RU43975U1 - WIND PARAMETER - Google Patents

WIND PARAMETER Download PDF

Info

Publication number
RU43975U1
RU43975U1 RU2004132012/22U RU2004132012U RU43975U1 RU 43975 U1 RU43975 U1 RU 43975U1 RU 2004132012/22 U RU2004132012/22 U RU 2004132012/22U RU 2004132012 U RU2004132012 U RU 2004132012U RU 43975 U1 RU43975 U1 RU 43975U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wind
wind parameter
sensor
unit
interacting
Prior art date
Application number
RU2004132012/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.В. Блящев
В.Я. Степашкин
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество "Гидрометприбор"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое Акционерное Общество "Гидрометприбор" filed Critical Открытое Акционерное Общество "Гидрометприбор"
Priority to RU2004132012/22U priority Critical patent/RU43975U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU43975U1 publication Critical patent/RU43975U1/en

Links

Landscapes

  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

Использование:Using:

Измеритель параметров ветра может быть использован при любых наземных измерениях параметров ветра. Сущность изобретения:The wind parameter meter can be used for any ground-based measurements of wind parameters. The invention:

Измеритель параметра ветра включает в себя датчик параметров ветра 1, линию связи 2, измерительный блок 3, при этом датчик параметров ветра 1 состоит из формирователя скорости 4, формирователя кода направления 5, узла кодирования 6 и модулятора тока 7, а измерительный блок 3 состоит из источника питания постоянного тока 8, узла выделения сигнала датчика 9 и узла обработки сигнала датчика 10.The wind parameter meter includes a wind parameter sensor 1, a communication line 2, a measuring unit 3, while the wind parameter sensor 1 consists of a speed former 4, a direction code generator 5, an encoding unit 6 and a current modulator 7, and the measuring unit 3 consists of a DC power source 8, a sensor signal isolation unit 9, and a sensor 10 signal processing unit.

Description

Предполагаемая полезная модель относится к области гидрометеорологии, а именно к устройствам измерения скорости и направления ветра и может быть использована при любых наземных измерениях параметров ветра.The proposed utility model relates to the field of hydrometeorology, namely to devices for measuring wind speed and direction, and can be used for any ground-based measurements of wind parameters.

Известен датчик параметров ветра, включающий жестко ориентированные винтовые ветроприемники и преобразователи скорости и направления вращения ветроприемников. В этом датчике формируется информация о проекциях вектора ветра на оси ветроприемников. При направлении ветра, перпендикулярном оси ветроприемника, винт не вращается. Вращение винта начинается при изменении направления ветра на определенный угол, и чем меньше скорость ветра, тем больше этот угол, который определяет «мертвую зону» ветроприемника (1).A known sensor of wind parameters, including rigidly oriented helical wind receivers and converters of speed and direction of rotation of wind receivers. This sensor generates information about the projections of the wind vector on the axis of the wind receivers. When the wind direction is perpendicular to the axis of the wind receiver, the screw does not rotate. The rotation of the screw begins when the wind direction changes by a certain angle, and the lower the wind speed, the greater this angle, which determines the “dead zone” of the wind receiver (1).

Недостатком этого датчика является невысокая начальная чувствительность из-за наличия «мертвой зоны» у ветроприемников.The disadvantage of this sensor is the low initial sensitivity due to the presence of a "dead zone" in wind receivers.

Наиболее близким техническим решением является анеморумбометр, включающий датчик параметров ветра, соединенный через линию связи с измерительным блоком.The closest technical solution is an anemorumbometer, including a wind parameter sensor connected via a communication line to the measuring unit.

Датчик параметров ветра включает винтовой ветроприемник, закрепленный на горизонтальном валу, который через коническую передачу связан с вертикальным валом, а также флюгарку, закрепленную на кожухе горизонтального вала. На вертикальном валу закреплены магниты, а на корпусе вертикального вала - герконы, совокупность которых является формирователем импульсов скорости. Выходной сигнал этого формирователя представляет собой две импульсные последовательности с переменной частотой, пропорциональной скорости ветра. Импульсы формируются в момент замыкания герконов при прохождении мимо них магнита. Измерение направления ветра основано на измерении фазового сдвига между импульсами двух выходных The wind parameter sensor includes a helical wind receiver mounted on a horizontal shaft, which is connected through a bevel gear to a vertical shaft, and also a wind vane mounted on a horizontal shaft casing. Magnets are fixed on the vertical shaft, and reed switches are mounted on the vertical shaft case, the combination of which is a speed pulse shaper. The output signal of this shaper is two pulse sequences with a variable frequency proportional to wind speed. Impulses are formed at the moment the reed switches are closed when a magnet passes by them. Wind direction measurement is based on measuring the phase shift between the pulses of two output

