JPH0562862U - 風速センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 指向性を小さくしてほぼ全風向の風速を測定
することのできる風速センサを提供することを目的とし
ている。 【構成】 風速を検知する素子の形状を略球状に形成
し、この素子を保持するピンの太さを素子の径より細く
したものである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、熱線風速計等の風速センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、例えば熱線風速計の風速センサとしては、図８に示すように、平行な一 対のピン１によって、風速検知用の素子２を保持したものが知られている。素子 ２としては、白金線３でコイル状に形成したものをガラス等で細長い棒状に固め て形成したものや、図９に示すように、基盤４の上に薄膜白金抵抗体５を形成し たものが用いられている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、上記風速センサにおいては、細長い棒状の素子２や、基盤４上に薄 膜５を形成した素子が用いられているため、素子に直交する方向と素子に沿う方 向とで風速を検知する能力が異なってしまい、素子の向きによって風速が変化し てしまうという欠点がある。すなわち、風速に対する指向性が大きいという問題 があった。

【０００４】 この考案は上述した問題を解消するためになされたもので、その目的は、指向 性を小さくしてほぼ全風向の風速を測定することのできる風速センサを提供する ことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、この考案は、風速を検知する素子の形状を略球状 に形成し、この素子を保持するピンの太さを素子の径より細くしたことを特徴と している。また、素子は、ねじれの位置にある一対のピンによってこれらのピン の間に保持することが好ましい。

【０００６】

【作用】

上記のように構成された風速センサにおいては、素子が球状に形成されている から、どの方向からの風に対しても、素子の風速を検知する能力は一定になる。 また、ピンから素子に向かう風に対しては、若干の風速の低下が生じるが、ピン の太さが素子の径より細いので、風速低下の影響が小さい。また、ねじれの位置 にある一対のピンの間に素子を配置したものにおいては、一方のピンから他方の ピンに向って風が流れる場合でも、一方のピンによる風速の低下する範囲と、他 方のピンによる風速の低下する範囲とが重ならないため、風速の低下が極めて小 さくなる。

【０００７】

【実施例】

以下、この考案の実施例を図１〜図５を参照して説明する。

【０００８】 まず、図１〜図３を参照して第１実施例を説明する。図１及び図２において、 １１は絶縁体の材料で円板状に形成された台座であり、この台座１１には、銅等 の良導体で形成された一対のピン１２が平行に貫通保持されている。ピン１２は 、直径が０．５ｍｍに形成されたものであり、このピン１２には、熱線風速計と して風速を検知する素子１３が接続されている。素子１３は、コイル状に巻かれ た白金線１４をガラスやアルミナ等で球状に固めたものであり、その外径Ｄが１ ．０ｍｍに形成されてる。

【０００９】 白金線１４は、直径が３０μｍ〜５０μｍのものをコイル状に形成したもので あり、そのコイル１４ａの軸方向の長さ（コイル長）Ｃ１が０．８ｍｍ、そのコ イル１４ａの外径（芯径）Ｃ２が０．８ｍｍに形成され、コイル１４ａから延び る導線部１４ｂが各ピン１２にそれぞれスポット溶接されている。これらのピン １２および素子１３等の全体には、着脱自在な保護金網１５がかぶさっている。 保護金網１５は、２０メッシュ程度の物を用いており、周面がほぼ円筒状に形成 されている。

【００１０】 上記のように構成した風速センサは、少なくとも２つ用意しておき、一方の風 速センサを風速測定用センサとして用い、他方の風速センサを温度補償用センサ として用いる。すなわち、測定に当たっては、図３に示すように、素子１３をブ リッジ回路に組み込むともに、温度補償用センサの素子１６も組み込む。ただし 、温度補償用センサとなるものには、保護金網１５の代わりに金属製のシールキ ャップをかぶせ、素子１６に直接風が当たらないようにする。また、図３におい て記号Ｒ１及びＲ２はそれぞれ固定抵抗である。

【００１１】 上記のように構成された風速センサを製造するには、まず素線として提供され た直径が３０μｍ〜５０μｍの白金線１４をコイル状に成形する。この際、コイ ル長Ｃ１と芯径Ｃ２とをともに０．８ｍｍ程度に形成する。次に、このコイル１ ４ａの導線１４ｂの端をピン１２にスポット溶接する。そして、コイル１４ａの 部分をアルミナやガラスで球状に形成した後、摂氏約７００度で焼結して、素子 １３を作成する。

【００１２】 また、上記風速センサにおいては、素子１３が球状に形成されているから、あ らゆる方向からの風に対しても、温度が一定量だけ低下し白金線１４の抵抗が一 定の値まで変化する。ただし、一方のピン１２から他方のピン１２に向かう方向 の風については、各ピン１２が風の一部を遮ることになって、素子１３に達する 風の速度の低下を招くが、素子１３の外径がピン１２の直径の２倍あるので、風 速の低下による影響が少ない。また、素子１３の回りを保護金網１５によって円 筒状に囲んでいるので、素子１３に当たる風速が均一化する。

