JP2011128105A - Wind vane and technique for wind direction detection - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、風向計及び風向検出方法に関する。 The present invention relates to an anemometer and a wind direction detection method.
従来より、船舶・航空機の運航の際や地上気象観測等の分野において、風(風向及び風速)を観測する技術が種々採用されている。風向を検出する技術としては、いわゆる風見鶏の原理を用いたベーン型の風向計が提案され、実用化されている。しかし、このような風向計は、ベーン(矢羽根)を風力によって回転させる構造を採用しているため、比較的風速の大きい風の風向を検出することはできるものの、室内気流等の微弱な風の風向を検出することは困難であった。 Conventionally, various techniques for observing wind (wind direction and wind speed) have been adopted in the field of ship / aircraft operation and ground weather observation. As a technique for detecting the wind direction, a vane-type anemometer using a so-called weathercock principle has been proposed and put into practical use. However, since such an anemometer employs a structure in which a vane (arrow blade) is rotated by wind power, although it can detect the wind direction of a relatively high wind speed, a weak wind such as an indoor airflow is detected. It was difficult to detect the wind direction.
このため、近年においては、4つの方位に向けて放射状に風検出器を配置し、これら4つの風検出器での検出出力に基づいて風向判定を行う風向計が提案されている(特許文献1参照)。 For this reason, in recent years, an anemometer has been proposed in which wind detectors are arranged radially in four directions and wind direction determination is performed based on detection outputs from these four wind detectors (Patent Document 1). reference).
ところが、特許文献1に記載された技術のように複数のセンサ(風検出器)を採用すると、風の検出位置に差異が生じるため、検出精度にばらつきが生じるおそれがある。一方、このような検出精度のばらつきを抑制するためにセンサ同士を近接させると、あるセンサの存在が他のセンサの検出出力に影響を与える可能性がある。また、特許文献1に記載された技術のように複数のセンサを採用すると、検出回路や信号処理が複雑になるため、製品が高価になることが考えられる。
However, when a plurality of sensors (wind detectors) are employed as in the technique described in
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、比較的簡素な構造を有しながら高い精度で風向検出を行うことができる風向計及び風向検出方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an anemometer and a wind direction detection method capable of detecting a wind direction with high accuracy while having a relatively simple structure.
前記目的を達成するため、本発明に係る風向計は、気流速度を検出する気速検出手段と、鉛直軸を中心に気速検出手段を回動させる回動手段と、気速検出手段の回動位置を検出する位置検出手段と、気速検出手段で検出した気流速度の値が最大となる場合における気速検出手段の回動位置に基づいて風向を判定する風向判定手段と、を備えるものである。 In order to achieve the above object, an anemometer according to the present invention comprises an air speed detecting means for detecting an air flow speed, a rotating means for rotating the air speed detecting means about a vertical axis, and a rotation of the air speed detecting means. A position detecting means for detecting the moving position, and a wind direction determining means for determining the wind direction based on the rotation position of the air speed detecting means when the value of the air velocity detected by the air speed detecting means is maximized. It is.
かかる構成を採用すると、回動手段により、鉛直軸を中心に気速検出手段を回動させることができ、各回動位置(所定の基準姿勢からの各回動角度)すなわち各方位における気流速度を気速検出手段で検出することができる。そして、気速検出手段で検出した気流速度の値が最大となる場合における気速検出手段の回動位置(方位)に基づいて風向を判定する(気流速度最大の方位から風が吹いているものと判定する)ことができる。このように一つの気速検出手段を回動させて風向検出を行うことができ、複数のセンサを採用する必要がないため、風向検出精度の向上と風向計の構造簡素化との双方を実現させることができる。なお、気速検出手段で検出した気流速度の最大値は、風向判定手段で判定した風向における風の速度(風速)に相当するものであるため、本発明に係る風向計を風速計として機能させることもできる。 By adopting such a configuration, the air velocity detecting means can be rotated about the vertical axis by the rotating means, and the air flow velocity at each rotation position (each rotation angle from a predetermined reference posture), that is, each azimuth is measured. It can be detected by the speed detection means. Then, the wind direction is determined based on the rotation position (direction) of the air speed detection means when the value of the air speed detected by the air speed detection means is maximized (the wind is blowing from the direction with the maximum air flow speed) Can be determined). In this way, it is possible to detect the wind direction by rotating one air speed detection means, and it is not necessary to use multiple sensors, so both improvement in wind direction detection accuracy and simplification of the structure of the anemometer are realized. Can be made. In addition, since the maximum value of the airflow velocity detected by the air velocity detecting means corresponds to the wind speed (wind velocity) in the wind direction determined by the airflow direction determining means, the anemometer according to the present invention is caused to function as an anemometer. You can also
前記風向計において、第一の方向における気流速度と、第一の方向と反対方向の第二の方向における気流速度と、の双方を検出する気速検出手段を採用することが好ましい。このような気速検出手段を採用した場合、気速検出手段を所定の基準姿勢から正方向及び逆方向に略90°ずつ回動させる回動手段を採用することができる。 In the anemometer, it is preferable to employ an air velocity detecting means for detecting both the air velocity in the first direction and the air velocity in the second direction opposite to the first direction. When such an air speed detecting means is employed, a rotating means for rotating the air speed detecting means from the predetermined reference posture in the forward direction and the reverse direction by approximately 90 ° can be employed.
