CN217739213U - 一种环境风速测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种环境风速测量装置，包括风向测量机构和若干个风速测量机构，环境风速测量装置还包括挡板、底板和机箱，挡板上安装有太阳能电池板，挡板与机箱之间安装有线路管道；机箱上安装有转轴，风速测量机构安装在转轴的外壁上，转轴与挡板之间安装风向测量机构，转轴一端与风向测量机构连接，另一端伸入机箱内部与设置在机箱内部底面上的法兰轴承连接；机箱内还安装有转速测量仪以及与转速测量仪电连接的中央控制模块；本方案实现装置自供电，提高安装效率；通过对风速测量机构的优化改进，减少断裂事故的发生，提高装置使用寿命和风速监测的精准度；同时实现了数据实时监测传递，提高研究人员的工作效率，加快工作进展。

Description

一种环境风速测量装置

技术领域

本实用新型涉及气象数据测量技术领域，具体涉及一种环境风速测量装置。

背景技术

环境中的风速测量是气象监测的一种有效方式，通过监测风的大小和风向进而推断某地将来一段时间内的气候变化，在农业防灾防害和环境保护等方面有着非常重要的作用；目前，要对某处气象环境中的风速进行长期测量，需要在此处安装固定式风速测量装置，在现有技术中，固定式风速测量装置在使用时需要铺设线路对其进行供电，且测得数据需要研究人员当场统计记录，这就需要研究人员在每间隔一段时间后前往研究地进行数据记录，导致研究人员无法长时间的进行监测，降低工作效率；并且，现有测量装置中的风速测量部分极易损坏，当风速变化较大时，对其整个测量装置的影响较大，进而降低数据测量的准确性，影响测量工作的进展。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中的上述问题，提出了一种环境风速测量装置，能够实现装置自供电，提高安装效率；通过对风速测量机构的优化改进，减少断裂事故的发生，提高装置使用寿命和风速监测的精准度；同时实现了数据实时监测传递，提高研究人员的工作效率，加快工作进展。

本实用新型的技术方案是：

一种环境风速测量装置，包括风向测量机构和若干个风速测量机构，其特征在于，所述环境风速测量装置还包括挡板、底板和安装在所述底板上的机箱，所述挡板上安装有太阳能电池板，所述挡板与机箱之间安装有线路管道；所述机箱上安装有转轴，若干个所述风速测量机构均匀安装在所述转轴的外壁上，所述转轴与挡板之间安装所述风向测量机构，所述转轴一端与所述风向测量机构连接，另一端贯穿伸入所述机箱内部，与设置在所述机箱内部底面上的法兰轴承连接；所述机箱内还安装用于测量所述转轴转速的转速测量仪，以及与所述转速测量仪电连接的中央控制模块。

优选的，所述风速测量机构固定在所述转轴顶部位置处，所述风速测量机构包括依次连接的风杯、连接杆和安装杆，所述安装杆固定在所述转轴上；所述连接杆与安装杆通过合页连接，所述合页安装在所述连接杆和安装杆背离所述风杯开口的一侧；所述连接杆与所述风杯开口同侧的面上设置有固定块，所述固定块与转轴之间连接有弹簧。

优选的，所述转轴与机箱之间通过滚珠轴承转动连接，所述滚珠轴承固定安装在所述机箱上并套设在所述转轴上，所述转轴靠近底部的位置安装有随动齿轮；所述转速测量仪上设置有测速轴，所述测量周上套设有与所述随动齿轮啮合转动的测速齿轮。

优选的，所述风向测量机构包括风向标和固定轴，所述固定轴上套设有用于安装所述风向标的滚动轴承；所述固定轴顶端固定在所述挡板底面上，所述固定轴底端与所述转轴顶端通过连接轴承连接。

优选的，所述挡板为圆形板，其顶面呈中心高四周低的结构设置；所述挡板的环壁外侧安装有破风圈。

优选的，所述线路管道内安装有输电线，所述输电线一端连接所述太阳能电池板，另一端穿过所述机箱后与所述中央控制模块连接；所述中央控制模块由蓄电模块、数据处理模块和云端模块组成。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的一种环境风速测量装置，通过设置挡板和太阳能电池板，实现装置自供电，减少线路铺设，降低安装难度，提高安装效率；

