一種輕質風向風速傳感器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種輕質風向風速傳感器。
【背景技術】
[0002]風速傳感器是可連續監測風速大小，并能夠對所處位置的風速進行實時顯示的重要儀表。該傳感器廣泛應用在礦山，電力，煙草，醫藥等需要實時監測風速的領域。風速傳感器的類型與性能直接影響系統風量的檢測和控制質量。風速傳感器品種繁多，最常用的是皮托管式風速傳感器，超聲波渦旋式風速傳感器，螺旋槳風速傳感器和熱線、熱膜式風速傳感器等。目前，我國及歐美各廠家的變風量末端裝置均采用皮托管式風速傳感器。現有的皮托管式風速傳感器在4-16m/s范圍具有良好的精度，但是在小風速測量方面具有局限性，低于2m/s無法測量，在一些微小風速的測量場合無法使用。
[0003]中國專利201520608389.8，公開的一種微風速傳感器，包括外殼、空心的探測桿、
接桿、顯示屏、按鍵和傳感器模塊電路板，傳感器模塊電路板安裝在外殼內部，顯示屏和按鍵安裝在外殼上，探測桿通過接桿與傳感器模塊電路板固定，探測桿的桿壁上開有全壓測壓孔，桿壁上與全壓測壓孔相對應的位置開有靜壓測壓孔，一個全壓測壓孔與一個靜壓測壓孔為一對通氣孔，探測桿上有多對通氣孔。
[0004]其雖然具有以下優點:通過設置多對通風孔，可以使空氣混合的更均勻，可測量0-20m/s之間的風速，尤其適用于0.2?2m/s微風速的測量，精度達到0.lm/s，填補了皮托管原理的風速傳感器不能測量微風速的空白，使測量值更精確。
[0005]但是其缺點是:使用時，全壓測壓孔的孔面與氣流方向垂直，桿壁上與全壓測壓孔相對應的位置開有靜壓測壓孔，使用時具有局限性。
[0006]中國專利201220738970.8，公開了一種風速傳感器，包括:殼體，所述殼體具有內腔和第一螺紋結構;風速機構，設于所述殼體上;傳動軸機構，設于所述殼體的所述內腔中，且與所述風速機構連接;軸承機構，設于所述殼體的所述內腔中，與所述殼體內壁連接，且與所述傳動軸機構連接；
風速轉換電路模塊，設于所述殼體的所述內腔，用于將所述風速機構檢測到的風速變化轉換成數字信號輸出；
電源裝置，與所述風速轉換電路模塊連接，并為其供電；
底座機構，包括底座，所述底座上具有與所述第一螺紋結構配合的第二螺紋結構，所述底座機構通過所述第二螺紋與所述第一螺紋的配合來實現與所述殼體螺紋連接在一起，從而將所述傳動軸機構，所述軸承機構和所述風速轉換電路模塊封裝在所述殼體的所述內腔中；
其特征在于:所述底座機構上設有第一定位結構，所述殼體上設有第二定位結構;所述傳感器還包括卡R定位部件；當所述殼體與所述底座機構通過所述螺紋連接相互旋緊后，所述卡閂定位部件分別與所述第一定位結構和所述第二定位結構進行配合，使得所述底座機構與所述殼體間在周向上形成相對定位。
[0007]雖然其具有以下優點:所述底座機構上設有第一定位結構，所述殼體上設有第二定位結構;所述傳感器還包括卡R定位部件；當所述殼體與所述底座機構通過所述螺紋連接相互旋緊后，所述卡閂定位部件分別與所述第一定位結構和所述第二定位結構進行配合，使得所述底座機構與所述殼體間在周向上形成相對定位。上述設計可以在殼體與底座相對旋緊后，即使發生震動，也不會再發生松動，從而影響檢測精度，影響風速傳感器的工作可靠性，這是因為卡閂定位部件將兩者在周向上進行了相對定位的緣故。
[0008]但其在測量過程中是通過旋轉部件來檢測風速和風向的，風速傳感器和螺旋漿風速傳感器因旋轉質量有限，傳感器器慣性較大，轉動部分破壞流場，不能測量較低的風速，誤差較大，使用壽命有限。
【發明內容】
[0009]本發明需要解決的問題是針對上述現有技術的不足，而提供一種輕質風向風速傳感器。
[0010]為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是:
一種輕質風向風速傳感器，包括底座、7字型的支架、風敏桿、正八邊形的感應框，支架固定在底座上，感應框設置在底座的上端面上，風敏桿懸掛在支架上，風敏桿位于感應框的中心軸處，風敏桿的自由端低于感應框的上沿，感應框的每一個邊與風敏桿的自由端之間的垂直距離為0.1-5_，感應框的每一個邊的內側均設有應力傳感器，應力傳感器將檢測到的信號傳送給風速轉換電路模塊，風速轉換電路模塊與顯示屏電連接，電源模塊為應力傳感器、風速轉換電路模塊和顯示屏提供電源；
所述的風敏桿的截面為正八邊形，且其為空心結構；
所述的應力傳感器，用于檢測風敏桿的自由端與感應框的各邊之間的應力，并將應力信號傳送給風速轉換電路模塊；
所述的風速轉換電路模塊，用于接收應力傳感器傳送的應力信號，并對應力信號轉換為風速信號，再將風速信號轉換成數字信號輸出；
所述的顯示屏，用于顯示風速轉換電路模塊輸出的風速和風向信息。
[0011 ]感應框的每一個邊與風敏桿的自由端之間的垂直距離為0.1-2_。
[0012]所述的底座為圓盤形。
[0013]所述的風速轉換電路模塊內設有A/D轉換器。
[0014]所述的應力傳感器為電阻型傳感器。
[0015]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
(1)本發明對流場的破壞小、測量慣性小、能測量低風速、精度高、使用壽命長；
(2)工藝簡單、輸出信號大、結構可靠；