このように相互に反対の2方向における気流速度を検出可能な気速検出手段を採用すると、風向判定のために気速検出手段を360°回転させる必要がなくなり、気速検出手段を所定の基準姿勢から正逆方向に90°ずつ回動させるだけで、全方位における気流速度を検出することができる。従って、回動する気速検出手段と非回動部品とを電気的に接続する際に、機械的構成が複雑な360°回転対応型のデバイスを採用する必要がなくなるため、風向計の構造をさらに簡素化することができる。 If the air velocity detecting means capable of detecting the air velocity in two directions opposite to each other is employed in this way, it is not necessary to rotate the air velocity detecting means 360 ° for determining the wind direction, and the air velocity detecting means is set to a predetermined reference. The airflow velocity in all directions can be detected simply by rotating 90 degrees from the posture in the forward and reverse directions. Therefore, it is not necessary to employ a 360 ° rotation-compatible device having a complicated mechanical structure when electrically connecting the rotating air speed detecting means and the non-rotating component. Further simplification can be achieved.
また、前記風向計において、気速検出手段の上下又は側方に配置される整流板を備えることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the anemometer includes a rectifying plate disposed above and below or on the side of the air velocity detection means.
かかる構成を採用すると、気速検出手段に流入する気流の乱れを整流板により抑制することができるので、気流速度を精確に検出することができる。この結果、風向検出精度をさらに向上させることが可能となる。 If such a configuration is adopted, the turbulence of the airflow flowing into the airspeed detection means can be suppressed by the rectifying plate, so that the airflow velocity can be accurately detected. As a result, it is possible to further improve the wind direction detection accuracy.
また、前記風向計において、鉛直軸を中心とした軸対称の平面形状を有する整流板を採用することが好ましい。 In the anemometer, it is preferable to employ a rectifying plate having an axisymmetric plane shape with the vertical axis as the center.
かかる構成を採用すると、整流板が鉛直軸を中心とした軸対称の平面形状(例えば円形状)を有しているので、気速検出手段が回動した場合においても一様な整流効果を得ることが可能となる。 When such a configuration is adopted, since the current plate has an axially symmetric plane shape (for example, a circular shape) about the vertical axis, a uniform flow straightening effect can be obtained even when the air velocity detecting means rotates. It becomes possible.
また、前記風向計において、整流板の内側に球面形状の絞りを形成することが好ましい。 In the anemometer, it is preferable to form a spherical diaphragm inside the current plate.
このように整流板の内側(気速検出手段側)に球面形状の絞りを形成すると、整流効果を高めることができる。 In this way, when a spherical diaphragm is formed inside the current plate (on the side of the air velocity detection means), the current straightening effect can be enhanced.
また、本発明に係る風向検出方法は、気流速度に係る情報を取得するためのセンサを鉛直軸を中心に回動させる回動工程と、回動工程で回動させられるセンサの回動位置に係る情報を取得するとともに各回動位置における気流速度に係る情報をセンサで取得する情報取得工程と、情報取得工程で取得した情報に基づいて風向判定を行う風向判定工程と、を備えるものである。風向判定工程では、気流速度が最大となる回動位置を特定し、その特定した回動位置に基づいて風向を判定することができる。 In addition, the wind direction detection method according to the present invention includes a rotation step of rotating a sensor for acquiring information related to the airflow velocity about a vertical axis, and a rotation position of the sensor rotated in the rotation step. The information acquisition process which acquires the information which concerns on this, and acquires the information which concerns on the airflow speed in each rotation position with a sensor, and the wind direction determination process which performs a wind direction determination based on the information acquired at the information acquisition process are provided. In the wind direction determination step, the rotation position where the airflow speed becomes maximum can be specified, and the wind direction can be determined based on the specified rotation position.
