度2％左右。

附图说明

图1为本实用新型一种反射式超声波测风仪实施例一的一立体结构示意图。

图2为本实用新型一种反射式超声波测风仪实施例一的一爆炸示意图。

图3为示意出本实用新型一种反射式超声波测风仪施例一的一局部结构剖视图。

图4为图3所示的本实用新型一种反射式超声波测风仪施例一 A处的放大示意图。

图5本实用新型一种反射式超声波测风仪实施例一的防水帽的一剖视示意图。

图6本实用新型一种反射式超声波测风仪实施例一的支撑柱的一剖视示意图。

图7为本实用新型一种反射式超声波测风仪实施例二的一局部结构的剖视图。

图8为图7所示的本实用新型一种反射式超声波测风仪施例二的局部结构剖视图B处的放大示意图。

图9为本实用新型一种反射式超声波测风仪实施例三的一局部结构的剖视图。

图10为图9所示的本实用新型一种反射式超声波测风仪施例三的局部结构剖视图C处的放大示意图。

图11为本实用新型一种反射式超声波测风仪实施例五的一局部结构的剖视图。

图12为图11所示的本实用新型一种反射式超声波测风仪施例五的局部结构剖视图D处的放大示意图。

图13所示的本实用新型一种反射式超声波测风仪实施例五的支撑组件及防水帽组装后的剖视图。

图14为本实用新型一种反射式超声波测风仪施例五的防水帽的剖视图。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所达成目的及效果，以下兹例举实施例并配合附图详予说明。

除非另有说明，本申请实施例所使用的所有技术和科学术语与本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本申请中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本申请的范围。本申请所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项的任意的和所有的组合。

还需要理解的是，当提到一个部件连接在另一个部件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个部件“上”或者“下”，也可以通过中间部件间接连接在另一个部件“上”或者“下”。

同时需要注意的是，本申请实施例中所描述的“第一”、“第二”等表征先后顺序的用词，仅是用来区分不同组件，也不应理解为对本申请实施例的限定。

实施例一

请参阅图1至图6，本实用新型一种反射式超声波测风仪100，其包括测风仪壳体1以及设置在所述测风仪壳体1内的控制电路及电源/通讯接口(图中未示意出)，所述测风仪壳体1进一步包括一基座11；一安装在所述基座11上的传感器安装盖12；一安装在传感器安装盖12上方且与所述传感器安装盖12两两相对的反射盖 13；若干均匀安装固定在所述传感器安装盖12上的超声波换能器 14；所述传感器安装盖12与反射盖13通过若干可拆装的支撑组件 15相互固定连接，且每一所述支撑组件15进一步包括一其中一自由端安装固定在所述反射盖13下方的支撑柱151，一安装固定在所述传感器安装盖12上且固定于所述支撑柱151另一自由端下方的呈圆台状的防水帽152，所述防水帽152与所述传感器安装盖12之间设置有至少一防水密封结构153。

所述防水帽152具有一上底面及一下底面，所述防水密封结构 153由一O型防水密封圈1531及一用于容置所述O型防水密封圈 1531的O型密封槽1532组成，且所述O型防水密封圈1531的厚度大于所述O型密封槽1532的深度；所述O型密封槽1532凹设在所述传感器安装盖12盖体上或所述防水帽152的下底面。

所述支撑柱151其中一自由端通过螺钉连接或螺柱连接安装固定在所述反射盖13下方，另一自由端通过螺钉连接或螺柱连接安装固定在所述防水帽152或所述传感器安装盖12盖体上。需要特别说明的是，由于螺钉连接或螺柱连接为常规的固定连接方式，图中仅示意出了螺柱连接方式的示例，并未示意出螺钉连接方式的示例。

所述防水帽152的上表面开设有第一沉孔1521及与该第一沉孔1521相互连通的第一螺纹孔1522，所述防水帽的下表面形成有一第五装配部1523及一第五螺柱1524；所述反射盖13开设有第二沉孔(图中未示意出)及与该第二沉孔相互连通的第二通孔(图中未示意出)。

所述支撑柱151具有一柱本体1511、一位于所述柱本体1511 一自由端的第一装配部1514及第一螺柱1512、一位于另一自由端的第二螺柱1513，且所述支撑柱151一端通过所述第二螺柱1513、所述第二沉孔(图中未示意出)、所述第二通孔(图中未示意出) 及螺母(图中未示意出)的相互配合进而安装固定在所述反射盖13 盖体的下方；所述支撑柱151另一端通过所述第一沉孔1521与所述第一装配部相互配合，所述第一螺柱1512、所述第一螺纹孔1522 相互配合进而与所述防水帽152相互固定；所述传感器安装盖12 盖体上开设有第五沉孔(图中未示意出)和第五通孔(图中未示意出)，所述防水帽152通过所述第五装配部1523与所述第五沉孔相互配合，所述第五螺柱1524、所述第五通孔及螺母(图中未示意出) 相互配合进而安装固定在所述传感器安装盖12盖体上。