(3)能同時測量風速和風向；
(4)節省安裝空間，對氣流擾動小；
(5)本發明同時具有質量輕、精度高、長壽命、結構簡單可靠的特點；
(6)正八邊形的感應框對應八個風向，可以很直觀的看出風向；
(7)空心結構的風敏桿質量更輕，對微風的感應更靈敏。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發明的輕質風向風速傳感器的結構示意圖；
其中，1、底座，2、支架，3、風敏桿，4、感應框，5、應力傳感器，6、風速轉換電路模塊，7、顯示屏，8、電源模塊。
【具體實施方式】
[0017]現在結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發明的基本結構，因此其僅顯示與本發明有關的構成。
[0018]其中，1、底座，2、支架，3、風敏桿，4、感應框，5、應力傳感器，6、風速轉換電路模塊，
7、顯示屏，8、電源模塊。
[0019]如圖1所示，一種輕質風向風速傳感器，包括底座、7字型的支架、風敏桿、正八邊形的感應框，支架固定在底座上，感應框設置在底座的上端面上，風敏桿懸掛在支架上，風敏桿位于感應框的中心軸處，風敏桿的自由端低于感應框的上沿，感應框的每一個邊與風敏桿的自由端之間的垂直距離為0.1 -5mm，感應框的每一個邊的內側均設有應力傳感器，應力傳感器將檢測到的信號傳送給風速轉換電路模塊，風速轉換電路模塊與顯示屏電連接，電源模塊為應力傳感器、風速轉換電路模塊和顯示屏提供電源；
所述的風敏桿的截面為正八邊形，且其為空心結構；
所述的應力傳感器，用于檢測風敏桿的自由端與感應框的各邊之間的應力，并將應力信號傳送給風速轉換電路模塊；
所述的風速轉換電路模塊，用于接收應力傳感器傳送的應力信號，并對應力信號轉換為風速信號，再將風速信號轉換成數字信號輸出；
所述的顯示屏，用于顯示風速轉換電路模塊輸出的風速和風向信息。
[0020]感應框的每一個邊與風敏桿的自由端之間的垂直距離為0.1-2_。
[0021]所述的底座為圓盤形。
[0022]所述的風速轉換電路模塊內設有A/D轉換器。
[0023]所述的應力傳感器為電阻型傳感器。
[0024]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
(1)本發明對流場的破壞小、測量慣性小、能測量低風速、精度高、使用壽命長；
(2)工藝簡單、輸出信號大、結構可靠；
(3)能同時測量風速和風向；
(4)節省安裝空間，對氣流擾動小；
(5)本發明同時具有質量輕、精度高、長壽命、結構簡單可靠的特點；
(6)正八邊形的感應框對應八個風向，可以很直觀的看出風向；
(7)空心結構的風敏桿質量更輕，對微風的感應更靈敏。
[0025]以上述依據本發明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。
【主權項】
1.一種輕質風向風速傳感器，其特征在于:包括底座、7字型的支架、風敏桿、正八邊形的感應框，支架固定在底座上，感應框設置在底座的上端面上，風敏桿懸掛在支架上，風敏桿位于感應框的中心軸處，風敏桿的自由端低于感應框的上沿，感應框的每一個邊與風敏桿的自由端之間的垂直距離為0.1 -5mm，感應框的每一個邊的內側均設有應力傳感器，應力傳感器將檢測到的信號傳送給風速轉換電路模塊，風速轉換電路模塊與顯示屏電連接，電源模塊為應力傳感器、風速轉換電路模塊和顯示屏提供電源； 所述的風敏桿的截面為正八邊形，且其為空心結構； 所述的應力傳感器，用于檢測風敏桿的自由端與感應框的各邊之間的應力，并將應力信號傳送給風速轉換電路模塊； 所述的風速轉換電路模塊，用于接收應力傳感器傳送的應力信號，并對應力信號轉換為風速信號，再將風速信號轉換成數字信號輸出； 所述的顯示屏，用于顯示風速轉換電路模塊輸出的風速和風向信息。2.根據權利要求1所述的輕質風向風速傳感器，其特征在于:感應框的每一個邊與風敏桿的自由端之間的垂直距離為0.l-2mm。3.根據權利要求1所述的輕質風向風速傳感器，其特征在于:所述的底座為圓盤形。4.根據權利要求1所述的輕質風向風速傳感器，其特征在于:所述的風速轉換電路模塊內設有A/D轉換器。5.根據權利要求1所述的輕質風向風速傳感器，其特征在于:所述的應力傳感器為電阻型傳感器。
【專利摘要】本發明公開了一種輕質風向風速傳感器，包括底座、支架固定在底座上，感應框設置在底座的上端面上，風敏桿懸掛在支架上，風敏桿位于感應框的中心軸處，風敏桿的自由端低于感應框的上沿，感應框的每一個邊的內側均設有應力傳感器，應力傳感器將檢測到的信號傳送給風速轉換電路模塊，風速轉換電路模塊與顯示屏電連接，電源模塊提供電源。與現有技術相比，本發明的有益效果是：對流場的破壞小、測量慣性小、能測量低風速、精度高、使用壽命長；工藝簡單、輸出信號大、結構可靠；能同時測量風速和風向；節省安裝空間，對氣流擾動小；本發明同時具有質量輕、精度高、長壽命、結構簡單可靠的特點。
【IPC分類】G01D21/02
【公開號】CN105466490
【申請號】CN201510966435
【發明人】禹勝林
【申請人】無錫信大氣象傳感網科技有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年12月22日