一種基于三杯式風速儀的無線無源風速測量裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種風速測量裝置，具體為一種基于三杯式風速儀的無線無源風速測量裝置。
【背景技術】
[0002]目前，公知的風速儀有風杯、螺旋槳式、熱線等幾種類型。其中三杯式風速儀的原理是依靠風帶動風杯組轉動，然后通過光電傳感器測量其轉速來計算風速。使用這種測量方法時，風速與轉速呈線性關系，測量方便造價低廉。但是在實際使用中，該類型風速儀往往需要額外布設線纜以實現供電和數據傳輸，造成了諸多不便；尤其是在與其他傳感器構建傳感器網絡時，這些缺點往往會導致監測網絡可靠性降低，維護成本增加。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種基于三杯式風速儀的無線無源風速測量裝置。
[0004]為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案:一種基于三杯式風速儀的無線無源風速測量裝置，包括三杯體、軸、遮光盤、光電測量組件、外殼、直流電機、支柱、通信控制組件和可拆卸天線；所述三杯體與軸通過連接件連接；所述遮光盤和光電測量組件安裝在外殼中上端；所述直流電機設置在支柱上；所述通信控制組件安裝在外殼側端，且可拆卸天線與通信控制組件連接。
[0005]進一步，所述光電測量組件通過無線通信模塊連接主機；所述光電測量組件還連接有能量捕獲模塊和后備電源。
[0006]進一步，所述直流電機連接光電測量組件，且在直流電機上連接有繼電器、升壓穩壓模塊及電源控制模塊。
[0007]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:該基于三杯式風速儀的無線無源風速測量裝置，三杯體的型號為YGC-FS，直流電機型號為RF-300C-11440。電路部分中鋰電池型號為NCR18650B。無線通信模塊無線通信基于QAZ系列ZIGBEE無線模塊；它既可以節省安裝線纜的費用，避免生產線纜帶來的環境污染，同時又可以為各行業的生產提供更加全面準確的監測信息，可以帶來巨大的環境效益和經濟效益。
[0008]整體操作簡單，成本低，應用范圍廣，實用性強。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型的測量獲能部分的剖面圖；
[0010]圖2為本實用新型的外觀示意圖；
[0011]圖3為本實用新型的系統功能組成示意圖；
[0012]圖4為本實用新型的系統結構組成示意圖；
[0013]圖5為本實用新型的繼電器驅動電路的原理圖；
[0014]圖6為本實用新型的升壓穩壓電路的原理圖；
[0015]圖7為本實用新型的后備電源控制電路的原理圖。
【具體實施方式】
[0016]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0017]請參閱圖1?2，本實用新型提供一種技術方案:一種基于三杯式風速儀的無線無源風速測量裝置，包括三杯體1、軸2、遮光盤3、光電測量組件4、外殼5、直流電機6、支柱7、通信控制組件8和可拆卸天線9 ;所述三杯體I與軸2通過連接件連接；所述遮光盤3和光電測量組件4安裝在外殼5中上端；所述直流電機6設置在支柱7上；所述通信控制組件8安裝在外殼5側端，且可拆卸天線9與通信控制組件8連接。
[0018]進一步，所述光電測量組件4通過無線通信模塊連接主機；所述光電測量組件4還連接有能量捕獲模塊和后備電源。
[0019]進一步，所述直流電機6連接光電測量組件4，且在直流電機6上連接有繼電器、升壓穩壓模塊及電源控制模塊。
[0020]本實用新型的作用原理為:環境中有一定風時，推動三杯體旋轉，通過光電傳感器來產生一定頻率的脈沖，之后捕捉這一信號，根據預設程序計算出實時風速，并傳遞給Zigbee模塊，通過無線通信傳至上位機處。同時，由于三杯體的中軸與直流電機的軸通過聯軸器相連，其旋轉的動力可以直接驅動直流電機發電，產生的電力經過升壓穩壓電路，繼電器常閉回路，以及電源控制板，被分配至不同的用電側。
[0021]電力分配方案:1.當捕獲的能量供應充足，且鋰電池未蓄滿電時，電力同時被供應給蓄電池，測量裝置及無線通信裝置；2.當捕獲的能量供應充足，且鋰電池已蓄滿電時，電力同時被供應給測量裝置和無線通信裝置；3.當捕獲的能量供應不足時，電力由鋰電池供應給測量裝置和無線通信裝置；4.當持續有較強烈的風時，且鋰電池已蓄滿電時，此時電力過剩，則切斷捕獲的能量供應，只由鋰電池供應能量。
[0022]下面結合圖7對電源控制原理進行說明:當5V主電源掉電后，電路仍能提供5V電源。MAX709為監控電路，其2腳對主電源時行監視，7腳輸出為高電平時，晶體管VT，處于導通狀態，使得DC/DC轉換器MAX720處于關斷模式，并接通VTl和VT3向電池充電。當主電源電壓降到MAX709的復位閾值電平(典型值勤4.65V)時，7腳輸出低電平VT2和VT3截止，MAX720處于工作模式，不間斷電源的輸出重新提高到5V。當主電源繼續降到閾值電平以下時，7腳保持200ms的低電平，而不管此時的主電源是否恢復到閾值電平以上，這樣保證了斷電切換過程的完成。當主電源掉電后，電池仍能維持MAX720的正常5V輸出。VTl為P溝道MOSFET在，IA時電壓降僅為60mV，電池為鋰電池，VT3為β值為100?300的晶體管。
[0023]盡管已經示出和描述了本實用新型的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本實用新型的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的范圍由所附權利要求及其等同物限定。
【主權項】
1.一種基于三杯式風速儀的無線無源風速測量裝置，包括三杯體、軸、遮光盤、光電測量組件、外殼、直流電機、支柱、通信控制組件和可拆卸天線；其特征在于:所述三杯體與軸通過連接件連接；所述遮光盤和光電測量組件安裝在外殼中上端；所述直流電機設置在支柱上；所述通信控制組件安裝在外殼側端，且可拆卸天線與通信控制組件連接。2.根據權利要求1所述的一種基于三杯式風速儀的無線無源風速測量裝置，其特征在于:所述光電測量組件通過無線通信模塊連接主機；所述光電測量組件還連接有能量捕獲豐吳塊和后備電源。3.根據權利要求1所述的一種基于三杯式風速儀的無線無源風速測量裝置，其特征在于:所述直流電機連接光電測量組件，且在直流電機上連接有繼電器、升壓穩壓模塊及電源控制模塊。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于三杯式風速儀的無線無源風速測量裝置，包括三杯體、軸、遮光盤、光電測量組件、外殼、直流電機、支柱、通信控制組件和可拆卸天線；所述三杯體與軸通過連接件連接；所述遮光盤和光電測量組件安裝在外殼中上端；所述直流電機設置在支柱上；所述通信控制組件安裝在外殼側端，且可拆卸天線與通信控制組件連接。它既可以節省安裝線纜的費用，避免生產線纜帶來的環境污染，同時又可以為各行業的生產提供更加全面準確的監測信息，可以帶來巨大的環境效益和經濟效益。
【IPC分類】G01P5/02
【公開號】CN204631062
【申請號】CN201520277261
【發明人】張偉韜, 楊子千, 劉東旭, 李琳鑫, 楊用春, 王訓哲
【申請人】華北電力大學（保定）
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年5月4日