импульсных последовательностей, который пропорционален угловому положению флюгарки от условного нулевого направления. При этом измерительный блок включает узел обработки сигнала датчика, в котором производится обработка информации от датчика параметров ветра (2).pulse sequences, which is proportional to the angular position of the flyboar from the conditional zero direction. In this case, the measuring unit includes a sensor signal processing unit, in which information from the wind parameter sensor is processed (2).

К недостаткам данного измерителя можно отнести невысокую начальную чувствительность по скорости и направлению ветра, обусловленную наличием в датчике параметров ветра механической передачи, а также небольшую дистанционность удаления датчика от измерительного блока при трехпроводной линии связи из-за потенциального способа передачи частотно-фазового сигнала, подверженного помехам, наводящимся на линию связи.The disadvantages of this meter include a low initial sensitivity for wind speed and direction, due to the presence of mechanical transmission wind parameters in the sensor, as well as the small distance of the sensor from the measuring unit with a three-wire communication line due to the potential method of transmitting a frequency-phase signal subject to noise pointing towards the communication line.

Техническим результатом данного решения является повышение начальной чувствительности и увеличение дистанционности удаления датчика.The technical result of this solution is to increase the initial sensitivity and increase the distance of removal of the sensor.

Для достижения данного технического результата в измерителе параметров ветра, включающим датчик параметров ветра, соединенный через линию связи с измерительным блоком, включающему узел обработки сигналов датчика, при этом датчик параметров ветра включает формирователь импульсов скорости, винтовой ветроприемник, установленный на горизонтальном валу, размещенным в корпусе, на конце которого закреплена флюгарка, а в средней части корпуса установлен тубус, взаимодействующий с вертикальным валом, закрепленным в кожухе, измерительный блок снабжен последовательно соединенными источником питания постоянного тока и узлом выделения сигнала датчика, подключенными к линии связи, выполненной двухпроводной, а выход узла выделения сигнала датчика подключен ко входу узла обработки сигнала датчика, при этом датчик параметров ветра снабжен модулятором тока, узлом кодирования, формирователем кода направления, кодовым цилиндром и отражателем, закрепленным на конце горизонтального вала и взаимодействующего с формирователем импульсов скорости, расположенного в верхней части вертикального вала, при этом кодовый цилиндр закреплен в тубусе и взаимодействует с формирователем кода направления, установленным в кожухе, причем выходы формирователя импульсов скорости и формирователя кода направления соединены со входами узла кодирования, выход которого через модулятор тока подключен к линии связи, при этом в датчике параметров ветра формирователь импульсов скорости может быть выполнен, например, в виде взаимодействующих посредством отражателя фотоизлучателя и фотоприемника, а формирователь кода направления может быть выполнен, например, в виде пар фотоизлучателей и фотоприемников, взаимодействующих через кодовый цилиндр, при этом количество пар соответствует количеству разрядов кода направления.To achieve this technical result in a wind parameter meter including a wind parameter sensor connected via a communication line with a measuring unit including a sensor signal processing unit, while the wind parameter sensor includes a speed pulse generator, a helical wind receiver mounted on a horizontal shaft located in the housing on the end of which a fly-bar is fixed, and in the middle part of the body there is a tube interacting with a vertical shaft fixed in the casing, a measuring unit equipped with a DC power source and a sensor signal extraction unit connected in series to a two-wire communication line, and the output of the sensor signal extraction unit is connected to an input of the sensor signal processing unit, while the wind parameter sensor is equipped with a current modulator, a coding unit, a direction code generator , a code cylinder and a reflector mounted on the end of the horizontal shaft and interacting with the speed pulse generator located in the upper part of the vert the shaft, while the code cylinder is fixed in the tube and interacts with the direction code generator installed in the casing, and the outputs of the speed pulse generator and the direction code generator are connected to the inputs of the encoding unit, the output of which is connected to the communication line through the current modulator, while in the sensor of wind parameters, the speed pulse shaper can be made, for example, in the form of a photo-emitter and a photodetector interacting with a reflector, and the direction code shaper could s is, for example, in the form of pairs of photodetectors fotoizluchateley and interacting via coding cylinder, the number of pairs corresponds to the number of code bits direction.

