电接风向风速计及其测量风向风速的方法技术

一种电接风向风速计及其测量风向风速的方法，电接风向风速计包括尾翼、指向杆、转动轴、风向标转换元件、固定座、第一风速片、第一拉压力传感器、连接座、主控制器和显示屏；连接座固定连接在指向杆的另一端；第一风速片分别与指向杆和第一拉压力传感器的一端铰接，且第一风速片具有第一迎风面，第一迎风面大致与指向杆的水平中心线AB垂直；第一拉压力传感器的另一端铰接在连接座上，主控制器的信号输入端分别与第一拉压力传感器和风向标转换元件电连接或无线通讯连接，主控制器的信号输出端与显示屏电连接或无线通讯连接。本发明专利技术的电接风向风速计结构简单、测量准确。本发明专利技术的电接风向风速计测量风向风速的方法测量简单、准确。

【技术实现步骤摘要】
电接风向风速计及其测量风向风速的方法
本专利技术涉及一种电接风向风速计及其测量风向风速的方法。
技术介绍
现有技术的电接风向风速计如图7所示，包括风向测量机构和风速测量机构，风向测量机构包括尾翼50、指向杆51、平衡器52、转动轴53、风向标转换元件54和固定座55。尾翼50和平衡器52固定连接在指向杆51的两端，平衡器52用来平稀尾翼50的重量，指向杆51的中部固定连接在转动轴53的上端部，风向标转换元件54连接在固定座55上，转动轴53与风向标转换元件54的电接簧片固定连接。当风的来向与指向杆51成某一交角时，风对风向测量机构的平衡器52和尾翼50产生压力，这个力可以分解成平行和垂直于平衡器52和尾翼50的两个分力。由于平衡器52受风面积比较小，尾翼50受风面积比较大，因而感受的风压不相等，垂直于尾翼50的风压产生风压力矩，使指向杆51绕转动轴53旋转，直至平衡器52头部正好正对风的来向，此时由于尾翼50两边受力平衡，指向杆51就稳定在该方位。平衡器52头部永远指向风的来源，再通过风向标转换元件54输出电信号来确定风向。风速测量机构包括三个风杯60、三个风杯架61、垂直轴62和风杯转换元件63，风杯转换元件63套设在转动轴53的上端，垂直轴62与风杯转换元件63连接，三个风杯架61连接在垂直轴62上且互成120度，三个风杯60分别固定连接在三个风杯架61上。三个风杯60会随风转动，通过风杯转换元件63来确定风速。由于上述电接风向风速计通过平衡器52来平衡尾翼50的重量，还需要通过风速测量机构来测量风速，因而结构较为复杂。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提出一种的结构简单、测量准确的电接风向风速计。为达到上述第一目的，本专利技术采取如下技术方案：一种电接风向风速计，包括尾翼、指向杆、转动轴、风向标转换元件和固定座；所述尾翼固定连接在指向杆的一端；所述指向杆左右向的中部固定连接在转动轴的上端部；所述转动轴与风向标转换元件的电接簧片固定连接；所述风向标转换元件连接在固定座上且风向标转换元件设有信号输出端；还包括第一风速片、第一拉压力传感器、连接座、主控制器和显示屏；所述连接座固定连接在指向杆的另一端；所述第一风速片分别与指向杆和第一拉压力传感器的一端铰接，且第一风速片具有第一迎风面，第一迎风面大致与指向杆的水平中心线AB垂直；所述第一拉压力传感器的另一端铰接在连接座上，第一拉压力传感器设有信号输出端；所述主控制器设有第一信号输入端、第二信号输入端和信号输出端；所述显示屏设有信号输入端；所述主控制器的第一信号输入端和第二信号输入端分别与第一拉压力传感器的信号输出端和风向标转换元件的信号输出端电连接或无线通讯连接，主控制器的信号输出端与显示屏的信号输入端电连接或无线通讯连接。还包括第二风速片和第二拉压力传感器；所述第二风速片分别与指向杆和第二拉压力传感器的一端铰接，且第二风速片具有第二迎风面，第二迎风面大致与指向杆的水平中心线AB垂直；所述第二拉压力传感器的另一端铰接在连接座上，第二拉压力传感器设有信号输出端；所述主控制器还设有第三信号输入端，主控制器的第三信号输入端与第二拉压力传感器的信号输出端电连接或无线通讯连接。