本实用新型一种反射式超声波测风仪100具有四组支撑组件15，且均匀分布在所述传感器安装盖12的同一圆周上。

本实用新型一种反射式超声波测风仪100具有四个两两相对依次相邻成90度夹角安装在同一水平面上的同一圆周上的超声波换能器14，每一所述超声波换能器14与反射盖13的垂直距离均相等，且与所述传感器安装盖12成45度夹角。

实施例二

与实施例一相比，实施例二不同之处在于：

请参阅图7及图8，所述防水帽152具有一上底面及一下底面，所述防水密封结构153由一O型防水密封圈1531'、一凹设在所述防水帽152下底面的用于容置所述O型防水密封圈1531′的O型防水密封槽1532'及一一体成型在所述传感器安装盖12上的第一环形凸起1533'。所述第一环形凸起1533'进一步环形凸伸形成有一第一O型圆筋(图中未标示出)，且该第一O型圆筋剖切面呈三角形。

实施例三

与实施例一相比，实施例三不同之处在于：

请参阅图9及图10，所述防水帽152具有一上底面及一下底面，所述防水密封结构153由一O型防水密封圈1531”、一凹设在所述传感器安装盖12盖体上的用于容置所述O型防水密封圈1531”的O 型防水密封槽1532”及一一体成型在所述防水帽152的下底面的第二环形凸起1533”。所述第二环形凸起1533”上进一步环形凸伸形成有一第二O型圆筋(图中未标示出)，且该第一O型圆筋剖切面呈三角形。

实施例四

与实施例一相比，实施例四不同之处在于：

所述防水密封结构153为卡固在所述防水帽152与所述传感器安装盖12之间的环形防水垫圈(说明书附图中未附示意图)。

实施例五

与实施例一、实施例二、实施三、实施例四相比，实施例五包含了实施例一至实施例四的所述防水密封结构153外，其不同之处在于：

请参阅图11至图14，所述防水帽152的上表面开设有一第三沉孔1525，所述防水帽的下表面开设有一与该第三沉孔1525相互贯通的第三通孔1526；所述防水帽152下表面形成有一第三装配部 1527；所述反射盖13盖体上开设有第四沉孔(图中未示意出)及与该第四沉孔相互连通的第四通孔(图中未示意出)。

所述支撑柱151具有一柱本体1511”'，一位于一自由端的第二装配部1514”'及第三螺柱1512”'，一位于另一自由端的第四螺柱 1513”'。所述支撑柱151一端通过所述第四螺柱1513”'、所述第四沉孔、所述第四通孔及螺母(图中未示意出)的相互配合进而安装固定在所述反射盖13盖体上。所述传感器安装盖12盖体上开设有第五沉孔(图中未示意出)和第五通孔(图中未示意出)，所述支撑柱151另一端通过所述第二装配部1514”'与第三沉孔1525相互配合，所述第三装配部1527与所述第五沉孔相互配合，所述第三螺柱 1512”'、所述第五通孔、所述第三通孔1526及螺母(图中未示意出) 相互配合进而将所述防水帽152安装固定在所述传感器安装盖12 盖体上。

进一步地，所述防水密封结构153进一步包括至少一环形凹设在所述第二转配部1514”'上的O型防水密封槽(图中未标示出)及装设在所述O型防水密封槽内的O型防水密封圈1535”'。

综上所述，本实用新型提供的一种反射式超声波测风仪100，具有结构简单，由于其采用具有可拆装式且具有防水密封结构153 的支撑组件15，进而本实用新型一种反射式超声波测风仪100既能够有效防水，又能够快速实现现场更换支撑组件，具有维护成本低，同时，所述支撑柱151及所述防水帽152组成的组装体呈圆台状的柱状外形或上部呈圆柱状下部呈圆台状，该等造型结构可以有效的减小对风的阻碍，对风能够起到有效的平滑作用，减轻了超声波测量区域的涡流效应，从而让风更聚集于超声波测量区，最终提高了各个风向上对风速的测量精度。

