风向风速仪及风向风速装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种风向风速仪及风向风速装置，其不存在因结冰而无法测定的状态，且不会紊乱空气流动并能够准确地测定风向和风速。该风向风速仪具备：风道管(2)，气体在内部流通；热源部(3)，被设置为与风道管(2)的内周面无阶梯差地配置放射红外线的放射面，并能够根据输入电压通过电阻加热来控制红外线的放射量；及非接触温度传感器部(4)，被设置为将检测来自放射面(3a)的红外线的检测面(4a)以与放射面(3a)对置的状态且与风道管(2)的内周面无阶梯差地配置，其中，非接触温度传感器部(4)具备有多个热敏元件，所述多个热敏元件中的至少2个在检测面(4a)的正下方沿风道管(2)的延伸方向排列。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种不会紊乱空气流动而能够测定风向和风速的风向风速仪及风向风速装置。
技术介绍
在大气污染测定等中，以测定局部的大气流动为目的使用测定空气的风向和风速的风向风速仪。例如，公知有称为风杯的可旋转地具有半球壳或圆锥壳叶片的风杯式或可旋转地具有螺旋桨式叶片的螺旋桨式风向风速仪。并且，除了利用如上述的叶片旋转的风向风速仪以外，例如专利文献1中提出有由如下部分所构成的风向风速仪风道管，在内部具有通过两开口端与外界气体连通的测定风道；风速传感器，由配置于测定风道的温度依赖式电阻元件构成；2个温度传感器，以其中1个位于通过风速传感器的风的尾流内的形态，夹着风速传感器而配置于测定风道内。专利文献1 日本专利公开2003-7M61号公报上述以往的技术中留有以下课题。S卩，在利用上述以往的可旋转的叶片的风向风速仪中，有在寒冷地区等中叶片的旋转轴结冰的忧虑，并存在需要进行除雪或冰的检查工作，维修上费工夫之类问题点。并且，上述专利文献1中记载的技术中，由于将传感器设置于风道内，因此存在传感器本身成为障碍物而紊乱空气流动且很难测定准确的风向及风速的问题。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述课题而完成的，其目的在于，提供一种不存在因结冰而无法测定的状态，且不会紊乱空气流动并能够准确地测定风向和风速的风向风速仪及风向风速装置。本专利技术为解决上述课题而采用了以下结构。即，本专利技术的风向风速仪，其特征在于，具备风道管，气体在内部流通；热源部，被设置为与所述风道管的内周面无阶梯差地配置放射红外线的放射面，并能够根据输入电压通过电阻加热来控制红外线的放射量；及非接触温度传感器部，被设置为将检测来自所述放射面的红外线的检测面以与所述放射面对置的状态且与所述风道管的内周面无阶梯差地配置，其中，所述非接触温度传感器部具备有多个热敏元件，所述多个热敏元件中的至少2个在所述检测面的正下方沿所述风道管的延伸方向排列。在该风向风速仪中，由于非接触温度传感器部具备有多个热敏元件，所述热敏元件中的至少2个在检测面的正下方沿风道管的延伸方向排列，所以由向热源部的输入电压值和用多个热敏元件得到的放射面的温度分布能够测定风向及风速。另外，预先求出向热源部的输入电压与加热温度的关系，由该关系计算热源温度及温度分布。尤其至少2个热敏元件沿风道管的延伸方向排列，所以通过检测面能够得到风道管的延伸方向上的放射面的温度分布。另外，也预先求出与风速对应的热源温度变化的关系。这样，热源部因风道管内流过的气体而被冷却，放射面的温度分布发生变化，但通过非接触温度传感器部始终读取热源部的放射面的温度分布，由向热源部的输入电压值和放射面的温度分布的读取结果能够测定风向及风速。并且，在该风向风速仪中，热源部及非接触温度传感器部被设置为分别使放射面和检测面与风道管的内周面无阶梯差，而并非设置于风道上，所以不会紊乱风道管内的空气流动而能够准确地测定风向及风速，并且不会变成因结冰而无法测定的状态。并且，本专利技术的风向风速仪，其特征在于，所述非接触温度传感器部具备有红外线反射膜，设置于所述检测面上；基准热敏元件，设置于该红外线反射膜的正下方；多个红外线吸收膜，设置于所述红外线反射膜的周围并设置于所述检测面上；及多个温度分布用热敏元件，设置于这些红外线吸收膜的正下方。在该风向风速仪中，由于非接触温度传感器部具备有基准热敏元件，设置于检测面的红外线反射膜的正下方；及多个温度分布用热敏元件，设置于红外线反射膜的周围并设置于检测面的红外线吸收膜的正下方，所以由向热源部的输入电压值和用基准热敏元件及温度分布用热敏元件得到的放射面的温度分布能够测定风向及风速。