所述指向杆包括水平轴、第一风速片连接轴和第二风速片连接轴；所述水平轴、第一风速片连接轴和第二风速片连接轴的中心线均在同一水平面上，第一风速片连接轴和第二风速片连接轴垂直连接在水平轴的前后向的两侧。所述第一风速片包括第一片体部和第一突起部；所述第一突起部位于第一片体部的后下方且两者固定连接或制成一体，第一突起部上具有第一铰接孔且第一铰接孔为前后向贯通孔；所述第二风速片包括第二片体部和第二突起部；所述第二突起部位于第二片体部的前上方且两者固定连接或制成一体，第二突起部上具有第二铰接孔且第二铰接孔为前后向贯通孔。本专利技术的第二目的在于提出一种测量简单、准确的电接风向风速计测量风向风速的方法。为达到上述第二目的，本专利技术采取如下技术方案：一种电接风向风速计测量风向风速的方法，采用上述电接风向风速计进行测量，并将电接风向风速计的固定座安装在室外的杆子上，将主控制器和显示屏安装在室内，包括以下步骤：a）、当风的来向与指向杆成某一交角时，指向杆绕转动轴旋转，直至连接座的左端正好正对风的来向，指向杆就稳定在该方位；b）、由风向标转换元件将指向杆位于该方位时所处的角度转换成电信号发送给主控制器，主控制器根据风向标转换元件转换成的电信号计算出风向，再由主控制器控制显示屏显示出风向；c）、由第一风速片的第一迎风面承受风压，由第一拉压力传感器的拉压力来平衡风对第一风速片的产生的作用力，并由第一拉压力传感器将拉压力转换成电信号发送给主控制器；d）、由主控制器将第一拉压力传感器发送的电信号再换算成拉压力值F，并计算出风压q，具体为：q=2*F*sinQ*L/(S*L1)，其中F为主控制器换算成的拉压力值，Q为第一拉压力传感器所受的拉压力方向与第一风速片的第一迎风面的夹角，L为第一拉压力传感器与第一风速片的铰点O1至第一风速片与指向杆的铰点O2之间的上下方向的距离，L1为第一风速片的上端至第一风速片与指向杆的铰点O2之间的距离，S为第一风速片的第一迎风面的面积。e）、由主控制器根据风压q计算出风速v，具体为：v2=q*g/γ，其中q为风压，γ为空气重度，g为重力加速度。f）、由主控制器控制显示屏显示出风速值v。本专利技术具有如下积极效果：（1）由于本专利技术的电接风向风速计的第一风速片分别与指向杆和第一拉压力传感器的一端铰接，且第一风速片具有第一迎风面，第一迎风面大致与指向杆的水平中心线AB垂直；第一拉压力传感器的另一端铰接在连接座上，第一拉压力传感器设有信号输出端；主控制器设有第一信号输入端、第二信号输入端和信号输出端；显示屏设有信号输入端；主控制器的第一信号输入端和第二信号输入端分别与第一拉压力传感器的信号输出端和风向标转换元件的信号输出端电连接或无线通讯连接，主控制器的信号输出端与显示屏的信号输入端电连接或无线通讯连接，因而由第一风速片、第一拉压力传感器和连接座构成的平衡器的受风面积远小于尾翼的受风面积，当风的来向与指向杆成某一交角时，使指向杆绕转动轴旋转，直至连接座头部正好正对风的来向，指向杆就稳定在该方位，风压力的方向也大致垂直于第一风速片的第一迎风面，第一风速片的第一迎风面上的风压力由第一拉压力传感器对第一风速片的产生的拉力相平衡。当风吹向第一风速片的第一迎风面时，第一拉压力传感器受到拉压力并将拉压力转换为电信号发送给主控制器，由主控制器计算出风速。并由主控制器控制显示屏显示出风速值。由于本专利技术的第一风速片、第一拉压力传感器和连接座可构成平衡器，不仅可以用来平稀尾翼的重量，而且还可以用来测量风速，因而结构非常简单。2）、还由于本专利技术的电接风向风速计的第一风速片的第一迎风面始终与风的来向垂直，当风吹向第一风速片的第一迎风面时，风对第一风速片的作用力最大，第一拉压力传感器的拉压力也最大，这样在风速稍微变化时第一拉压力传感器的拉压力就会变化，因而测量准确。