风洞试验结果表明，呈圆台状的柱状外形或上部呈圆柱状下部呈圆台状可以有效提高风速测量精度2％左右。

以上所述的技术方案仅为本实用新型一种反射式超声波测风仪100的较佳实施例，任何在本实用新型一种反射式超声波测风仪100基础上所作的等效变换或替换都包含在本次专利申请的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种反射式超声波测风仪，其包括测风仪壳体以及设置在所述测风仪壳体内的控制电路及电源/通讯接口，所述测风仪壳体进一步包括一基座；一安装在所述基座上的传感器安装盖；一安装在传感器安装盖上方且与所述传感器安装盖两两相对的反射盖；若干均匀安装固定在所述传感器安装盖上的超声波换能器；其特征在于：所述传感器安装盖与反射盖通过若干可拆装的支撑组件相互固定连接，且每一所述支撑组件进一步包括一其中一自由端安装固定在所述反射盖上的支撑柱，一安装固定在所述传感器安装盖上且固定于所述支撑柱另一自由端下方的呈圆台状的防水帽，所述防水帽与所述传感器安装盖之间设置有至少一防水密封结构。

2.根据权利要求1所述的一种反射式超声波测风仪，其特征在于：所述防水帽具有一上底面及一下底面，所述防水密封结构由一O型防水密封圈及一用于容置所述O型防水密封圈的O型密封槽组成，且所述O型防水密封圈的厚度大于所述O型密封槽的深度；所述O型密封槽凹设在所述传感器安装盖盖体上或所述防水帽的下底面。

3.根据权利要求1所述的一种反射式超声波测风仪，其特征在于：所述防水帽具有一上底面及一下底面，所述防水密封结构由一O型防水密封圈、一用于容置所述O型防水密封圈的O型防水密封槽及一与所述O型防水密封槽相互配合且用于压紧所述O型防水密封圈的第一环形凸起。

4.根据权利要求3所述的一种反射式超声波测风仪，其特征在于：所述O型防水密封槽凹设在所述防水帽的下底面，所述第一环形凸起环形凸伸形成在所述传感器安装盖盖体上。

5.根据权利要求3所述的一种反射式超声波测风仪，其特征在于：所述O型防水密封槽凹设在所述传感器安装盖盖体上，所述第一环形凸起环形凸伸形成在所述防水帽的下底面。

6.根据权利要求1所述的一种反射式超声波测风仪，其特征在于：所述防水密封结构为卡固在所述防水帽与所述传感器安装盖之间的环形防水垫圈。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种反射式超声波测风仪，其特征在于：所述支撑柱其中一自由端通过螺钉连接或螺柱连接安装固定在所述反射盖下方，另一自由端通过螺钉连接或螺柱连接安装固定在所述防水帽或所述传感器安装盖盖体上。

8.根据权利要求7所述的一种反射式超声波测风仪，其特征在于：所述防水帽的上表面开设有第一沉孔及与该第一沉孔相互连通的第一螺纹孔，所述防水帽的下表面形成有一第五装配部及一第五螺柱；所述反射盖开设有第二沉孔及与该第二沉孔相互连通的第二通孔。

9.根据权利要求8所述的一种反射式超声波测风仪，其特征在于：所述支撑柱具有一柱本体、一位于所述柱本体一自由端的第一装配部及第一螺柱及一位于另一自由端的第二螺柱，且所述支撑柱一端通过所述第二螺柱、所述第二沉孔、所述第二通孔及螺母的相互配合进而安装固定在所述反射盖盖体的下方；所述支撑柱另一端通过所述第一沉孔与所述第一装配部相互配合，所述第一螺柱与所述第一螺纹孔相互配合进而与所述防水帽相互固定；所述传感器安装盖盖体上开设有第五沉孔和第五通孔，所述防水帽通过所述第五装配部与所述第五沉孔相互配合，所述第五螺柱、所述第五通孔及螺母相互配合进而安装固定在所述传感器安装盖盖体上。

10.根据权利要求7所述的一种反射式超声波测风仪，其特征在于：所述防水帽的上表面开设有一第三沉孔，所述防水帽的下表面开设有一与该第三沉孔相互贯通的第三通孔；所述防水帽下表面形成有一第三装配部；所述反射盖盖体上开设有第四沉孔及与该第四沉孔相互连通的第四通孔。

11.根据权利要求10所述的一种反射式超声波测风仪，其特征在于：所述支撑柱具有一柱本体、一位于一自由端的第二装配部和第三螺柱及一位于另一自由端的第四螺柱，且所述支撑柱一端通过所述第四螺柱、所述第四沉孔、所述第四通孔及螺母的相互配合进而安装固定在所述反射盖盖体上，所述传感器安装盖盖体上开设有第五沉孔和第五通孔，所述支撑柱另一端通过所述第二装配部与第三沉孔相互配合，所述第三装配部与所述第五沉孔相互配合，所述第三螺柱、所述第五通孔、所述第三通孔及螺母相互配合进而将所述防水帽安装固定在所述传感器安装盖盖体上，所述防水密封结构进一步包括至少一环形凹设在所述第二装配部上的O型防水密封槽及装设在所述O型防水密封槽内的O型防水密封圈。

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