かかる構成を採用すると、鉛直軸を中心にセンサを回動させ、各回動位置における気流速度をセンサで検出することができる。そして、センサの回動位置に係る情報及びセンサの各回動位置における気流速度に係る情報に基づいて、風向を判定することができる。このように一つのセンサを回動させて風向検出を行うことができ、複数のセンサを採用する必要がないため、風向検出精度の向上と風向計の構造簡素化との双方を実現させることができる。 When such a configuration is employed, the sensor can be rotated about the vertical axis, and the air velocity at each rotation position can be detected by the sensor. And a wind direction can be determined based on the information which concerns on the rotation position of a sensor, and the information which concerns on the airflow speed in each rotation position of a sensor. In this way, it is possible to detect the wind direction by rotating one sensor, and it is not necessary to employ a plurality of sensors. Therefore, it is possible to realize both improvement of the wind direction detection accuracy and simplification of the structure of the anemometer. it can.
本発明によれば、比較的簡素な構造を有しながら高い精度で風向検出を行うことができる風向計を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide an anemometer capable of detecting a wind direction with high accuracy while having a relatively simple structure.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る風向計1について説明する。
Hereinafter, an
まず、図1〜図6を用いて、本実施形態に係る風向計1の構成について説明する。風向計1は、図1及び図2に示すように、所定の鉛直軸Aを中心に回動可能に立設された支柱部材2、支柱部材2の上端に取り付けられた上下一対の整流板3、4、整流板3、4の間を流れる空気(風W)の速度(気流速度)を検出するマイクロフローセンサ10、鉛直軸Aを中心に支柱部材2を回動させるモータ5、支柱部材2の回動位置を検出する角度センサ6、マイクロフローセンサ10や角度センサ6での検出情報に基づいて風向判定を行う情報処理装置7等を備えている。
First, the structure of the
支柱部材2は、気流速度を検出するマイクロフローセンサ10を所定の高さで支持するものであり、風向観測を行う場所に設置される。支柱部材2の形状は特に限定されるものではなく、円柱状、四角柱状、多角柱状のものを採用することができ、本実施形態においては円柱状の支柱部材2を採用している。支柱部材2の外径や長さは、観測場所の環境や観測する風の強さ等を勘案して適宜設定される。
The
整流板3、4は、マイクロフローセンサ10に流入する気流の乱れを抑制して、気流速度の検出精度(ひいては風向検出精度)を向上させるためのものである。図1及び図2に示すように、下方の整流板4は支柱部材2の上端に固定されており、上方の整流板3は複数本の支持部材8を介して下方の整流板4に固定されている。整流板3、4は、図1に示すように、鉛直軸Aを中心した軸対象の平面形状(平面視円形状)を有しており、支柱部材2及びマイクロフローセンサ10が鉛直軸Aを中心に回動した場合においても一様な整流効果を得ることができる。また、整流板3、4の内側(マイクロフローセンサ10側)には、図2に示すように、球面形状の絞り3a、4aが形成されており、整流効果を高めることができる。整流板3、4の外径や整流板3、4同士の間隔は、観測場所の環境、観測する風の強さ、支柱部材2の外径等を勘案して適宜設定される。
The rectifying