3）采用本专利技术的电接风向风速计测量风向风速的方法后，由于只需根据q=2*F*sinQ*L/(S*L1)和v2=q*g/γ即可计算出风速并可由显示屏显示风速，因而测量简单、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电接风向风速计，包括尾翼（50）、指向杆（51）、转动轴（53）、风向标转换元件（54）和固定座（55）；所述尾翼（50）固定连接在指向杆（51）的一端；所述指向杆（51）左右向的中部固定连接在转动轴（53）的上端部；所述转动轴（53）与风向标转换元件（54）的电接簧片固定连接；所述风向标转换元件（54）连接在固定座（55）上且风向标转换元件（54）设有信号输出端；其特征在于：还包括第一风速片（1）、第一拉压力传感器（2）、连接座（3）、主控制器（4）和显示屏（5）；所述连接座（3）固定连接在指向杆（51）的另一端；所述第一风速片（1）分别与指向杆（51）和第一拉压力传感器（2）的一端铰接，且第一风速片（1）具有第一迎风面（1‑1），第一迎风面（1‑1）大致与指向杆（51）的水平中心线AB垂直；所述第一拉压力传感器（2）的另一端铰接在连接座（3）上，第一拉压力传感器（2）设有信号输出端；所述主控制器（4）设有第一信号输入端、第二信号输入端和信号输出端；所述显示屏（5）设有信号输入端；所述主控制器（4）的第一信号输入端和第二信号输入端分别与第一拉压力传感器（2）的信号输出端和风向标转换元件（54）的信号输出端电连接或无线通讯连接，主控制器（4）的信号输出端与显示屏（5）的信号输入端电连接或无线通讯连接。...

【技术特征摘要】
1.一种电接风向风速计，包括尾翼（50）、指向杆（51）、转动轴（53）、风向标转换元件（54）和固定座（55）；所述尾翼（50）固定连接在指向杆（51）的一端；所述指向杆（51）左右向的中部固定连接在转动轴（53）的上端部；所述转动轴（53）与风向标转换元件（54）的电接簧片固定连接；所述风向标转换元件（54）连接在固定座（55）上且风向标转换元件（54）设有信号输出端；其特征在于：还包括第一风速片（1）、第一拉压力传感器（2）、连接座（3）、主控制器（4）和显示屏（5）；所述连接座（3）固定连接在指向杆（51）的另一端；所述第一风速片（1）分别与指向杆（51）和第一拉压力传感器（2）的一端铰接，且第一风速片（1）具有第一迎风面（1-1），第一迎风面（1-1）大致与指向杆（51）的水平中心线AB垂直；所述第一拉压力传感器（2）的另一端铰接在连接座（3）上，第一拉压力传感器（2）设有信号输出端；所述主控制器（4）设有第一信号输入端、第二信号输入端和信号输出端；所述显示屏（5）设有信号输入端；所述主控制器（4）的第一信号输入端和第二信号输入端分别与第一拉压力传感器（2）的信号输出端和风向标转换元件（54）的信号输出端电连接或无线通讯连接，主控制器（4）的信号输出端与显示屏（5）的信号输入端电连接或无线通讯连接。2.根据权利要求1所述的电接风向风速计，其特征在于：还包括第二风速片（6）和第二拉压力传感器（7）；所述第二风速片（6）分别与指向杆（51）和第二拉压力传感器（7）的一端铰接，且第二风速片（6）具有第二迎风面（6-1），第二迎风面（6-1）大致与指向杆（51）的水平中心线AB垂直；所述第二拉压力传感器（7）的另一端铰接在连接座（3）上，第二拉压力传感器（7）设有信号输出端；所述主控制器（4）还设有第三信号输入端，主控制器（4）的第三信号输入端与第二拉压力传感器（7）的信号输出端电连接或无线通讯连接。3.根据权利要求2所述的电接风向风速计，其特征在于：所述指向杆（51）包括水平轴（51-1）、第一风速片连接轴（51-2）和第二风速片连接轴（51-3）；所述水平轴（51-1）、第一风速片连接轴（51-2）和第二风速片连接轴（51-3）的中心线均在同一水平面上，第一风速片连接轴（51-2）和第二风速片连接轴（51-3）垂直连接在水平轴（51-1）的前后向的两侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：王岩松，
申请(专利权)人：王岩松，
类型：发明
国别省市：江苏,32