固态测风装置压力受感孔的防水防冰结构制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于地面气象观测固态测风装置技术领域，具体是一种固态测风装置压力受感孔的防水防冰结构。包括受感体组件、隔热板和底部组件，受感体组件包括圆柱受感体，圆柱受感体上设置有若干直槽型受感孔，圆柱受感体内部设置有气路转接块和若干差压传感器，底部组件包括底座，底座内设置有温度受感单元和解算单元，受感体组件和底部组件之间设置有隔热板，圆柱受感体和底座内分别设置有B组加热器单元和A组加热器单元。本实用新型专利技术的直槽型压力受感孔克服了结构外形造成的扰流影响，利用了直槽型压力受感孔及智能加热控制的方式，加强了其抗雨淋、防冰冻的能力，在测量范围和测量精度方面符合地面气象观测规范，能够满足冰冻多发区等恶劣观测环境的使用要求。

【技术实现步骤摘要】
固态测风装置压力受感孔的防水防冰结构
本技术属于地面气象观测固态测风装置
，具体是一种固态测风装置压力受感孔的防水防冰结构。
技术介绍
当前在地面气象观测领域广泛应用的测风传感器如风杯风标式等测风传感器存在的主要问题是抗环境影响能力，尤其是抗冰冻影响能力不足：风杯风标的机械结构主要由风感组件和旋转轴构成，在冰冻多发地区，风感组件和旋转轴上结冰会造成测风不准确甚至无法实现测风功能；因此耐受环境能力较高的固态式压力测风装置正在持续发展。但最大的问题是其压力受感孔在大风以及降雨时，压力受感孔会被雨水或水滴封堵，造成所测压力异常，导致测风设备失效。现有的固态测风装置所设计的压力受感孔一般为1mm~2mm的一个或多个圆孔，受外形限制，受感管路初始向上一小截后向下引入压力传感器对应接压力接口上，但在风雨共同作用下，雨滴或是水汽会附着在其压力受感孔上，由于水滴存在张力，会直接封堵住压力受感孔，造成所测量的压力异常，设备的测风功能失效。
技术实现思路
本技术为了解决广泛应用的地面气象测风传感器如风杯风标式旋转部件多，感风组件和旋转轴组件上结冰时无法实现准确测量；目前的固态压力测风装置，压力受感孔在大风以及降雨时，其压力受感孔会被雨水封堵，造成所测压力异常，导致测风设备失效的问题，提供一种固态测风装置压力受感孔的防水防冰结构本技术采取以下技术方案：一种固态测风装置压力受感孔的防水防冰结构，包括受感体组件、隔热板和底部组件，受感体组件包括圆柱受感体，圆柱受感体上设置有若干直槽型受感孔，圆柱受感体内部设置有气路转接块和若干差压传感器，底部组件包括底座，底座内设置有温度受感单元和解算单元，受感体组件和底部组件之间设置有隔热板，圆柱受感体和底座内分别设置有B组加热器单元和A组加热器单元。进一步的，直槽型受感孔的个数与差压传感器的个数相同，直槽型受感孔宽度为1mm，长度为20mm，壁厚为0.75mm，其后端有一个只直径为5.5mm的圆形孔。进一步的，B组加热器单元包括圆柱受感体底部安装的B组加热器和一个温度传感器T3，以及在圆柱受感体顶部设置的一组温度传感器T2，A组加热器单元包括在差压传感器处设置的A组加热器及一个温度传感器T1。进一步的，A组加热器以及B组加热器所在加热回路上连接有光耦、MOS管和电流检测芯片，中央处理器通过控制光耦的状态控制加热器回路通断。与现有技术相比，本技术的直槽型压力受感孔克服了结构外形造成的扰流影响，利用了直槽型压力受感孔及智能加热控制的方式，加强了其抗雨淋、防冰冻的能力，在测量范围和测量精度方面符合地面气象观测规范，能够满足冰冻多发区等恶劣观测环境的使用要求。附图说明图1为装置外型图；图2为压力受感孔内部结构示意图；图3为受感单元布局示意图；图4为直槽型受感孔示意图；1-受感体组件、2-底部组件、3-隔热板、4-圆柱受感体、5-直槽型受感孔、6-B组加热器单元、7-底座、8-解算单元、9-温度受感单元、10-受感体温度传感器、11-气路转接块、12-A组加热器单元。具体实施方式如图1、2所示，一种固态测风装置压力受感孔的防水防冰结构，包括受感体组件1、隔热板3和底部组件2，受感体组件1包括圆柱受感体4，圆柱受感体4上设置有若干直槽型受感孔5，圆柱受感体4内部设置有气路转接块11和若干差压传感器，底部组件2包括底座8，底座7内设置有温度受感单元9和解算单元8，受感体组件1和底部组件2之间设置有隔热板3，圆柱受感体4和底座7内分别设置有B组加热器单元6和A组加热器单元12。