一种一体式激光测风雷达制造技术

本发明专利技术涉及一种一体式激光测风雷达，包括：壳体，其用于容纳激光器、电路板和光学器件，其中所述壳体具有由金属制成的壳体壁部；以及激光器和电路板，所述激光器和电路板分别通过导热体与壳体壁部连接。通过本发明专利技术，提供了一种一体式激光测风雷达，其具有高防护、散热性能好、尺寸集成度高等特点，并且非常有利于现场的使用和安装。

【技术实现步骤摘要】
一种一体式激光测风雷达
本专利技术总体上涉及激光雷达探测技术，具体而言，涉及一种一体式激光测风雷达。
技术介绍
激光雷达应用于新能源测风领域。由于现场条件恶劣,激光雷达多为户外应用条件,因此应有高的防护等级,如IP67。激光测风雷达主要由激光器、光学设备(望远镜和光路)、信号采集处理系统(信号采集处理板卡)、以及光学扫描装置(旋转电机或光路开关和反射镜)组成。目前，往往将光学设备和光学扫描装置布置在一起,因为这些设备发热量低,散热设计简单,并且它们采用高防护设计,放置于户外。同时，信号采集卡和激光发射器等电学设备布置在一起,因为它们发热量高,散热困难,需放置在室内，使得各部分必须通过长的电缆和光纤连接在一起，造成设备沉重,安装繁杂,往往需要2个以上人员安装,并且增加的电力线和光纤成本也高。
技术实现思路
从现有技术出发，本专利技术的任务是提供一种一体式激光测风雷达，其具有高防护、散热性能好、尺寸集成度高等特点，并且非常有利于现场的使用和安装。根据本专利技术，前述任务通过一种一体式激光测风雷达来解决，该一体式激光测风雷达包括：壳体，其用于容纳激光器、电路板和光学器件，其中所述壳体具有由金属制成的壳体壁部；以及激光器和电路板，所述激光器和电路板分别通过导热体与壳体壁部连接。根据本专利技术的一体式激光测风雷达至少具有下列有益效果：(1)该雷达具有一体式结构，即将光学设备、光学扫描装置、激光器和电路板放置在同一壳体中，这极大地降低了整个设备的体积，方便了现场安装、使用；(2)该雷达利用壳体的四个金属壁部来对电路板、激光器等发热大的装置进行散热,这良好地利用了风场的风冷散热的优势，实现了低成本而高效的散热，并且金属壁部在实现散热的同时还达到高防护；(3)此外，该雷达在壁部附近布置激光器和电路板，而在中间部分放置光学器件、如望远镜和光路系统,使得达到相同尺寸情况下的最大程度空间利用。在本专利技术的一个优选方案中规定，所述激光器和电路板、如信号采集处理卡安装在安装架上，所述安装架具有固定卡口以供导热体穿过。采用安装架的方案可以实现更稳定的部件安装，同时固定卡口可以起到固定和引导导热体的作用。在其它实施例中，激光器和电路板也可以直接安装在壳体壁部上。在本专利技术的另一优选方案中规定，所述壳体在外部具有用于增加散热面积的翅片，其中所述翅片被定向为与风向一致。通过该优选方案，可以实现更好的散热。翅片的安装可以参照风力发电机所在地的常年主要风向来确定，以实现更好的气流流动，从而更好地散热。在本专利技术的一个扩展方案中规定，所述壳体包括前端盖、主壳体和后端盖，在它们之间布置有密封圈，并且在前端盖和/或后端盖处布置有用于引出引线的防水接头。通过该扩展方案，可以实现良好地密封，以防止空气或水分侵入。在本专利技术的另一扩展方案中规定，所述光学器件包括望远镜和光路系统元件。在本专利技术的又一扩展方案中规定，所述壳体由金属制成，所述金属包括合金。通过该扩展方案，可以实现一体化的金属壳体，并且在保证良好散热的同时保证壳体的强度。在本专利技术的一个优选方案中规定，所述壳体为长方体形，并且光学器件在壳体内在壳体的长度方向上延伸。通过该优选方案，可以实现良好的空间利用和器件布置。在本专利技术的一个扩展方案中规定，所述导热体包括金属导热线和导热硅胶。根据本专利技术，前述任务还通过一种风力发电机来解决，该风力发电机具有前述根据本专利技术的一体式激光测风雷达。附图说明图1示出了根据本专利技术的一体式激光测风雷达的壳体的密封结构；图2示出了根据本专利技术的一体式激光测风雷达的内部组件；以及图3示出了根据本专利技术的一体式激光测风雷达的激光器和电路板的布置。具体实施方式应当指出，各附图中的各组件可能为了图解说明而被夸大地示出，而不一定是比例正确的。在各附图中，给相同或功能相同的组件配备了相同的附图标记。在本专利技术中，除非特别指出，“布置在…上”、“布置在…上方”以及“布置在…之上”并未排除二者之间存在中间物的情况。在本专利技术中，各实施例仅仅旨在说明本专利技术的方案，而不应被理解为限制性的。