На фиг.1 приведена функциональная схема измерителя, на фиг.2 - общий вид датчика.Figure 1 shows the functional diagram of the meter, figure 2 is a General view of the sensor.

Измеритель параметров ветра (фиг.1) содержит датчик параметров ветра 1, линию связи 2, измерительный блок 3, при этом датчик параметров ветра 1 The wind parameter meter (Fig. 1) contains a wind parameter sensor 1, a communication line 2, a measuring unit 3, while the wind parameter sensor 1

состоит из формирователя импульсов скорости 4, формирователя кода направления 5, узла кодирования 6 и модулятора тока 7, а измерительный блок 3 состоит из источника питания постоянного тока 8, узла выделения сигнала датчика 9 и узла обработки сигнала датчика 10.consists of a pulse shaper of speed 4, a shaper of direction code 5, a coding unit 6, and a current modulator 7, and the measuring unit 3 consists of a DC power supply 8, a sensor signal extraction unit 9, and a sensor signal processing unit 10.

Датчик параметров ветра (фиг.2) содержит корпус 11, винтовой ветроприемник 12, флюгарку 13, горизонтальный вал 14, отражатель 15, тубус 16, вертикальный вал 17, кожух 18, формирователь импульсов скорости 4, кодовый цилиндр 19, формирователь кода направления 5.The wind parameter sensor (Fig. 2) comprises a housing 11, a helical wind receiver 12, a wind vane 13, a horizontal shaft 14, a reflector 15, a tube 16, a vertical shaft 17, a casing 18, a speed pulse generator 4, a code cylinder 19, a direction code generator 5.

Измеритель параметров ветра работает следующим образом. По двухпроводной линии связи 2 от измерительного блока 3 передается напряжение питания постоянного тока в датчик параметров ветра 1 и по этой же линии в обратном направлении передается информация в виде кодовой посылки способом модуляции тока в линии.The wind meter measures as follows. A two-wire communication line 2 from the measuring unit 3 transfers the DC voltage to the wind parameter sensor 1 and the same information in the form of a code message is transmitted in the reverse direction by modulating the current in the line.

Модулятор тока 7 управляется от узла кодирования 6, на который поступают импульсы от формирователя импульсов скорости 4 и параллельный код от формирователя кода направления 5.The current modulator 7 is controlled from the coding unit 6, which receives pulses from the pulse shaper speed 4 and the parallel code from the shaper code direction 5.

Узел кодирования осуществляет подсчет импульсов от формирователя 4 на интервале 1 с и каждую секунду выдает на модулятор 7 импульсный сигнал в виде последовательного кода, в котором содержится информация о количестве поступивших импульсов от формирователя 4 и значение кода, зафиксированное им от формирователя 5.The coding unit counts the pulses from the shaper 4 at an interval of 1 s and every second gives a pulse signal to the modulator 7 in the form of a sequential code that contains information about the number of incoming pulses from the shaper 4 and the code value recorded by it from the shaper 5.

Модулятор тока 7 при передаче логического нуля формирует «нулевой» ток в линии, а при передаче логической единицы формирует увеличенное значение тока.The current modulator 7 when transmitting a logical zero generates a "zero" current in the line, and when transmitting a logical unit generates an increased current value.

В разрыве цепи между источником питания постоянного тока 8 и модулятором тока 7 включен узел выделения сигнала датчика 9, который токовый сигнал в линии переводит в потенциальный сигнал и передает его на вход узла обработки сигнала датчика 10.In the open circuit between the DC power source 8 and the current modulator 7, a sensor signal extraction unit 9 is turned on, which converts the current signal in the line into a potential signal and transfers it to the input of the sensor signal processing unit 10.

В датчике параметров ветра информация о скорости вращения винтового ветроприемника 2 (пропорциональной скорости ветра) формируется следующим образом.In the wind parameter sensor, information about the rotation speed of the helical wind receiver 2 (proportional to the wind speed) is generated as follows.