支柱部材2及びこれに取り付けられたマイクロフローセンサ10は、図5に示すように、モータ5の駆動力によって所定の基準姿勢から正方向及び逆方向に90°ずつ回動することができるようになっている。すなわち、モータ5は本発明における回動手段として機能するものである。また、角度センサ6は、支柱部材2及びこれに取り付けられたマイクロフローセンサ10の回動位置(所定の基準姿勢からの回動角度)を検出するものであり、本発明における位置検出手段として機能する。
As shown in FIG. 5, the
マイクロフローセンサ10は、整流板3、4の間を流れる空気に接触するように配置された半導体ダイヤフラムを有する熱式流れセンサである。マイクロフローセンサ10は、図3及び図4に示すように、キャビティ12が設けられた基板11、基板11上にキャビティ12を覆うように配置された絶縁膜13、絶縁膜13に設けられたヒータ14、ヒータ14の両側に配置された第1の測温抵抗素子15及び第2の測温抵抗素子16、周囲温度センサ17等を有している。
The
絶縁膜13のキャビティ12を覆う部分は、断熱性のダイヤフラムを構成している。周囲温度センサ17は、整流板3、4の間を流れる空気の温度を測定する。ヒータ14は、キャビティ12を覆う絶縁膜13の中心に配置されており、整流板3、4の間を流れる空気を、周囲温度センサ17が計測した温度よりも一定温度だけ高くなるように加熱する。第一の測温抵抗素子15はヒータ14の一方側の温度を検出するために用いられ、第二の測温抵抗素子16はヒータ14の他方側の温度を検出するために用いられる。
A portion of the insulating
図3及び図4に示した基板11の材料としては、シリコン(Si)等が使用可能である。絶縁膜13の材料としては、酸化ケイ素(SiO2)等が使用可能である。キャビティ12は、異方性エッチング等により形成される。ヒータ14、第1の測温抵抗素子15、第2の測温抵抗素子16及び周囲温度センサ17の各材料には白金(Pt)等が使用可能であり、リソグラフィ法等により形成可能である。
As the material of the
ここで、整流板3、4の間の空気が静止している場合、図3及び図4に示すヒータ14で加えられた熱は、側方の二つの測温抵抗素子15、16に向けて対称的に拡散する。従って、第一の測温抵抗素子15及び第二の測温抵抗素子16の温度は等しくなり、これら測温抵抗素子15、16の電気抵抗は等しくなる。これに対し、整流板3、4の間の空気が例えば図3及び図4に示す矢印の方向に流れている場合、ヒータ14で加えられた熱は、下流である第二の測温抵抗素子16側に運ばれる。従って、第一の測温抵抗素子15の温度よりも第二の測温抵抗素子16の温度が高くなる。このため、第一の測温抵抗素子15の電気抵抗と第二の測温抵抗素子16の電気抵抗に差が生じる。第二の測温抵抗素子16の電気抵抗と第一の測温抵抗素子15の電気抵抗の差は、整流板3、4の間を流れる空気の速度や流量と相関関係がある。このため、第二の測温抵抗素子16の電気抵抗と第一の測温抵抗素子15の電気抵抗の差に基づいて、整流板3、4の間を流れる空気の速度や流量を求めることができる。
Here, when the air between the rectifying
このようなマイクロフローセンサ10は、図1及び図2に示すように、下方の整流板4の内側面に配設されることとなる。マイクロフローセンサ10は、その構成上、相互に反対の2方向における気流速度を検出することができる。本実施形態においては、モータ5の駆動力によりマイクロフローセンサ10を所定の基準姿勢から正方向及び逆方向に90°ずつ回動させるだけで、全方位から流入する空気の速度を検出することができるようになっている。この原理について、図5を用いて具体的に説明する。
As shown in FIGS. 1 and 2, such a
図5に示すように、マイクロフローセンサ10の第一の測温抵抗素子15が方位A側に位置し、第二の測温抵抗素子16が方位C側に位置し、方位A又は方位Cから流入する空気のベクトルに対して測温抵抗素子15、16が直角に配置された状態をマイクロフローセンサ10の基準姿勢とする。また、この基準姿勢から時計回りに回動する方向を正方向、反時計回りに回動する方向を逆方向とし、正方向における回動角度に「+」を付し、逆方向における回動角度に「−」を付すこととする。
As shown in FIG. 5, the
まず、図5に示す基準姿勢(回動角度0°)において、マイクロフローセンサ10は、二つの測温抵抗素子15、16の電気抵抗の差に基づいて、方位Aから流入する空気の速度と方位Cから流入する空気の速度との双方を検出することができる。
First, in the reference posture shown in FIG. 5 (
