KR970001334Y1 - 풍향 풍속계 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

풍향 풍속계
제1도는 종래의 풍향풍속계를 나타낸 참고도.
제2도는 본고안에 의한 풍향풍속 감지장치의 일 실시예도.
제3도는 본고안에 의한 풍향풍속 계기판부의 참고도.
제4도 (a) 및 (b)는 본 고안에 의한 방향표시 회로의 실시예도.
제5도는 본고안에 의한 풍속 표시회로의 실시예도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명
1 : 풍향풍속 겸출장치 11 : 방향키
12 : 방향감지철편 14 : 방향원판
15 : 광센서 18a,18b : 차동변압기
2A : 풍향표시회로 21 : 8방향논리부
22 : 분주기 23 : 시간조절기
25 : 풍향표시부 2B : 풍속표시회로
26 : 발진기 28 : 풍속구동부
본 고안은 간이형 풍향 풍소계와 관련된 것으로서, 좀더 상세히는 이러한 풍향 풍속계가 풍향풍속의 일정시간 동태를 정확하고 신뢰성있게 알 수 있도록 한 것이다.
풍향풍소계는 다양한 것이 알려저 있으나 이중에서 근자에 대기 오염 및 환경공해 문제와 관련하여 산화질소 가스나 산화유황가스 등의 측정장치와 함께 대기오엄 기여도 평가실험시 풍향풍속의 정확한 자료를 얻기 위한 풍향풍속계가 알려져 있다.
이러한 풍향풍속계의 전형적 유형은 제1도와 같이 나타내었다.
여기서는 풍향에 대응하는 36등분의 등분표시 소자(51)가 원형으로 등분배열되어 있고, 중앙에는 풍향을 일정시간 동안 정한 시간의 평균치를 나타내는 평균치 표시부(52)를 갖는 구성으로 되어 있다.
이러한 종래 기술에서는 풍향의 변화를 등분 표시소자(51)에 의해 시시각각으로 확인할 수 있다는 점에서는 편리한 것이지만 일정시간의 변화분이나 일정시간동안의 풍향을 누적하여 표실할 수 없는 것이고, 무풍상태일 경우에는 종전의 풍향이 평균치 표시부(52)에 그대로 표시가 유지되어 있어 그 정확한 풍향을 알수 없게 된다는 불리한 문제점이 있었다.
특히, 풍향이 순간적으로 역전된 경우에는 상기 평균치 표시부(52)로 나타나는 숫자는 전혀 의미없는 숫자로 남게 된다는 문제점을 피할 수 없는 것이다.
본 고안의 목적은 상기와 같이 종래의 부정확하며 신뢰성없는 풍향풍속계의 문제점을 해결할 수 있도록 풍항풍속을 전자식으로 정확하고 신뢰성 있게 알수 있도록 한 풍향 풍속계를 제공하는데 있다.
본 고안은 특히 상기예의 목적을 실현할 수 있도록 풍향과 풍속이 기계적 수단으로 변위될 때 이것으로부터 전기적 신호로 검출하는 풍향풍속 검출장치와, 이 풍향풍속 검출장치로 부터 검출되는 전기신호를 풍향계기와 풍속계기로 표출처리하는 풍향풍속표시 처리회로와를 일체로 갖는 구성의 풍향풍속계를 그 특징으로 하는 것이다.
이하에서 이를 첨부 도면과 함께 좀더 상세히 설명하여 봄으로써 본 고안의 보다 구체적인 특징들이 이해될수 있을 것이다.
즉, 제2도는 본고안에 의한 풍향풍속 검출장치(1)를 나타내었다.
여기서는 화살 모양의 방향키(11)와 이 방향키(11)의 중심에 형성시킨 방향키축(11a) 및, 이축 (11a)을 풍향원판(14)측에 고정시킬 때 회전마찰을 경감시키는 베어링(13)과, 이 베어링(13)과 함께 상기 방향키(11)를 지지고정하는 풍향원판(14) 및, 상기 방향키(11)의 날개측 단부에 고정되어 풍향원판(14)의 동서남북(EWSN)4개의 방향에 설치시킨 광센서(15)를 액티브 시킬수 있도록 약 135 원주형의 방향감지 철편(12)과, 상기 방향키(11)의 축(11a)에 끈으로 연결되어 차동변압기(18a,18b)측의 코어 중심에 위치시킨 철심(19) 및, 이 철심(19)의 단부측에서 끈으로 연결되어 풍향원판(14)의 수평레벨을 잡아주는 추(19b) 및 수평레벨판(19a)과, 상기 풍향원판(14)의 수평고정을 신축적으로 조절할 수 있도록 한 3발 지지대(16) 및 조절나사 (16a) 등을 포함한 구성으로 되어있다.
또, 상기 풍향원판(14)의 상측 평면에는 진북 설정용 나침판(14a)이 구비되어 있다.
한편, 상기 풍향풍속 검출장치(1)의 풍향검출 및 풍속검출과 관련하여 구동되는 풍향풍속표시처리회로(2)는 이것을 제4도 및 제5도와 같이 나타내었다.