通过对风速测量机构的优化改进，使其在风速急剧变化的情况下仍能保持稳定，减少断裂事故的发生，提高了装置的使用寿命，同时也提高了风速监测的精准度；

通过设置中央控制模块，将风速测量装置所测得的数据进行无线传输，无需研究人员前往统计，实现数据实时监测传递，提高研究人员的工作效率，加快工作进展。

附图说明

图1为本实用新型提供的环境风速测量装置整体结构示意图；

图2为本实用新型提供的机箱内部结构示意图；

图3为本实用新型提供的风速测量机构结构示意图；

图4为本实用新型提供的风向测量机构结构示意图；

图中，1、挡板；101、太阳能电池板；102、破风圈；2、底板；201、膨胀螺丝；3、机箱；301、转轴；302、连接轴承；303、随动齿轮；304、法兰轴承；305、滚珠轴承；306、测速齿轮；307、测速轴；308、转速测量仪；309、中央控制模块；4、风速测量机构；401、风杯；402、连接杆；403、安装杆；404、合页；405、固定块；406、弹簧；5、风向测量机构；501、风向标；502、固定轴；503、滚动轴承；6、线路管道；601、输电线。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型。

需要理解的是，术语“顶面、底面、水平、竖直、竖直、顶端、底端、背离、同侧、一侧”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。

如图1至图4所示，本实用新型为一种环境风速测量装置，包括一个风向测量机构5和若干个风速测量机构4，该环境风速测量装置还包括了上下对应且水平设置的挡板1和底板2，以及固定安装在底板2顶面上的机箱3；其中，在挡板1的顶面上安装有太阳能电池板101，其底面与机箱3之间安装有线路管道6，通过设置太阳能电池板101和线路管道6，避免电缆电线长距离的铺设，使整个风速测量装置可以随时随地安装使用，方便快捷的同时无需考虑供电影响；在机箱3的顶面上安装有竖直设置的转轴301，若干个风速测量机构4均匀环绕安装在转轴301的外侧壁上，用于带动转轴301转动；此外，风向测量机构5安装在转轴301与挡板1之间，用于监测显示环境中风的流动方向；转轴301的顶端与风向测量机构5连接，其底端贯穿机箱3顶面后伸入机箱3内部，并与设置在机箱3内部底面上的法兰轴承304连接安装，法兰轴承304固定安装在机箱3上，通过将转轴301底端与法兰轴承304安装连接，对转轴301在其轴向上的位置进行固定，在实现转轴301轴向固定的条件下，同时可以使风速测量机构4带动转轴301沿其轴向进行旋转；另外的，在机箱3的内部还安装有转速测量仪308和中央控制模块309，其中，转速测量仪308与转轴3通过传动件传动连接，用于测量转抽301的转速，中央控制模块309与转速测量仪308通过数据线电连接，将转速测量仪308所测得数据进行收集和反馈。

进一步的，如图3所示，在一具体实施方式中，风速测量机构4固定安装在靠近转轴301顶端的位置处，其中，风速测量机构4包括了风杯401以及水平设置的连接杆402和安装杆403，安装杆403的一端固定安装在转轴301的外侧壁上，另一端通过合页404与连接杆402的一端相连接，连接杆402的另一端固定安装风杯401，需要说明的是，合页404位于连杆402和安装杆403背离风杯401开口的侧面上，使连接杆402与安装杆403能够通过合页404进行相对转动；在连接杆402上与风杯401开口同向的侧面上设置有固定块405，固定块405固定安装在连接杆402上，并且在固定块405与转轴301之间安装有弹簧406，弹簧406的一端固定在固定块405上，另一端固定在转轴301的外壁上；通过设置合页404和弹簧406，其作用一方面是对连接杆402起到一定的拉力作用，使连接杆402与安装杆403在正常工作时的位置相对稳固，另一方面，当环境风速急剧变大时，此时风杯401受到的环境风冲击力加大，连接杆402承受较大扭力，通过合页404和弹簧406，有效缓冲连接杆402上所承担的扭力，防止连接杆402因扭力过大而发生断裂损坏。

需要解释的是，如图2所示，在一具体实施方式中，转轴301与机箱3顶面相接的位置处安装有滚珠轴承305，滚珠轴承305套设在转轴301上，并且滚珠轴承305的外壁固定安装在机箱3顶面内，通过设置滚珠轴承305，将转轴301与机箱3之间的滑动摩擦改为转动摩擦，一方面降低摩擦因数，减少因摩擦对转轴301转速的影响，进而提高数据测量的精准度，另一方面，滚珠轴承305还起到防尘作用，避免环境中的杂质灰尘进入到机箱3内部；此外，在转轴301上靠近底部的位置固定安装有一随动齿轮303，随动齿轮303与转轴301沿其轴向同步转动；另外的，在转速测量仪308上安装有竖直设置的测速轴307，并在测速轴307上套设安装有与随动齿轮303相互啮合传动的测速齿轮306，通过随动齿轮303与测速齿轮306啮合传动，使转轴301与测速轴307同速转动，转速测量仪308测得测速轴307的转速即为转轴301的转速。