次に、図5に示す基準姿勢からマイクロフローセンサ10を正方向に90°(+90°)回動させる場合を考える。かかる場合、マイクロフローセンサ10は、方位A(回動角度0°)から方位B(回動角度+90°)までの90°の範囲(領域AB)の方位から流入する空気の速度を検出できると同時に、方位C(回動角度+180°)から方位D(回動角度+270°)までの90°の範囲(領域CD)の方位から流入する空気の速度を検出できる。すなわち、マイクロフローセンサ10は、正方向に90°回動するだけで、計180°の範囲(領域AB及び領域CD)の方位から流入する空気の速度を検出することができる。
Next, consider a case where the
一方、図5に示す基準姿勢からマイクロフローセンサ10を逆方向に90°(−90°)回動させる場合を考える。かかる場合、マイクロフローセンサ10は、方位A(回動角度0°)から方位D(回動角度−90°(+270°))までの90°の範囲(領域AD)の方位から流入する空気の速度を検出できると同時に、方位C(回動角度−180°(+180°))から方位B(回動角度−270°(+90°))までの90°の範囲(領域CB)の方位から流入する空気の速度を検出できる。すなわち、マイクロフローセンサ10は、逆方向に90°回動するだけで、計180°の範囲(領域AD及び領域CB)の方位から流入する空気の速度を検出することができる。
On the other hand, consider a case where the
このようにマイクロフローセンサ10を所定の基準姿勢から正方向及び逆方向に90°ずつ回動させるだけで、360°の範囲の方位から流入する空気の速度を検出することができることとなる。マイクロフローセンサ10での検出信号(気流速度に対応する電気信号)は、情報処理装置7の中央制御部7aに入力されて所定の演算式により気流速度に変換され、後述する風向判定に使用される。
In this way, the velocity of the air flowing in from the azimuth range of 360 ° can be detected only by rotating the
情報処理装置7は、図2に示すように、風向判定等の各種情報処理やモータ5の駆動制御等を行う中央制御部7a、各種情報や制御プログラムを記録するメモリ7b、各種情報を表示する表示部7c、各種情報を外部に出力する出力部7d等を有している。
As shown in FIG. 2, the
情報処理装置7の中央制御部7aは、角度センサ6で検出したマイクロフローセンサ10の回動位置(所定の基準姿勢からの回動角度)と、各回動位置においてマイクロフローセンサ10で検出した気流速度と、を対にしたデータテーブルを作成してメモリ7bに記録する。図6は、このように作成したデータテーブルの概念図である。図6に示すデータテーブルは、図5に示した基準姿勢からマイクロフローセンサ10を10°ずつ回動させ、各回動位置で検出した気流速度を記録したものである。前述したように、回動角度0°〜+90°の範囲及び+180°〜+270°の範囲における気流速度は、マイクロフローセンサ10の正方向における90°の回動により検出できる。一方、回動角度0°〜−90°(+270°〜0°)の範囲及び−180°〜−270°(+90°〜+180°)の範囲における気流速度は、マイクロフローセンサ10の逆方向における90°の回動により検出できる。
The central control unit 7a of the
情報処理装置7の中央制御部7aは、このように作成したデータテーブルを参照して、気流速度の値が最大となる場合におけるマイクロフローセンサ10の回動位置を特定し、その特定した回動位置に基づいて風向を判定する。すなわち、情報処理装置7は、本発明における風向判定手段として機能するものである。なお、データテーブル中の気流速度の最大値は、判定した風向における風の速度(風速)に相当するものである。
The central control unit 7a of the
表示部7cは、マイクロフローセンサ10で検出した気流速度に係る情報、角度センサ6で検出した回動位置に係る情報、データテーブルを用いて判定した風向・風速に係る情報等の各種情報を表示するものである。表示部7cの構成は特に限定されるものではなく、例えば、各種情報を数字又は英字で表示する7セグメントディスプレイを採用することができる。出力部7dは、各種情報を無線通信方式や有線通信方式で外部に出力(送信)するものである。
The
続いて、図7のフローチャートを用いて、本実施形態に係る風向計1を用いた風向検出方法について説明する。
Then, the wind direction detection method using the