여기서는 풍향포시회로(2A)와 풍속표시회로(2B)로 되었고 풍향표시회로(2A)는 제4도와 같이 상기 풍향풍속 검출장치(1)측의 방향감지 철편(12)과 소정위치에서 각기 반응하는 광센서(15; 15a-15d)와, 이 광센서(15)로부터 4방향(NWES)논리출력으로 8방향 논리출력을 생성시키는 8방향 논리부(21) 및, 제5도예의 발진기(26)의 출력을 적절한 주파수로 분주하는 주파수 분주기(22)와, 이 주파수 분주기(22)의 분주출력을 선택하여 8방향 논리부(21)로 제공하는 시간 조절기(23) 및 상기 8방향 논리부(21)의 출력조건(NCL-NWCL)에 따라 8방 풍향표시기(NDP-NWDP)를 각기 구동처리하는 풍향표시부(25)를 이루고 있다.
이풍향표시부(25)는 타이머IC(25a)와 쉬프트IC(25b) 및 어레이저항 (25c)풍향표시기(NDP)로 되어 있다.
또, 상기 풍향풍속 검출장치(1)측의 차동변압기(18a,18b)와 관련하여 풍속을 나타내는 회로는 제5도와 같다.
여기서는 발진개(26)의 출력을 증폭하여 차동변압기(18a,18b)의 1차측으로 제공하는 증폭기(27)와, 차동변압기(18a,18b)의 출력측에 이어져서 2차측에서 발생된 교류원을 직류로 바꾸는 풍소구동부(28)의 정류기(28a) 및, 이 정류기(28a)의 출력을 증폭하여 풍속미터(28c)를 구동하는 증폭기(28b)와, 이 증폭기(28b)의 출력으로 구동되어 풍속량을 나타내는 풍속미터(28c)와 분주기(22)를 리세트 구동하는 트랜지스터(28d)를 포함한 구성으로 되어 있다.
또, 제3도는 상기 풍향표시부(25)와 풍속미터(28c), 측정시간 조절기(29a)등이 구비된 표시반(29)을 나타내었다.
이러한 구성의 본 고안은 그 작용 및 효과가 다음과 같다.
즉, 본 고안에 의한 풍향풍속 검출장치(1)는 제2도와 같이 방향키(11)가 풍향원판(14)상에서 소정 위치에 이르르면 방향 감지 철편 (12)의 풍향 원판(14)측의 광센서(15)를 액티브 시킨다.
이때, 상기 방향 감지철편(12)이 제4도(a)와 같은 상태에 놓여 있을 때는 북쪽 및 동쪽 광센서(15a,15b)기 각기 액티브되어 논리 출력을 발생시키면8방향 논리부(21)에선 이들 입력을 논리 조합하여 동(E), 서(W), 남(S), 북(N), 남동(SE),남서(SW), 북동(NE), 북서(NW)중 그 어느 하나의 논리 출력을 발생한다.
이때 분주기(22)에서는 가기1/128초, 1/64초, 1/32초, 1/16초, 1/8초, 1/4초, 1/2초 등의 타이밍을 시간조절기(23)로 설정한 값만큼 8방향 놀리부(21)의 출력측 게이트에 가하게 된다.
상기 설정값이 북(N)풍이면서 1/2초로 주어졌다면 풍향표시부(25)의 타이머IC(25a)에선 약16분후 출력이 나타나고, 이 출력은 쉬프트IC(25b)에 가해져서 복수개의 바 LED에 의한 북(N) 풍향표시기(NDP)의 소정LED를 16분 가나격으로 차례로 점등시키게 되는 것이다.
따라서, 사용자는 제3도예의 표시반(29)측에서 풍향표시부(25)를 통해 북(N)풍이 소정시간 동안 계속 불고 있는 상태를 확인할 수 있는 것이다.
또, 상기 제2도예의 방향 감지 철편(12)이 제4도(a)와 같은 경우는 8방향의 논리부(21)를 통해 북동(NE)출력이 나타나고 이것은 다시 상기 북(N)풍이 부는 경우와 같이 풍향표시부(25)를 통해 소정의 풍향 방향을 나타내게 되는 것이다.
또, 제5도예의 풍속 표시회로(2B)에선 풍속에 따라 방향키(11)가 변위될 때 철심(19)의 수직 위치가 변위되어지고, 이 철심(19)의 수직위치 변위는 차동 변압기(18a,18b )로 전달되어 소정의 전기 신호를 발생시킨다.
이때는 발진기(26)에서 제공된 1차측 발진출력이 상기 철심(19)의 변위에 따라 2차측으로 전달되는 고류전압의 유기량이 변화되고 이것은 정류기(28a)를 통해 정류된 후 풍속미터(28c)를 구동하게 되는 것이다.
따라서 표시반(29)의 풍속미터(28c)를 통해 현재의 풍속상태를 알수 있고, 이때 증폭기(28b)의 출력이 소정 레벨이하 일때는 트랜지스터(Q1)는 오프되어 분주기(22)를 리세트 시키므로 분주기(22)에 의한 시간 펄스는 발생하지 않게 되는 것이며, 이 상태는 무풍상태로 간주된다.