在本专利技术中，除非特别指出，量词“一个”、“一”并未排除多个元素的场景。在此还应当指出，在本专利技术的实施例中，为清楚、简单起见，可能示出了仅仅一部分部件或组件，但是本领域的普通技术人员能够理解，在本专利技术的教导下，可根据具体场景需要添加所需的部件或组件。图1示出了根据本专利技术的一体式激光测风雷达100的壳体的密封结构。如图1所示，壳体大致为长方体形，并且主要由如下三部分组成：主壳体105、前盖103和后盖107。这样的壳体形状有利于各内部组件的排布和空间利用，但是其它形状的壳体也是可以设想的。在前盖103与主壳体105之间以及在后盖107与主壳体105之间分别布置有前盖密封圈104和后盖密封圈106以实现更好的壳体密封，从而防止水分、空气或污染物进入壳体内部。在前盖103的前端还布置有前镜片101以便于发射激光束。前镜片101与前盖103之间布置有前镜片橡胶压圈102以实现更稳定、密封的连接。在后盖107的后端还布置有航空插头108，以便于引出引线、如电源线、信号线等等，同时还可防止水分侵入。壳体、如主壳体105、前盖103和后盖107还具有金属的壳体壁部，以利于利用风场的风冷进行散热。图2示出了根据本专利技术的一体式激光测风雷达100的内部组件。除了图1中的各组件，图2附加地示出了电机组件109和望远镜110在壳体内的布置。如图所示，发热量小或中等的电机组件109和望远镜110等组件居中地布置在壳体内，而发热量较大的电路板、如控制板112和激光器、如激光板111等组件安装在壳体壁部上(参见图3)，这样即实现了良好的散热结构，又实现了最优的空间利用。图3示出了根据本专利技术的一体式激光测风雷达100的激光器和电路板的布置。如图3所示，激光板111和控制板112布置在主壳体105的壳体壁部中，其中它们通过导热硅胶与壳体壁部以导热的方式彼此连接，从而将热量直接输送到金属的壳体壁部，而由于一体式激光测风雷达100处于风场中，因此金属壁部四周有高速空气流流动，从而可实现快速高效的散热。除了将将激光板111和控制板112直接安装在壳体壁部上，也可以首先将它们安装在安装架113上，其中安装架113具有固定卡口以实现组件的定位以及导热体(如导热线、导热硅胶等)在激光板111或控制板112与壳体壁部之间的导热连接。根据本专利技术的一体式激光测风雷达100至少具有下列有益效果：(1)该雷达具有一体式结构，即将光学设备、光学扫描装置、激光器和电路板放置在同一壳体中，这极大地降低了整个设备的体积，方便了现场安装、使用；(2)该雷达利用壳体的四个金属壁部来对电路板、激光器等发热大的装置进行散热,这良好地利用了风场的风冷散热的优势，实现了低成本而高效的散热，并且金属壁部在实现散热的同时还达到高防护；(3)此外，该雷达在壁部附近布置激光器和电路板，而在中间部分放置光学器件、如望远镜和光路系统,使得达到相同尺寸情况下的最大程度空间利用。虽然本专利技术的一些实施方式已经在本申请文件中予以了描述，但是对本领域技术人员显而易见的是，这些实施方式仅仅是作为示例示出的。本领域技术人员可以想到众多的变型方案、替代方案和改进方案而不超出本专利技术的范围。所附权利要求书旨在限定本专利技术的范围，并藉此涵盖本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种一体式激光测风雷达，包括：壳体，其用于容纳激光器、电路板和光学器件，其中所述壳体具有由金属制成的壳体壁部；以及激光器和电路板，所述激光器和电路板分别通过导热体与壳体壁部连接。

【技术特征摘要】
1.一种一体式激光测风雷达，包括：壳体，其用于容纳激光器、电路板和光学器件，其中所述壳体具有由金属制成的壳体壁部；以及激光器和电路板，所述激光器和电路板分别通过导热体与壳体壁部连接。2.根据权利要求1所述的一体式激光测风雷达，其中所述激光器和电路板安装在安装架上，所述安装架具有固定卡口以供导热体穿过。3.根据权利要求1所述的一体式激光测风雷达，其中所述壳体在外部具有用于增加散热面积的翅片，其中所述翅片被定向为与风向一致。4.根据权利要求1所述的一体式激光测风雷达，其中所述壳体包括前端盖、主壳体和后端盖，在它们...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕飞，梁家宁，郭晓明，刘鹏，陈潇，刘海华，齐闯，
申请(专利权)人：远景能源江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32