まず、使用者は、所定の観測位置に風向計1を設置する(風向計設置工程:S1)。そして、使用者は、図示されていない操作部を操作することにより風向計1のモータ5を作動させて、マイクロフローセンサ10を正方向及び逆方向に90°ずつ回動させる(センサ回動工程:S2)。本実施形態のセンサ回動工程S2においては、各回動位置における気流速度の検出を行い易くするように、マイクロフローセンサ10が10°回動する毎に回動動作を所定時間停止させるようにしている。
First, the user installs the
センサ回動工程S2においてマイクロフローセンサ10が回動している間、風向計1の情報処理装置7は、角度センサ6を介してマイクロフローセンサ10の回動位置(所定の基準姿勢からの回動角度)に係る情報を取得するとともに、マイクロフローセンサ10を介して各回動位置における気流速度に係る情報を取得し、これら回動位置と気流速度とを対にした例えば図6に示すようなデータテーブルを作成する(情報取得工程:S3)。
While the
風向計1の情報処理装置7は、情報取得工程S3で作成したデータテーブルを参照して、気流速度の値が最大となる場合におけるマイクロフローセンサ10の回動位置を特定し、その特定した回動位置に基づいて風向を判定する(風向判定工程:S4)。例えば、データテーブル中の気流速度の最大値がV90である場合には、その最大値に対応するマイクロフローセンサ10の回動位置(所定の基準姿勢からの回動角度+90°)を特定し、その回動位置に対応する方位(図5における方位B)から風が吹いているものと判定する。以上の工程群を経て風向検出処理を終了する。
The
以上説明した実施形態に係る風向計1においては、モータ5により、鉛直軸Aを中心にマイクロフローセンサ10を回動させることができ、各回動位置(すなわち各方位)における気流速度をマイクロフローセンサ10で検出することができる。そして、検出した気流速度の値が最大となる場合におけるマイクロフローセンサ10の回動位置(方位)に基づいて風向を判定する(気流速度最大の方位から風が吹いているものと判定する)ことができる。このように一つのセンサを回動させて風向検出を行うことができ、複数のセンサを採用する必要がないため、風向検出精度の向上と風向計の構造簡素化との双方を実現させることができる。また、マイクロフローセンサ10で検出した気流速度の最大値は、判定した風向における風の速度(風速)に相当するものであるため、本実施形態に係る風向計1は風速計としても機能することとなる。
In the
また、以上説明した実施形態に係る風向計1においては、相互に反対の2方向における気流速度を検出可能なマイクロフローセンサ10を採用しているため、風向判定のためにセンサを360度回転させる必要がなく、所定の基準姿勢からマイクロフローセンサ10を正逆方向に略90度ずつ回動させるだけで、全方位における気流速度を検出することができる。従って、マイクロフローセンサ10と非回動部品とを電気的に接続する際に、機械的構成が複雑な360°回転対応型のデバイスを採用する必要がなくなるため、風向計1の構造をさらに簡素化することができる。
Moreover, in the
また、以上説明した実施形態に係る風向計1においては、マイクロフローセンサ10の上下に一対の整流板3、4を配置しているため、マイクロフローセンサ10に流入する気流の乱れを抑制することができ、気流速度を精確に検出することができる。この結果、風向検出精度をさらに向上させることが可能となる。また、整流板3、4が鉛直軸を中心とした軸対称の平面形状(円形状)を有しているので、マイクロフローセンサ10が回動した場合においても一様な整流効果を得ることが可能となる。さらに、整流板3、4の内側(センサ側)に球面形状の絞り3a、4aを形成しているため、整流効果を高めることができる。
Moreover, in the
なお、以上の実施形態においては、気速検出手段として熱式流れセンサを採用した例を示したが、気流速度を検出可能な他の方式(例えば超音波式等)のセンサを気速検出手段として採用することもできる。 In the above embodiment, an example in which a thermal flow sensor is employed as the air velocity detection means has been described. However, another method (for example, an ultrasonic method or the like) that can detect the air flow velocity is used as the air velocity detection means. Can also be adopted.