【００１３】 上記のように構成された風速センサによれば、風速に対する指向性が小さくな って、ほぼ全方向からの風速を測定することができる。したがって、風の向きが 常に変わるような場合でも、風速センサを所定の位置に固定したままで、風速の 測定を行なうことができる。しかも、保護金網１５によって素子１３に当たる風 速が均一化するので、より指向性が小さくなり、全方向の風速の測定に適したも のにすることができる。

【００１４】 次に、この考案の第２実施例を図４〜図５を参照して説明する。この第２実施 例が図１〜図３に示した第１実施例と異なる点は、ピン２１が台座１１から斜め に突き出している点である。すなわち、台座２１に保持された一対のピン２１は 、互いにねじれの位置にあり、このピン２１に素子１３が接続されている。この 他は、第１実施例と同一であるので、第１実施例と共通する要素には同一に符号 を付し、説明を省略する。

【００１５】 上記のように構成された風速センサにおいては、一方のピン１２から他方のピ ン１２に向って風が吹いた場合、一方のピン１２が風の一部を遮るので素子１３ に達する風の速度の低下を招くが、他のピン２１がねじれの位置にあるから、他 のピン２１によってさらに風速の低下を招くことがない。したがって、このよう に構成された風速センサによれば、第１実施例のものよりさらに指向性を小さく することができ、全方向の風速の測定に適したものになる。

【００１６】 なお、上記第１及び第２実施例においては、温度補償用センサに金属のシール キャップをかぶせるようにしたが、シールキャップの代わりにケース等に入れて 直接風に当たらないようにしてもよい。また、温度係数が同じであれば、市販の 白金抵抗体等を用いてもよい。

【００１７】 実験例 次に、上記各実施例で示した風速センサと従来の風速センサとについて指向性 の実験を行なったので、図６〜図７を参照して説明する。

【００１８】 （イ）実験条件 実験は温度補償用センサを用いた状態で、ブリッジ回路の電圧出力を測定する ことによって行なった。風の向きは、導線１４ｂに直交する向きをＡ方向とし、 導線１４ａに沿う向きをＢ方向とする。第１実施例の風速センサでは、Ａ方向及 びＢ方向の向きで風速を測定し、第２実施例の風速センサでは、Ｂ方向の向きで の風速を測定した。また、従来例では、円柱棒状の素子２を用いて、Ａ方向及び Ｂ方向の向きでの風速の測定を行なった。

【００１９】 （ロ）実験結果及び考察 従来例の風速センサの実験結果は、図７に示すように、Ａ方向での風速測定結 果Ａに比べてＢ方向での風速測定結果Ｂの方が４０％〜６０％程度低くなる結果 となった。また、第１実施例の風速センサにおいては、図６に示すように、Ｂ方 向での風速測定結果Ｂ１がＡ方向の風速測定結果Ａ１より、約１０％低下する程 度になった。すなわち、従来例に比べて、格段に指向性が低下した。また、第２ 実施例の風速センサにおいては、Ｂ方向での風速測定結果Ｂ２がＡ方向での風速 測定結果Ａ１より約５％低下するだけで、ほとんど指向性がない状態にまで改善 された。

【００２０】

【考案の効果】

この考案によれば、素子が球状に形成されているから、どの方向からの風に対 しても、素子の風速を検知する能力が一定になり、またピンから素子に向かう風 に対して若干の風速の低下が生じるが、ピンの太さが素子の径より細いので、風 速低下による影響が極めて小さい。したがって、風速に対する指向性を小さくす ることができ、ほぼ全風向の風速を測定することができる。

【００２１】 さらに、ねじれの位置にある一対のピンの間に素子を配置したものにおいては 、一方のピンから他方のピンへ風が流れる場合であっても、一方のピンによる風 速の低下する範囲と、他方のピンによる風速の低下する範囲とが重ならないため 、各ピンによる風速の低下を極めて小さく抑えることができる。すなわち、極め て指向性の小さなものを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の第１実施例として示した風速センサ
の正面図。

【図２】同風速センサを示す側面図。

【図３】同風速センサを接続した電気回路図。

【図４】この考案の第２実施例として示した風速センサ
の平面図。

【図５】同風速センサを示す側面図。

【図６】この考案の第１及び第２実施例の風速センサの
実験結果を示す風速とセンサ出力の図。

【図７】比較例として示した従来例の風速センサの実験
結果を示す風速とセンサ出力の図。

【図８】従来例として示した風速センサの側面図。

【図９】同風速センサの他の素子を示す斜視図。

【符号の説明】

１２、２１ ピン １３ 素子

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 風速を検知する素子の形状を略球状に形
   成し、この素子を保持するピンの太さを素子の径より細
   くしたことを特徴とする風速センサ。
2. 【請求項２】 素子を、ねじれの位置にある一対のピン
   によってこれらのピンの間に保持していることを特徴と
   する請求項１に記載の風速センサ。