TWI393885B - 風速測量裝置 - Google Patents

Description

風速測量裝置

本發明涉及風速測量技術領域，尤其涉及一種風速測量裝置。

目前之風速測量裝置主要係通過風力帶動葉輪轉動獲得基本測量資訊，然後將葉輪轉動之角速度或葉輪之轉速轉化為電信號，進而以此測量出風速。

然而，上述風速測量裝置由於採用葉輪，體積較大。另外，葉輪需暴露於外面不能進行密封，容易受環境影響及磨損快。

有鑒於此，實有必要提供一種小體積風速測量裝置。

一種風速測量裝置包括進風通道、排風通道、內空之暗室、設置於進風通道內之光源、設置在暗室內之光感應器、擋板、與光感應器電性連接之資料處理裝置。所述暗室之兩個側壁上分別設有開孔並通過所述開孔分別與進風通道、排風通道連通。所述進風通道用於使風流入暗室並通過排風通道流出。所述擋板擋設於與所述進風通道連通之開孔，所述擋板根據風之作用力之大小而相應地向暗室內樞轉一定角度以使所述光源之光線通過開孔照射於所述光感應器上。所述光感應器根據接收到之光線強度產生一光強信號。所述數據處理單元根據光強信號、及預設光線強度與風速之關係計算出風速。

一種風速測量裝置包括進風通道、排風通道、分別與所述進風通道和排風通道連通之暗室、設置於進風通道內之光源、設置在暗室內之光感應器、擋板、以及與光感應器電性連接之資料處理裝置。進風通道用於使風流入暗室並通過排風通道流出。所述擋板設置於所述暗室與所述進風通道連通之一側，用於阻隔所述進風通道和暗室之連通，並能在風之作用力下旋轉一角度，以使進風通道和暗室之間形成一隨著作用力大小變化而變化之通道，並使所述光源之光線通過所述通道照射於所述光感應器上。所述光感應器根據接收到之光線強度產生一光強信號，所述數據處理單元根據光強信號、及預設光線強度與風速之關係計算出風速。

上述風速測量裝置內部由一些小體積電子器件構成，從而使風速測量裝置整體能夠設置成較小體積。

200‧‧‧風速測量裝置

10‧‧‧進風通道

11‧‧‧第一管段

13‧‧‧第二管段

15‧‧‧第三管段

20‧‧‧光源

30‧‧‧擋板

40‧‧‧暗室

42‧‧‧開孔

50‧‧‧光感應器

60‧‧‧數據處理單元

70‧‧‧輸出單元

80‧‧‧擋光件

90‧‧‧排風通道

91‧‧‧第四管段

93‧‧‧第五管段

95‧‧‧第六管段

圖1為一較佳實施方式之風速測量裝置示意圖。

圖2為圖1所示之風速測量裝置另一狀態示意圖。

下面將結合附圖，舉以下較佳實施方式並配合圖式詳細描述如下。

請同時參看圖1及圖2，風速測量裝置200包括進風通道10、光源20、若干擋光件80、擋板30、暗室40、光感應器50、數據處理單元60、輸出單元70以及排風通道90。其中，進風通道10和排風通道90分別與暗室40連通，從而風可通過進風通道10流入暗室40，並從排風通道10排出。光源20設置在進風通道10內。擋板30和光感應器50設置於暗室40內。數據處理單元60分別與光感應器50和輸出單元70電性連接。

暗室40為一內空之密封箱體，其相對之兩個側壁上分別設有與進風通道10 和排風通道90連通之圓形開孔42。兩個側壁上之開孔42同軸設置。

進風通道10和排風通道90分別通過開孔42與暗室40連通，而分別位於暗室40相對之兩側。進風通道10和排風通道90結構基本相同。

進風通道10包括順次連通之第一管段11、第二管段13和第三管段15。第一管段11、第二管段13和第三管段15之內徑分別與開孔42之孔徑相同。第三管段15通過開孔42與暗室20垂直連接。第一管段11平形設置於第三管段15之上方。第二管段13相對兩端分別與第一管段11和第二管段15連通，且第二管段13與第一管段11和第二管段15之間呈45度夾角設置。

排風通道90包括順次連通之第四管段91、第五管段93和第六管段95。第四管段91、第五管段93和第六管段95之內徑分別與開孔42相同。第六管段95通過開孔42與暗室40垂直連接，且與第三管段同軸設置。第四管段91平形設置於第六管段95之下。第五管段93相對兩端分別與第一管段91和第二管段95連通，且第六管段95與第四管段93和第六管段95之間呈45度夾角設置。

擋板30轉動地設置於暗室40靠近進風通道10之一側，以擋設於開孔42處以阻隔進風通道10與暗室40連通，並可在外力作用下向暗室40內樞轉，以解除進風通道10與暗室40之間之阻隔。

擋光件80分別鋪設於第二管段13和第五管段93之內壁上，以防止光線從進風通道10和排風通道90照射於暗室40中，以照射於光感應器50上。在本實施方式中，擋光件80可以為鍍設於第二管段13和第五管段93之內壁上之光學薄膜，以吸收光線。光源20設置於進風通道10內並靠近擋板30。

當風從進風通道10進入，由於風力之作用可使擋板30旋轉一定角度，以使暗室40與進風通道10通過開孔42連通。同時，光源20通過開孔42照射進暗 室40。由於風速越快，風力越大，擋板30旋轉之角度越大，暗室40與進風通道10之間之連通之通道越大，進而進入暗室40之光線越強。反之，風速變小，暗室40與進風通道10之間之連通之通道變小，進而進入暗室40之光線變弱。亦即光線強度與風速成正比。另外，擋板30旋轉需要之力之大小可根據需要測量之風速範圍設置。例如，當測量低風速時，擋板30設置為較小作用力作用下即可旋轉。而測量高風速時，擋板30設置為需要較大之力才可旋轉。