また、以上の実施形態においては、回動角度10°毎に気流速度を検出(計36対のデータを収集)して風向判定を行った例を示したが、風向判定用に収集するデータの数はこれに限られるものではなく、風向計1が設置される環境に応じて適宜設定することができる。例えば、風向が頻繁に変動する屋外環境で風向観測を行う場合には、より多くのデータ(例えば5°毎の計72対のデータ)を収集して風向判定を行ってもよい。一方、風向が比較的安定している室内環境で風向観測を行う場合には、より少ないデータ(例えば30°毎の計12対のデータ)を収集して風向判定を行うこともできる。
Moreover, in the above embodiment, although the example which performed the wind direction determination by detecting airflow velocity (collecting 36 pairs of data in total) for every
また、以上の実施形態においては、相互に反対の2方向における気流速度を検出可能なマイクロフローセンサ10を採用した例を示したが、1方向のみにおける気流速度を検出するセンサを採用することもできる。このようなセンサを採用した場合には、所定の基準姿勢から正逆方向に180°ずつ(又は正逆何れかの方向に360°)センサを回動させて全方位における気流速度を検出するようにする。
Moreover, although the example which employ | adopted the
また、以上の実施形態においては、マイクロフローセンサ10の上下に一対の整流板3、4を配置した例を示したが、整流板の配置はこれに限られるものではない。例えば、マイクロフローセンサ10の左右(側方)に一対の整流板を配置することもできる。その他、本発明を、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することが可能である。
Moreover, in the above embodiment, although the example which has arrange | positioned a pair of
1…風向計
3・4…整流板
3a・4a…絞り
5…モータ(回動手段)
6…角度センサ(位置検出手段)
7…情報処理装置(風向判定手段)
10…マイクロフローセンサ(気速検出手段)
A…鉛直軸
DESCRIPTION OF
6. Angle sensor (position detection means)
7 Information processing device (wind direction determination means)
10 ... Micro flow sensor (air velocity detection means)
A ... Vertical axis
Claims (7)
鉛直軸を中心に前記気速検出手段を回動させる回動手段と、
前記気速検出手段の回動位置を検出する位置検出手段と、
前記気速検出手段で検出した気流速度の値が最大となる場合における前記気速検出手段の回動位置に基づいて風向を判定する風向判定手段と、を備える、
風向計。 An air velocity detecting means for detecting an air velocity,
Rotating means for rotating the air speed detecting means about a vertical axis;
Position detecting means for detecting the rotational position of the air speed detecting means;
Wind direction determination means for determining a wind direction based on a rotation position of the air speed detection means when the value of the air velocity detected by the air speed detection means is maximized.
An anemometer.
前記回動手段は、前記気速検出手段を所定の基準姿勢から正方向及び逆方向に略90度ずつ回動させるものである、
請求項1に記載の風向計。 The air velocity detection means detects both the air velocity in the first direction and the air velocity in the second direction opposite to the first direction,
The rotating means rotates the air speed detecting means from a predetermined reference posture by approximately 90 degrees in the forward direction and the reverse direction.
The anemometer according to claim 1.
請求項1又は2に記載の風向計。 Comprising a baffle plate arranged above or below or on the side of the air velocity detection means,
An anemometer according to claim 1 or 2.
請求項3に記載の風向計。 The rectifying plate has an axisymmetric plane shape with the vertical axis as a center,
An anemometer according to claim 3.
請求項3又は4に記載の風向計。 A spherical diaphragm is formed inside the current plate,
An anemometer according to claim 3 or 4.
鉛直軸を中心に前記センサを回動させる回動工程と、
前記回動工程で回動させられる前記センサの回動位置に係る情報を取得するとともに、各回動位置における気流速度に係る情報を前記センサで取得する情報取得工程と、
前記情報取得工程で取得した情報に基づいて風向判定を行う風向判定工程と、を備える、
風向検出方法。 A wind direction detection method using a sensor for acquiring information related to an airflow velocity,
A rotation step of rotating the sensor about a vertical axis;
An information acquisition step of acquiring information related to the rotation position of the sensor rotated in the rotation step, and acquiring information related to an airflow velocity at each rotation position with the sensor,
A wind direction determination step for performing a wind direction determination based on the information acquired in the information acquisition step,
Wind direction detection method.
請求項6に記載の風向検出方法。 In the wind direction determination step, the rotation position where the airflow velocity is maximum is specified, and the wind direction is determined based on the specified rotation position.
The wind direction detection method according to claim 6.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102288786A (en) * | 2011-08-12 | 2011-12-21 | 山东省科学院激光研究所 | Optical fiber interference anemoscope and probe thereof |
WO2013133048A1 (en) | 2012-03-07 | 2013-09-12 | オムロン株式会社 | Fluid measurement apparatus |
JP2017020830A (en) * | 2015-07-08 | 2017-01-26 | 株式会社Ihi | Anemometer |
-
2009
- 2009-12-21 JP JP2009289147A patent/JP2011128105A/en active Pending
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