Вместе с ветроприемником 2 на конце горизонтального вала 4 вращается отражатель 5, выполненный, например, в виде куба с полированными гранями. В формирователе импульсов скорости 4 фотоизлучатель и фотоприемник направлены вверх в сторону отражателя. Когда грань отражателя проходит положение, перпендикулярное к оптической оси фотоизлучателя и фотоприемника, последний вырабатывает импульс. Таким образом, за один оборот винта формирователем импульсов скорости 4 вырабатываются четыре импульса.Together with the wind receiver 2 at the end of the horizontal shaft 4, a reflector 5 rotates, made, for example, in the form of a cube with polished faces. In the speed pulse shaper 4, the photo-emitter and photodetector are directed upward towards the reflector. When the face of the reflector passes a position perpendicular to the optical axis of the photo emitter and photodetector, the latter generates a pulse. Thus, in one revolution of the screw, a pulse shaper of speed 4 produces four pulses.

Информация об угловом положении флюгарки (соответствующем направлению ветра) формируется с помощью кодового цилиндра 19, который поворачивается вместе с флюгаркой.Information about the angular position of the flyboar (corresponding to the direction of the wind) is generated using the code cylinder 19, which rotates together with the flyboar.

Формирователь кода направления 5 представляет собой пары фотоизлучателей и фотоприемников, расположенные в ряд вертикально. Причем фотоизлучатели установлены с внутренней стороны кодового цилиндра, а фотоприемники с внешней стороны напротив друг друга. Кодовый цилиндр по окружности имеет вертикально расположенные, в соответствии с размещением пар фотоизлучателей и фотоприемников, светопрозрачные отверстия в соответствии с выбранным способом кодирования угла, например, в коде Грея.The direction code generator 5 is a pair of photo emitters and photodetectors arranged vertically in a row. Moreover, the photo emitters are installed on the inside of the code cylinder, and the photodetectors on the outside are opposite to each other. The circumferential cylinder has vertically arranged, in accordance with the placement of pairs of photo emitters and photodetectors, translucent holes in accordance with the selected angle coding method, for example, in the Gray code.

При повороте флюгарки изменяется положение кодового цилиндра и на выходе формирователя кода направления устанавливается соответствующий код.When turning the flyboar, the position of the code cylinder changes and the corresponding code is set at the output of the direction code generator.

Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки:Sources of information taken into account when preparing the application:

1. Патент РФ №203 0749 МКИ G 01 P 5/01, 1992 г.1. RF patent No. 203 0749 MKI G 01 P 5/01, 1992

2. Справочник по гидрометеорологическим приборам и установкам «Гидрометеоиздат», Л., 1976 г., стр.19, Анеморумбометр М-63М-1.2. Handbook of hydrometeorological instruments and installations "Hydrometeoizdat", L., 1976, p. 19, Anemorumbometer M-63M-1.

Claims (3)

1. Измеритель параметров ветра, включающий датчик параметров ветра, соединенный через линию связи с измерительным блоком, включающим узел обработки сигнала датчика, при этом датчик параметров ветра включает формирователь импульсов скорости, винтовой ветроприемник, установленный на горизонтальном валу, размещенным в корпусе, на конце которого закреплена флюгарка, а в средней части корпуса установлен тубус, взаимодействующий с вертикальным валом, закрепленным в кожухе, отличающийся тем, что измерительный блок снабжен последовательно соединенными источником питания постоянного тока и узлом выделения сигнала датчика, подключенными к линии связи, выполненной двухпроводной, а выход узла выделения сигнала датчика подключен ко входу узла обработки сигнала датчика, при этом датчик параметров ветра снабжен модулятором тока, узлом кодирования, формирователем кода направления, кодовым цилиндром и отражателем, закрепленным на конце горизонтального вала и взаимодействующим с формирователем импульсов скорости, расположенным в верхней части вертикального вала, при этом кодовый цилиндр закреплен в тубусе и взаимодействует с формирователем кода направления, установленным в кожухе, причем выходы формирователя импульсов скорости и формирователя кода направления соединены со входами узла кодирования, выход которого через модулятор тока подключен к линии связи.1. A wind parameter meter, including a wind parameter sensor, connected through a communication line with a measuring unit including a sensor signal processing unit, while the wind parameter sensor includes a speed pulse generator, a helical wind receiver mounted on a horizontal shaft located in the housing, at the end of which a flygar is fixed, and in the middle part of the body there is a tube interacting with a vertical shaft fixed in the casing, characterized in that the measuring unit is provided in series with dyed DC power source and sensor signal extraction unit connected to a two-wire communication line, and the output of the sensor signal extraction unit is connected to the input of the sensor signal processing unit, while the wind parameter sensor is equipped with a current modulator, coding unit, direction code generator, code a cylinder and a reflector mounted on the end of the horizontal shaft and interacting with the speed pulse shaper located in the upper part of the vertical shaft, while the cylinder is fixed in a tube and interacts with a direction code generator installed in the casing, and the outputs of the speed pulse generator and the direction code generator are connected to the inputs of the encoding unit, the output of which is connected to the communication line through a current modulator. 2. Измеритель параметров ветра по п.1, отличающийся тем, что в датчике параметров ветра формирователь импульсов скорости выполнен в виде взаимодействующих посредством отражателя фотоизлучателя и фотоприемника.2. The wind parameter meter according to claim 1, characterized in that in the wind parameter sensor, the speed pulse generator is made in the form of interacting by means of a reflector of a photoemitter and a photodetector. 3. Измеритель параметров ветра по п.1, отличающийся тем, что в датчике параметров ветра формирователь кода направления выполнен в виде пар фотоизлучателей и фотоприемников, взаимодействующих через кодовый цилиндр, при этом количество пар соответствует количеству разрядов кода направления.3. The wind parameter meter according to claim 1, characterized in that in the wind parameter sensor the direction code generator is made in the form of pairs of photoemitters and photodetectors interacting through a code cylinder, the number of pairs corresponding to the number of bits of the direction code.
Figure 00000001
Figure 00000001
RU2004132012/22U 2004-11-11 2004-11-11 WIND PARAMETER RU43975U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004132012/22U RU43975U1 (en) 2004-11-11 2004-11-11 WIND PARAMETER