S卩，在基准热敏元件中，由于红外线反射膜设置于检测面上，所以以反射来自热源部的放射面的红外线的状态测定基准温度，而在多个温度分布用热敏元件中，由于红外线吸收膜设置于检测面上，所以吸收从对置的放射面的各部分放射的红外线来测定对置的各部分的温度。而且，以这些各部分的温度与基准温度各自的差量为基础，能够准确地计算放射面的温度分布。并且，本专利技术的风向风速仪，其特征在于，所述温度分布用热敏元件及所述红外线吸收膜分别设置于沿以所述基准热敏元件为中心的周向均等分割的区域。S卩，在该风向风速仪中，温度分布用热敏元件及红外线吸收膜分别设置于沿以基准热敏元件为中心的周向均等分割的区域，所以能够测定所分割的多个区域中的放射面的详细的温度分布，并能够更准确地测定风向及风速。本专利技术的风向风速装置，其特征在于，具备2个上述本专利技术的风向风速仪，2个所述风道管使其延伸方向相互正交而设置。S卩，在该风向风速装置中，由于2个风道管使其延伸方向相互正交而设置，所以通过组合正交的2个方向的各测定结果，能够测定二维中的风向及风速。本专利技术的风向风速装置，其特征在于，具备3个上述本专利技术的风向风速仪，3个所述风道管使其延伸方向相互正交而设置。S卩，在该风向风速装置中，由于3个风道管使其延伸方向相互正交而设置，所以通过组合正交的3个方向的各测定结果，能够测定三维中的风向及风速。根据本专利技术，得到以下效果。S卩，根据本专利技术所涉及的风向风速仪及风向风速装置，由于非接触温度传感器部具备有多个热敏元件，所述多个热敏元件中的至少2个在检测面的正下方沿风道管的延伸方向排列，所以不会紊乱风道管内的空气流动而能够准确地测定风向及风速，并且不会成为因结冰而无法测定的状态。从而能够进行高精度的风向及风速的测定，即使在寒冷地区等也可以节省除雪或冰的维修工夫。附图说明图1是表示本专利技术所涉及的风向风速仪的一实施方式的简要剖视图。图2是在本实施方式中表示非接触温度传感器部的俯视图。图3是在本实施方式中仅表示基准热敏元件和与此邻接的温度分布用热敏元件的主要部分的立体图。图4是在本实施方式中仅表示基准热敏元件和与此邻接的温度分布用热敏元件的主要部分的剖视图。图5是在本说明所涉及的风向风速装置的一实施方式中表示进行二维中的测定的情况(a)及进行三维中的测定的情况(b)的风向风速装置的立体图。符号说明1-风向风速仪，2-风道管，3-热源部，3a-热源部的放射面，4_非接触温度传感器部，4a-非接触温度传感器部的检测面，5-红外线反射膜，6A-基准热敏元件，6B-温度分布用热敏元件，7-红外线吸收膜，10、20_风向风速装置，C-控制部。具体实施例方式以下，参照图1至图5对本专利技术所涉及的风向风速仪及风向风速装置的一实施方式进行说明。另外，在以下说明中使用的各附图中为了使各部件的大小可识别或易识别而适当地变更比例尺。如图1至图4所示，本实施方式的风向风速仪1具备有筒状风道管2，大气(气体)在内部流通；热源部3，被设置为与风道管2的内周面无阶梯差地配置放射红外线的放射面3a，并能够根据输入电压通过电阻加热来控制红外线的放射量；非接触温度传感器部4，被设置为将检测来自放射面3a的红外线的检测面如以与放射面3a对置的状态且与风道管2的内周面无阶梯差地配置；及控制部C，向热源部3外加电压而控制红外线的放射量，并且连接于非接触温度传感器部4，根据检测出的红外线量计算风向及风速。另外，上述热源部3及非接触温度传感器部4分别无间隙地固定于形成在风道管 2的安装孔上。并且，和风道管2相离开的控制盘等设有控制部C。上述热源部3例如采用通过由根据输本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种风向风速仪，其特征在于，具备：风道管，气体在内部流通；热源部，被设置为与所述风道管的内周面无阶梯差地配置放射红外线的放射面，并能够根据输入电压通过电阻加热来控制红外线的放射量；及非接触温度传感器部，被设置为将检测来自所述放射面的红外线的检测面以与所述放射面对置的状态且与所述风道管的内周面无阶梯差地配置，所述非接触温度传感器部具备有多个热敏元件，所述多个热敏元件中的至少２个在所述检测面的正下方沿所述风道管的延伸方向排列。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：久慈直树，石川元贵，中村贤蔵，
申请(专利权)人：三菱综合材料株式会社，
类型：发明
国别省市：JP