一种风速风向一体式传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种风速风向一体式传感器，包括风向标和底座，所述风向标可相对于所述底座转动；所述风向标包括中空管道和磁铁，所述中空管道中安装有孔板，所述孔板的两边开设有引压孔，所述引压孔连接差压传感器，温湿度传感器安装在所述中空管道中，所述差压传感器和温湿度传感器与风向标中的测量电路板连接；所述底座中设置有控制电路板和霍尔开关，所述测量电路板与所述控制电路板无线连接，所述霍尔开关用于检测所述磁铁的位置。本发明专利技术成本低，体积小，适于较小空间安装。适于较小空间安装。适于较小空间安装。

【技术实现步骤摘要】
一种风速风向一体式传感器


[0001]本专利技术涉及传感器，特别是一种风速风向一体式传感器。

技术介绍

[0002]风速风向传感器是一种对风速和风向进行连续测量的传感器，广泛应用于气象、农业和工程机械等领域，按测量原理一般可分为机械式风速风向传感器、热式风速传感器、皮托管式风速传感器和超声波式风速风向传感器等。现有的风速风向一体化传感器一般是超声波式风速风向传感器，或者采用三杯式风速传感器与风向标式风向传感器的组合。超声波式风速风向传感器一般成本比较高，而采用机械测量原理的三杯式风速传感器与风向标式风向传感器在安装时需要比较大的空间，不适合安装在一些空间受限的地方。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种风速风向一体式传感器。
[0004]一种风速风向一体式传感器，包括风向标和底座，所述风向标可相对于所述底座转动；所述风向标包括中空管道和磁铁，所述中空管道中安装有孔板，所述孔板的两边开设有引压孔，所述引压孔连接差压传感器，温湿度传感器安装在所述中空管道中，所述差压传感器和温湿度传感器与风向标中的测量电路板连接；所述底座中设置有控制电路板和霍尔开关，所述测量电路板与所述控制电路板无线连接，所述霍尔开关用于检测所述磁铁的位置。
[0005]可选的，所述风向标还包含尾翼，所述尾翼固定于所述中空管道的一端；在所述中空管道的进风口与出风口处安装有丝网；所述测量电路板位于由第一支撑座与第二支撑座形成的密封的第一腔室中；所述中空管道固定于所述第一支撑座上，在所述第一支撑座上开设有放置所述差压传感器的孔，所述差压传感器所在的孔与所述引压孔贯通；所述第二支撑座的中心具有转轴，在所述底座上具有凸出的转轴支撑结构，所述转轴插入所述转轴支撑结构中；由所述第二支撑座和所述底座形成第二腔室，无线电源位于该第二腔室中；所述无线电源固定于所述第二支撑座的内壁上，所述无线电源通过所述第二腔室上的线孔与位于所述第一腔室中的测量电路板连接；所述磁铁固定于所述第二支撑座的侧壁上，所述霍尔开关安装于所述底座的圆柱形外壳上；所述磁铁固定于所述转轴的一端，所述霍尔开关安装于所述控制电路板上。
[0006]本专利技术的有益效果是：本专利技术结构简单，成本低；不含有风杯等转动部件，体积小，适于较小空间安装；采用了整体上分为了第一腔室、第二腔室和底座的第三腔室这样三个相互分隔的独立腔室，有效避免了相互干扰，同时，结合无线传输，使得结构更加紧凑、可靠。
附图说明
[0007]图1是实施例1的结构示意图；
[0008]图2是实施例2的结构示意图；。
[0009]图中，1
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风向标 2
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差压传感器 3
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线路板 4
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无线电源 5
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磁铁 6
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第一电路板 7
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第二电路板 8
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轴承 9
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霍尔开关 10
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温湿度传感器 11
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钢丝网 12
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底座外壳 13
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孔板 14
