一种机车冷却风风速监控传感器制造技术

本实用新型专利技术涉及风量监控传感器技术领域，公开了一种机车冷却风风速监控传感器，第一超声波探头与第二超声波探头通过探头连杆固定连接，第一超声波探头内设有第一超声波换能器，第二超声波探头内设有第二超声波换能器，第一超声波换能器和第二超声波换能器均能接收和发送超声波信号，第一超声波探头与第二超声波探头之间构成超声波收发路径，超声波收发路径倾斜于风向；探头臂杆的一端与第二超声波探头固定连接，另一端与探测器盒固定连接；主电路板固定于探测器盒内，并分别与第一超声波换能器和第二超声波换能器电性连接；该传感器未设置任何阻碍件，为无流动阻挠测量，无压力损失，降低了应用和维护成本

【技术实现步骤摘要】
一种机车冷却风风速监控传感器


[0001]本技术涉及风量监控传感器
，具体涉及一种机车冷却风风速监控传感器
。

技术介绍

[0002]在机车的运行中，需要引入冷却风对相关零部件进行散热降温，为了更好地控制冷却风的输入风量，需要对冷却风风速进行监控
。
风速传感器广泛应用于民用
、
工业场合，目前市面上常用的是机械式传感器
、
皮托管式风速传感器
、
激光多普勒等
。
由于存在启动风速
、
温度
、
振动
、
尺寸
、
防雨水等问题，均不适合在轨道车辆的通风系统中使用
。
[0003]机械式测量主要有螺旋桨叶式和风杯旋转式风速计两种，基本原理是风经过螺旋桨桨叶或风杯时，带动桨叶或风杯旋转，其转速与风速大小成一定的正比关系，通过测量旋转速度来测量风速大小
。
由于存在机械转动部件，导致转动部件易磨损，且测量时有最低启动风速的要求，同时转动惯性也会降低风速测量时的响应速度
。
[0004]皮托管式风速传感器测量原理是通过测量流体引起的风流压力来测量流速的
。
操作时，将差压取样装置
——
皮托管置于流体的中心位置，使气流方向垂直于皮托管的取样管口，通过皮托管的两个管口分别测得该位置的动压与静压，其差值与速度的大小存在一定的线性关系
。
由于标准皮托管管口小，湿度及粉尘较大的环境中管口容易堵塞；标准皮托管安装角度对精度也有一定的影响
。
[0005]目前应用最广的激光风速传感器是
20
世纪
60
年代专利技术的激光多普勒测速仪
(
简称
LDA
或
LDV)。
它的工作原理是将激光束穿透流体照射在随流体一起运动的微粒上，检测微粒散射光的频率，根据光学多普勒效应确定微粒即流体的运动速度
。
缺点是要求光路通道上的透明度好以及价格昂贵
。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的不足，本技术的目的在于提供一种机车冷却风风速监控传感器，该机车冷却风风速监控传感器能够克服现有风速传感器的不足
。
[0007]为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0008]一种机车冷却风风速监控传感器，包括第一超声波探头
、
第二超声波探头
、
探头连杆
、
探头臂杆
、
探测器盒
、
主电路板，所述第一超声波探头与第二超声波探头通过所述探头连杆固定连接，所述第一超声波探头内设有第一超声波换能器，所述第二超声波探头内设有第二超声波换能器，所述第一超声波换能器和第二超声波换能器均能接收和发送超声波信号，所述第一超声波探头与第二超声波探头之间构成超声波收发路径，所述超声波收发路径倾斜于风向；所述探头臂杆的一端与所述第二超声波探头固定连接，另一端与所述探测器盒固定连接；所述主电路板固定于所述探测器盒内，并分别与第一超声波换能器和第二超声波换能器电性连接
。
[0009]在本技术中，优选的，所述主电路板上集成有：驱动电路，分别与所述第一超
声波换能器和第二超声波换能器电性连接，用于增强超声波信号；采集电路，分别与所述第一超声波换能器和第二超声波换能器电性连接，用于将采集的信号进行放大及滤波处理；主控单元，分别与所述驱动电路和采集电路电性连接，用于第一超声波换能器和第二超声波换能器的驱动控制，采集第一超声波换能器和第二超声波换能器的信号，以及对采集的数据进行处理
、
计算风速值
。
[0010]在本技术中，优选的，所述驱动电路分别与所述第一超声波换能器和第二超声波换能器电性连接的方式为交流耦合
。
[0011]在本技术中，优选的，还包括电源板，所述电源板固定于所述探测器盒内，所述电源板与所述主电路板电性连接，用于为所述主电路板