또, 상기풍향표시부(25)에서 리세트단(R)에 연결된 저항과 콘덴서는 초기의 전원주입시 이들IC(25a,25b)를 리세트시켜 풍향표시기(NDP....NWDP)를 초기화 시킨다
또, 상기 풍향풍속 검출장치(1)에서 삼발이 지지대(16) 및 조절나사(16a)는 풍향원판(14)의 수평레벨을 수평레벨판(19a)과 추(19b)를 이용하여 수평을 잡아주기 용이하게 조절할 수 있다.
또, 측정시간 조절기(23)를 이용하여 풍향표시기(25)의 점멸시간을 조절할 수 있다.
이때는 풍향표시부 (25)의 바 LED가 1방향당 6개라 할 때 1개 LED 점동시는 10분간으로 보면 6개가 다 점등하면 1시간을 나타내고 이것은 그 방향으로 1시간 동안의 풍향이 지속되었음을 알수 있게 되는 것이며, 상기 1개의 LED점등시간은 시간조절기(13)를 분주기(22)의 1/4,1/8,1/16,1/32,1/64,1/128 단자로 선택적으로 설정함으로써 풍향표시부(25)의 표시기 표시시간을 정할 수 있는 것이다.
또, 풍속출력이 풍속구동부(28)의 증폭기(28b)로 가해질때는 그 또다른 입력측의 가변저항을 이용하여 무풍점을 조절하고 조절세팅시킨 풍속이하의 경우는 풍향유지 시간 펄스의 공급이 중지되며 풍향유지시간으로 계산하지 않는 것이어서 무풍시의 풍향상태를 정확히 표시처리할 수 있게 되는 것이다,
이와같은 본 고안은 환경오염 평가조사등 임의 장소에 풍향풍속의 일정시간 동태를 한눈으로 즉각적으로 알수 있어 그 측정시간을 절약할 수 있는 것이고, 전자식 표시 수단으로 측정오차를 줄일수 있으며 그 신뢰성을 양호하게 확보할 수 있는 것이며, 한편으로는 측정시간동안의 풍향누적치와 평균풍향츨 정확히 알수 있어서 대기오염 가스 측정기와 병행한 오염가스 발생원의 추적조사에 양호하게 적용시킬수 있는 유익한 특징이 있는 것이다.

Claims (4)

  1. 대기오염 기여도 평가실험등과 관련하여 풍향풍속을 얻는 풍향풍속계에 있어서, 방향기(11)의단부측에 구비시킨 방향감지 철련(12)과, 이 방향 감지 철편(12)에 의해 액티브되는 4방향 광센서(15)를 갖는 방향원판(14) 및, 방향키(11)의 중심축(11a)에 끈으로 연결시킨 철편(19)의 수직변위를 감지하는 차동변압기(18a,18b)등이 구비된 풍향풍속 검출장치(1)와; 이 풍향풍속 검출장치(1)의 4방향광센서(15)출력으로 부터 8방향 출력과 누적 시간 타이밍을 발생시키는 8방향 논리부(21) 및 분주기(22)와, 상기 8방향 논리부(21)의 출력과 분주기(22) 출력으로 일정시간 누적된 방향 표시를 행하는 방향 표시부(25)로 구성되는 풍향표시회로 (2A) 및; 상기 분주기(22)에 기준 클럭을 제공하면서 차동변압기(18a,18b)에 발진출력을 제공하는 발진기(26)와 차동 변압기(18a,18b)의 풍속검출출력으로부터 풍속미터(28c)의 구동과 무풍시 분주기(22)의 출력을 정지시키는 풍속구동부(28)로 되는 풍속 표시회로(2B)와를 일체로 포함한 구성을 특징으로 하는 풍향 풍속계.
  2. 제1항에 있어서, 상기 방향원판(14)의 평판면에는 진북을 잡기 위한 나침판(14a)과 축 (11a)에서 끝으로 연결된 철편(12)측 단부부근에 고정시킨 수평잡이용 추(19b) 및 수평레벨판(19a) 및, 방향원판(14)의 수평잡이용 삼발이 지지대(16) 및 조절나사(16a)를 일체로 갖는 구성을 특징으로 하는 풍향 풍속계.
  3. 제1항에 있어서, 상기 8방향 논리부(21) 및 분주기(22)와의 상이에는 분주기(22)에서 제공된 다수의 분주출력을 선택적으로 8방향 논리부(21)에 제공할 수 있도록 한 시간조절기(23)가 구비되어 있는 구성을 특징으로 하는 풍향풍속계.
  4. 제1항에 있어서, 상기 풍속구동부(28)는 차동변압기(18a,18b)의 2차측으로부터 검출된 교류전압을 직류로 바꾸는 정류기(28a)와 풍속미터(28c)와 구동용 증폭기(28b) 및 무풍시 분주기(22)를 리세트 시키는 트랜지스터(28d)를 일체로 포함한 구성을 특징으로 하는 풍항풍속계.
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