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004132012/22U RU43975U1 (en) 2004-11-11 2004-11-11 WIND PARAMETER

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU43975U1 true RU43975U1 (en) 2005-02-10

Family

ID=35209582

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004132012/22U RU43975U1 (en) 2004-11-11 2004-11-11 WIND PARAMETER

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU43975U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2538437C1 (en) * 2013-07-09 2015-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "ОПТЭН" Fibre-optic wind meter
CN110805377A (en) * 2019-10-23 2020-02-18 黎勇 Automatic monitoring shutter for wind and rain of door and window

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2538437C1 (en) * 2013-07-09 2015-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "ОПТЭН" Fibre-optic wind meter
CN110805377A (en) * 2019-10-23 2020-02-18 黎勇 Automatic monitoring shutter for wind and rain of door and window

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104301707B (en) Depth image acquisition device and method based on DMD scanning and integrated phase shift range finding
CN101762288B (en) Micropower photoelectric reversible intelligence sensor
FR2440036A1 (en) OPTICAL DETECTOR OF THE ROTATION OF A COUNTER ROTOR, ESPECIALLY OF ELECTRICAL ENERGY
CN207675932U (en) MEMS galvanometers synchronizing device based on laser radar and laser radar
US20180188078A1 (en) Device for measuring angles of rotation in counters and multiphase rotary encoders and associated sensors
RU43975U1 (en) WIND PARAMETER
CN1119736A (en) Surveying system
CN101520362B (en) Air leakage measuring device of engine piston
US6945125B2 (en) High resolution pulse count interface
CN101872065A (en) Combined raster scanning system of photoelectric shaft angle encoder
CN108254064A (en) A kind of optical fiber vibration sensing detection method and device
US7265843B2 (en) Optical detector device for a counter
CN109506686A (en) A method of it improves entirely with optical fiber Grating examinations performance
ES2311606T3 (en) OPTICAL SENSOR COUNTERS FOR GENERAL USE.
CN201787960U (en) Combined raster scanning device of photoelectric angular shaft encoder
CN107101759B (en) Motor shaft power laser measuring system and measurement method
CN212539311U (en) Double-pulse equivalent electromechanical conversion sampling device for Internet of things intelligent gas meter
CN101620689A (en) Capacitance-grid remote counter reading device
RU212795U1 (en) LASER RANGEFINDER
SU643940A1 (en) Shaft angular position-to-code converter
CN114577278A (en) Water meter flow sampling method and metering structure based on optical rotary coding
CN117829196A (en) Counter, counting method, chip and electronic equipment
SU469884A1 (en) Device for measuring tilt angles of objects
SU1234978A1 (en) Device for determining damage location of fibre-optic cable
SU1536277A1 (en) Apparatus for measuring waste of caviar of grey mullet fish in incubator

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20091112