、
第一超声波换能器和第二超声波换能器提供电源
。
[0012]在本技术中，优选的，所述探测器盒上固定有若干电连接器，电连接器均与主电路板电性连接
。
[0013]在本技术中，优选的，所述探测器盒包括探测器盒体
、
探测器盒盖及盒体密封垫，所述探测器盒体与探测器盒盖固定连接，所述盒体密封垫设置于探测器盒盖的内侧边缘，用于密封探测器盒盖与探测器盒体之间的缝隙
。
[0014]在本技术中，优选的，所述盒体密封垫为发泡硅胶材料制成
。
[0015]在本技术中，优选的，所述探头臂杆通过臂杆座连接法兰
、
法兰密封垫
、
臂杆座与所述探测器盒盖固定连接，所述臂杆座设于探测器盒盖外侧，臂杆座连接法兰
、
法兰密封垫设于探测器盒盖内侧，所述臂杆座连接法兰与臂杆座位置相对应，所述臂杆座
、
探测器盒盖
、
法兰密封垫
、
臂杆座连接法兰依次固定连接
。
[0016]在本技术中，优选的，所述臂杆座
、
探测器盒盖
、
法兰密封垫
、
臂杆座连接法兰通过内六角圆柱头螺钉固定连接，所述探测器盒体与探测器盒盖通过沉头螺钉固定连接
。
[0017]在本技术中，优选的，所述主电路板分别与第一超声波换能器和第二超声波换能器电性连接的线路穿设于所述探头臂杆的内腔和
/
或探头连杆的内腔
。
[0018]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0019](1)
本技术未设置任何阻碍件，为无流动阻挠测量，无压力损失，特别在大口径流量测量方面有较突出的优点，降低了应用和维护成本
。
[0020](2)
本技术采用一对互为收发管的超声波换能器，通过时差法计算风速值，能够抵消温度
、
湿度
、
振动等外界环境造成的采集干扰，提高了风速采集的准确性
。
[0021](3)
本技术的采集电路的输入均采用交流耦合的方式，采集信号更稳定
。
[0022](4)
本专利技术尺寸小，精简电路及机械外壳，物料成本更低
。
附图说明
[0023]图1为本技术机车冷却风风速监控传感器的爆炸图
。
[0024]图2为本技术机车冷却风风速监控传感器的前视图
。
[0025]图3为本技术机车冷却风风速监控传感器的内部结构示意图
。
[0026]图4为本技术机车冷却风风速监控传感器的仰视图
。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种机车冷却风风速监控传感器，其特征在于，包括第一超声波探头
、
第二超声波探头
、
探头连杆
、
探头臂杆
、
探测器盒
、
主电路板，所述第一超声波探头与第二超声波探头通过所述探头连杆固定连接，所述第一超声波探头内设有第一超声波换能器，所述第二超声波探头内设有第二超声波换能器，所述第一超声波换能器和第二超声波换能器均能接收和发送超声波信号，所述第一超声波探头与第二超声波探头之间构成超声波收发路径，所述超声波收发路径倾斜于风向；所述探头臂杆的一端与所述第二超声波探头固定连接，另一端与所述探测器盒固定连接；所述主电路板固定于所述探测器盒内，并分别与第一超声波换能器和第二超声波换能器电性连接
。2.
根据权利要求1所述的机车冷却风风速监控传感器，其特征在于，所述主电路板上集成有：驱动电路，分别与所述第一超声波换能器和第二超声波换能器电性连接，用于增强超声波信号；采集电路，分别与所述第一超声波换能器和第二超声波换能器电性连接，用于将采集的信号进行放大及滤波处理；主控单元，分别与所述驱动电路和采集电路电性连接，用于第一超声波换能器和第二超声波换能器的驱动控制，采集第一超声波换能器和第二超声波换能器的信号，以及对采集的数据进行处理
、
计算风速值
。3.
根据权利要求2所述的机车冷却风风速监控传感器，其特征在于，所述驱动电路分别与所述第一超声波换能器和第二超声波换能器电性连接的方式为交流耦合
。4.
根据权利要求1所述的机车冷却风风速监控传感器，其特征在于，还包括电源板，所述电源板固定于所述探测器盒内，所述电源板与所述主电路板电性连接，用于为所述主电路板
、
第一超声波换能器和第二超声波换能器...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛志祥，王耀林，
申请(专利权)人：天津航联迪克科技有限公司，
类型：新型
国别省市：