光感應器50可用於根據照射於其上之光線之強度產生一光強信號。

數據處理單元60根據預設之光強信號和風速之間之變換關係計算出相應之風速並通過輸出單元70。輸出單元70可以為一顯示幕或者語音設備，可將結果顯示或者發聲傳播給使用者。其中，預設之光強信號和風速之間之變換關係可通過多次測量而得。例如，可以在不同風速下測量光強度，從而確定風速和光強信號之關係。

上述風速測量裝置內部由一些小體積電子器件構成，從而使風速測量裝置整體能夠設置成較小體積。另外，上述風速測量裝置僅通過進風通道和排風通道與外界聯通，內部部件不會直接暴露於外部環境中，密封性較好，內部部件不易磨損。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，本發明之範圍並不以上述實施方式為限，舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

200‧‧‧風速測量裝置

10‧‧‧進風通道

11‧‧‧第一管段

13‧‧‧第二管段

15‧‧‧第三管段

20‧‧‧光源

30‧‧‧擋板

40‧‧‧暗室

42‧‧‧開孔

50‧‧‧光感應器

60‧‧‧數據處理單元

70‧‧‧輸出單元

80‧‧‧擋光件

90‧‧‧排風通道

91‧‧‧第四管段

93‧‧‧第五管段

95‧‧‧第六管段

Claims (10)

1. 一種風速測量裝置，其包括進風通道、排風通道、內空之暗室、設置於所述進風通道內之光源、設置在所述暗室內之光感應器、擋板、與所述光感應器電性連接之資料處理裝置，所述暗室之兩個側壁上分別設有開孔並通過所述開孔分別與所述進風通道、所述排風通道連通；所述進風通道用於使風流入暗室並通過排風通道流出；所述擋板擋設於與所述進風通道連通之開孔，所述擋板根據風之作用力之大小而相應地向暗室內樞轉一定角度以使所述光源之光線通過所述開孔照射於所述光感應器上；所述光感應器根據接收到之光線強度產生一光強信號，所述數據處理單元根據所述光強信號、及預設光線強度與風速之關係計算出風速。
2. 如申請專利範圍第1項所述之風速測量裝置，其中，所述進風通道和所述排風通道內還設有擋光件，所述擋光件用於遮罩外界照入所述進風通道和所述排風通道內之光線。
3. 如申請專利範圍第2項所述之風速測量裝置，其中，所述進風通道包括順次連通之第一管段、第二管段以及第三管段，所述第三管段通過所述開孔與所述暗室連通，所述第一管段平行設置於所述第三管段之上，所述第二管段相對兩端分別與所述第一管段和第三管段相連，且所述第二管段分別與所述第一管段和所述第三管段呈一定夾角設置，所述擋光件設置在所述第二管段之內壁上。
4. 如申請專利範圍第2項所述之風速測量裝置，其中，所述排風通道包括順次連通之第四管段、第五管段以及第六管段，所述第六管段通過所述開孔與所述暗室連通，所述第四管段平行設置於所述第六管段之下，所述第五管段相對兩端分別與所述第四管段和所述第六管段相連，且第五管 段分別與所述第四管段和所述第六管段呈一定夾角設置，所述擋光件設置在所述第五管段之內壁上。
5. 如申請專利範圍第3項或第4項所述之風速測量裝置，其中，所述兩側壁相對，且其上之開孔同軸設置。
6. 一種風速測量裝置，其包括進風通道、排風通道、分別與所述進風通道和所述排風通道連通之暗室、設置於所述進風通道內之光源、設置在所述暗室內之光感應器、擋板、以及與所述光感應器電性連接之資料處理裝置，所述進風通道用於使風流入所述暗室並通過所述排風通道流出；所述擋板設置於所述暗室與所述進風通道連通之一側，用於阻隔所述進風通道和所述暗室之連通，並能在風之作用力下旋轉一角度，以使所述進風通道和所述暗室之間形成一隨著作用力大小變化而變化之通道，並使所述光源之光線通過所述通道照射於所述光感應器上；所述光感應器根據接收到之光線強度產生一光強信號，所述數據處理單元根據所述光強信號、及預設光線強度與風速之關係計算出風速。
7. 如申請專利範圍第6項所述之風速測量裝置，其中，所述進風通道和所述排風通道內還設有擋光件，所述擋光件用於遮罩外界照入所述進風通道和所述排風通道內之光線。
8. 如申請專利範圍第7項所述之風速測量裝置，其中，所述進風通道包括順次連通之第一管段、第二管段以及第三管段，所述第三管段通過所述開孔與所述暗室連通，所述第一管段平行設置於所述第三管段之上，所述第二管段相對兩端分別與所述第一管段和所述第三管段相連，且所述第二管段分別與所述第一管段和所述第三管段呈一定夾角設置，所述擋光件設置在所述第二管段之內壁上。
9. 如申請專利範圍第7項所述之風速測量裝置，其中，所述排風通道包括順次連通之第四管段、第五管段以及第六管段，所述第六管段與所述暗室 相連，所述第四管段平行設置於所述第六管段之下，所述第五管段相對兩端分別與所述第四管段和所述第六管段相連，且所述第五管段分別與所述第四管段和所述第六管段呈一定夾角設置，所述擋光件設置在所述第五管段之內壁上。
10. 如申請專利範圍第6項或第7項所述之風速測量裝置，其中，所述兩側壁相對，且所述第三管段和所述第六管段同軸設置。