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引压孔 15
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接线端子。
具体实施方式
[0010]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明，使本专利技术的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按比例绘制附图，重点在于示出本专利技术的主旨。
[0011]实施例1
[0012]参阅图1，本专利技术的风速风向一体式传感器包括风向标1和底座12。风向标1中包含尾翼、中空管道、测量模块、差压传感器2、温湿度传感器10，无线电源4、无线传输模块、磁铁5等相关元件，测量模块、无线传输模块位于风向标的测量电路板3上。
[0013]其中尾翼固定于中空管道的一端，通过尾翼为中空管道提供转动的动力，同时尾翼可以稳定中空管的转动方向。中空管道提供空气流通通路，其材质可以是金属、非金属等。中空管道的进风口与出风口处安装有丝网11，丝网11用于阻止空气中的异物进入管道内部，同时对气流进行整流。中空管道中部位置安装有孔板13，孔板13两边设置有引压孔14，引压孔14连接差压传感器2两端。温湿度传感器10安装在中空管道中用于测量空气的温度和湿度，从而确定空气的密度。
[0014]差压传感器2和温湿度传感器10与测量电路板3上的测量模块连接，这样测量电路板3便可以获取到差压传感器2和温湿度传感器10的测量结果。测量电路板3位于由第一支撑座16与第二支撑座18形成的密封的第一腔室17中，第一支撑座16与第二支撑座18可以由金属制成。风速风向传感器一般位于野外复杂电磁环境中，而差压传感器2、温湿度传感器10受周围电磁环境影响较大，本专利技术将测量电路板3置于密封的第一腔室17中可以有效的减少周围电磁环境对测量结果的影响，提高了测量准确性。
[0015]中空管道固定于第一支撑座16上，在第一支撑座16上开设有放置差压传感器2的孔，差压传感器2所在的孔与引压孔14贯通，从而可以实现差压传感器2对孔板13两边气压差的测量。温湿度传感器10的引线穿过第一支撑座16连接测量电路板3。
[0016]第二支撑座18位于第一支撑座16下方，第二支撑座18与第一支撑座16固定连接，第二支撑座18大致呈倒“山”字形，第二支撑座18的中心具有转轴20，相应的底座12上具有凸出的转轴支撑结构19，转轴20插入转轴支撑结构19中，这样底座12便可以通过转轴支撑结构19支撑第二支撑座18在底座12上转动。进一步的，在转轴支撑结构19上设置有轴承8，轴承8套设于转轴20上，这样风向标1的转动会更加平滑。
[0017]由第二支撑座18和底座12形成第二腔室21，无线电源4位于该第二腔室21中。具体而言，无线电源4第二支撑座18的内壁上，这样在第二支撑座18转动时，无线电源4与第二支撑座18不发生相对运动。无线电源4通过第二腔室21上的线孔与位于第一腔室17中的测量电路板3连接，为测量电路板3提供电能。本专利技术中将无线电源4与测量电路板3置于相互分隔的两个腔室中，这样一方面无线电源4不会占用测量电路板3的空间，测量电路板3的体积
[0031]u1——孔板进风侧风速，单位m/s
[0032]u2——空气流束收缩到最小处的风速，单位m/s
[0033]由流体的连续性方程得：
[0034]ρA1u1＝ρA2u2···········
(2)
[0035]式中：
[0036]A1——中空管道截面积，单位m2[0037]A2——空气流束收缩到最小时的有效截面积，单位m2[0038]ρ——空气密度，单位kg/m3[0039]u1——孔板进风侧风速，单位m/s
[0040]u2——空气流束收缩到最小处的风速，单位m/s
[0041]联立(1)和(2)得：
[0042][00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风速风向一体式传感器，其特征在于：包括风向标和底座，所述风向标可相对于所述底座转动；所述风向标包括中空管道和磁铁，所述中空管道中安装有孔板，所述孔板的两边开设有引压孔，所述引压孔连接差压传感器，温湿度传感器安装在所述中空管道中，所述差压传感器和温湿度传感器与风向标中的测量电路板连接；所述底座中设置有控制电路板和霍尔开关，所述测量电路板与所述控制电路板无线连接，所述霍尔开关用于检测所述磁铁的位置。2.根据权利要求1所述的一体式传感器，其特征在于，所述风向标还包含尾翼，所述尾翼固定于所述中空管道的一端。3.根据权利要求1所述的一体式传感器，其特征在于，在所述中空管道的进风口与出风口处安装有丝网。4.根据权利要求1所述的一体式传感器，其特征在于，所述测量电路板位于由第一支撑座与第二支撑座形成的密封的第一腔室中。5.根据权利要求4所述的一体式传感器，其特征在于，所述中空管道固定于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈旭财，杨进康，谢功贤，
申请(专利权)人：湖南菲尔斯特传感器有限公司，
类型：发明
国别省市：