隔热板3位于受感体组件和底部组件2之间，起到隔热作用，减少加热时受感部位的热量损失，降低产品功耗。如图4所示，直槽型受感孔5的个数与差压传感器的个数相同，直槽型受感孔5宽度为1mm，长度为20mm，壁厚为0.75mm，其后端有一个只直径为5.5mm的圆形孔。从而形成了一个薄壁大腔的结构，设备使用时竖直放置，使得降雨时，水滴无法布满整个直槽，当在5.5mm孔内积累一部分水后由于水滴重力会通过直槽底部流出受感孔，是水滴不会布满整个受感孔，从而达到直槽型受感孔防水的目的。当水滴布满整个直槽型受感孔5时，不会像传统的圆形受感孔一样，使水滴布满其压力受感孔，由于水滴自身具有的张力，压力受感孔会被水滴封堵造成压力测量异常。而本装置设计的直槽型受感孔与内部导压管路组成的薄壁直槽型结构会使得受感孔形成一个“尖边”的薄壁，当水滴打上去或是附着上时，水滴会由于重力大于其附着的张力，使水滴沿着其直槽型薄壁向下流动，使压力受感孔的压力始终处于正常采压状态。如图2所示，B组加热器单元6包括圆柱受感体底部安装的B组加热器和一个温度传感器T3，以及在圆柱受感体顶部设置的一组温度传感器T2，可以实时监控加热器及受感体圆柱的底部至顶部的受感体壳体金属温度，确保实现受感体圆柱的整体温度监控。以达到整个受感圆柱防结冰的效果。同时装置金属壳体外表面涂覆憎水涂层，降低雨水附着概率。A组加热器单元12包括在差压传感器处设置的A组加热器及一个温度传感器T1。确保在恶劣的低温条件下，始终使得传感器处于其允许的温度范围之内，确保其正常工作。A组加热器以及B组加热器所在加热回路上连接有光耦、MOS管和电流检测芯片，中央处理器通过控制光耦的状态控制加热器回路通断。通过监测温度传感器T1温度值，控制A组加热器工作，使压力传感器附件温度维持在5℃上下，保证传感器在低温时能正常工作。当T1<5℃,开启A组加热器，当T1≥5℃，关闭A组加热器。通过监测温度传感器T2、T3温度值，以及环境温度值T，控制B组加热器工作，防止受感圆柱部分在雨雪冰冻条件下结冰，影响测量。环境温度T用于监测环境温度，当温度低于3℃时，认为环境存在结冰风险，B组加热器开始智能控制；当环境温度大于5℃时，认为当前环境不可能存在结冰，B组加热器停止工作。温度传感器T3用于控制加热器温度，防止加热器温度过高，对产品造成损坏。当开始加热后，T3温度值大于55℃后，停止B组加热器工作；当T3温度值恢复到50℃后，加热器从新开始工作。温度传感器T2用于监测受感体圆柱顶部温度，为了使柱体不发生结冰，要维持T2的值为30℃。当T2>30℃时，B组加热器停止加热。当T2<20℃时，B组加热器全速加热。当20≤T2≤30时，B组加热器进行PWM调制加热，加热占空比Q=(30-T2)×10。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固态测风装置压力受感孔的防水防冰结构，其特征在于：包括受感体组件（1）、隔热板（3）和底部组件（2），受感体组件（1）包括圆柱受感体（4），圆柱受感体（4）上设置有若干直槽型受感孔（5），圆柱受感体（4）内部设置有气路转接块（11）和若干差压传感器，底部组件（2）包括底座（7），底座（7）内设置有温度受感单元（9）和解算单元（8），受感体组件（1）和底部组件（2）之间设置有隔热板（3），圆柱受感体（4）和底座（7）内分别设置有B组加热器单元（6）和A组加热器单元（12）。

【技术特征摘要】
1.一种固态测风装置压力受感孔的防水防冰结构，其特征在于：包括受感体组件（1）、隔热板（3）和底部组件（2），受感体组件（1）包括圆柱受感体（4），圆柱受感体（4）上设置有若干直槽型受感孔（5），圆柱受感体（4）内部设置有气路转接块（11）和若干差压传感器，底部组件（2）包括底座（7），底座（7）内设置有温度受感单元（9）和解算单元（8），受感体组件（1）和底部组件（2）之间设置有隔热板（3），圆柱受感体（4）和底座（7）内分别设置有B组加热器单元（6）和A组加热器单元（12）。2.根据权利要求1所述的固态测风装置压力受感孔的防水防冰结构，其特征在于：所述的直槽型受感孔（5）的个数与差压传感器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔宪书，彭云峰，李效东，范英杰，郝奎，
申请(专利权)人：太原航空仪表有限公司，福建省大气探测技术保障中心，
类型：新型
国别省市：山西,14