进一步的，如图4所示，在一具体实施方式中，风速测量机构5包括风向标501和固定轴502，其中，在固定轴502的中部位置套设安装有滚动轴承503，固定轴承503的内圈固定安装在固定轴502上，外圈固定安装风向标501，通过设置滚动轴承503，减少风向标501与固定轴502之间的摩擦损耗，一方面提高装置的使用寿命，另一方面使风向标501活动更加灵敏；另外的，固定轴502的底端与转轴301的顶端通过连接轴承302连接，固定轴502的顶端固定安装在挡板1底面中心位置处，用于对挡板1起到稳固和支撑作用。

还需说明的是，如图1所示，在一具体实施方式中，挡板1为圆形板结构，并且其直径远大于风速测量机构4的最大直径，通过设置挡板1将机箱3、风速测量机构4和风向测量机构5全部覆盖，减少遇水侵蚀，提高装置测速精准度的同时，延长装置的使用寿命；此外挡板1的顶面呈中心高四周低的结构设置，减少挡板1和太阳能电池板101上遇水和灰尘的存积；另外的，在挡板1的环壁外侧上安装有破风板102，破风板102的截面呈等腰三角形结构设置，能够起到良好的破风作用，减少风速变化时对挡板1的影响，降低挡板1的晃动频率，保障装置的正常工作运转。

更进一步的，如图1和图2所示，在一具体实施方式中，线路管道6内安装有输电线601，输电线601的两端分别与太阳能电池板101和中央控制模块309连接，用于将太阳能电池板101产生的电能供向中央控制模块309；其中，中央控制模块309由蓄电模块、数据处理模块和云端模块组成，蓄电模块用于储存太阳能电池板101产生的电能，并同时向转速测量仪308进行供电，数据处理模块用于接收转速测量仪308所测得的数据，并将转速数据转化处理为对应的风速数据；云端模块将数据处理模块所得数据进行上传，供研究人员参考使用。

上述对本实用新型的具体实施方案的描述是为了说明和例证的目的，这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然的，根据上述描述，可以进行多次改变和变化，对实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (6)

1.一种环境风速测量装置，包括风向测量机构（5）和若干个风速测量机构（4），其特征在于，所述环境风速测量装置还包括挡板（1）、底板（2）和安装在所述底板（2）上的机箱（3），所述挡板（1）上安装有太阳能电池板（101），所述挡板（1）与机箱（3）之间安装有线路管道（6）；所述机箱（3）上安装有转轴（301），若干个所述风速测量机构（4）均匀安装在所述转轴（301）的外壁上，所述转轴（301）与挡板（1）之间安装所述风向测量机构（5），所述转轴（301）一端与所述风向测量机构（5）连接，另一端贯穿伸入所述机箱（3）内部，与设置在所述机箱（3）内部底面上的法兰轴承（304）连接；所述机箱（3）内还安装用于测量所述转轴（301）转速的转速测量仪（308），以及与所述转速测量仪（308）电连接的中央控制模块（309）。

2.根据权利要求1所述的一种环境风速测量装置，其特征在于，所述风速测量机构（4）固定在所述转轴（301）顶部位置处，所述风速测量机构（4）包括依次连接的风杯（401）、连接杆（402）和安装杆（403），所述安装杆（403）固定在所述转轴（301）上；所述连接杆（402）与安装杆（403）通过合页（404）连接，所述合页（404）安装在所述连接杆（402）和安装杆（403）背离所述风杯（401）开口的一侧；所述连接杆（402）与所述风杯（401）开口同侧的面上设置有固定块（405），所述固定块（405）与转轴（301）之间连接有弹簧（406）。

3.根据权利要求1所述的一种环境风速测量装置，其特征在于，所述转轴（301）与机箱（3）之间通过滚珠轴承（305）转动连接，所述滚珠轴承（305）固定安装在所述机箱（3）上并套设在所述转轴（301）上，所述转轴（301）靠近底部的位置安装有随动齿轮（303）；所述转速测量仪（308）上设置有测速轴（307），所述测速轴（307）上套设有与所述随动齿轮（303）啮合转动的测速齿轮（306）。

4.根据权利要求1所述的一种环境风速测量装置，其特征在于，所述风向测量机构（5）包括风向标（501）和固定轴（502），所述固定轴（502）上套设有用于安装所述风向标（501）的滚动轴承（503）；所述固定轴（502）顶端固定在所述挡板（1）底面上，所述固定轴（502）底端与所述转轴（301）顶端通过连接轴承（302）连接。

5.根据权利要求1所述的一种环境风速测量装置，其特征在于，所述挡板（1）为圆形板，其顶面呈中心高四周低的结构设置；所述挡板（1）的环壁外侧安装有破风圈（102）。

6.根据权利要求1所述的一种环境风速测量装置，其特征在于，所述线路管道（6）内安装有输电线（601），所述输电线（601）一端连接所述太阳能电池板（101），另一端穿过所述机箱（3）后与所述中央控制模块（309）连接；所述中央控制模块（309）由蓄电模块、数据处理模块和云端模块组成。

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