專利名稱：風級風速報警儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種測量風速的儀器，特別是一種適合塔吊使用的能在測量和顯示風速的同時還顯示風級并能在大于預置風級時報警和自動切斷塔吊電源的裝置。
現有的塔吊上，大多沒有配備測風報警設備，有少數塔吊僅采用一般的機械式手持風速儀測量風速，還有采用磁電式風杯與數字電路配合計數，再用數碼管顯示風速，存在體積大、精度低等缺點，為此，Z L92218229.4號中國專利公開了一種塔吊測風報警儀，采用小型三杯式光電風速傳感器，將風杯轉動時產生的光電脈沖，經過放大整形電路和主控門進行計數譯碼顯示出風速值，由于三杯式光電風速傳感器具有輕便靈活、轉動阻力小和靈敏度高等優點，使整機具有測量精度高的優點，但由于該機顯示的僅為風速值而無風級值，所以存在不便于判別風級的缺點。
本實用新型的目的是為了克服上述風速儀的不足之處，設計一種能顯示風速又能顯示風級并在大風時自動切斷被控負載電源的風級風速報警儀。
本實用新型的風級風速報警儀包括三杯式光電風速傳感器FS、單片機U1、驅動器U2、喇叭SP、繼電器J、晶體B、三個電容C1-C3、二個電阻R1-R2、自校按鍵開關K1、報警預置開關K2和K3、五個寄存器U3-U7、40個限流電阻和五個數碼管DG1-DG5及電源，其電路連接關系是風速傳感器FS的信號端接單片機U1第18腳，U1第1腳接電阻R1和電容C1，R1另一端接地，C1另一端接電源正極，晶體B的一端接U1第4腳和C2，晶體B的另一端接U1第5腳和C3，C2和C3的另一端接地，U1第16腳接U2第6腳，U1第19腳接U2第1腳，U1第14腳與K3串聯后接地，U1第15腳與K2串聯后接地，U1第17腳與K1串聯接地，U2第3腳與喇叭SP和電阻R2串聯后接電源正極，U2第5腳與繼電器J的電磁線圈串聯后接電源正極，繼電器J的常閉觸點開關與被控電器的電源聯接，單片機U1的第2腳接U3第1和第2腳，U3第13腳接U4第1和第2腳，U4第13腳接U5第1和第2腳，U5第13腳接U6第1和第2腳，U6第13腳接U7第1和第2腳，U3-U7的第3、4、5、6、10、11、12、13腳分別與40個限流電阻串聯后再分別與DG1-DG5的第7、6、4、2、1、9、10、5腳連接，U3-U7的第7腳接地，U3-U7的第9、14腳和DG1-DG5的第3、8腳接電源正極。
附圖
是本實用新型的電路連接關系圖。
參見附圖，圖中的U1選用89C1051或89C2051或97C1051或97C2051或51系列的單片機，U2選用SN75452型雙外設驅動器，U3-U7選用74LS164型八位串行輸入/并行輸出移位寄存器，DG1-DG5選用八段數碼顯示管。其電路連接關系如前所述。工作時，當三杯式風杯轉動時產生光電脈沖，此脈沖經放大整形后，由單片機U1第18腳輸入該風速信號，經過2秒采樣、計算、求出被測風速風級。被測風速風級由單片機的第2腳(數據口)和第3腳(移位脈沖串行口)輸出到五位數碼管顯示器，先由DG1、DG2、DG3三位數碼管顯示風速，再由DG4和DG5兩位數碼管顯示風級，此時，若被測風速大于或等于設定的報警風速，單片機的第19腳輸出頻率為700HZ的方波脈沖，經驅動器U2使喇叭發出報警聲，提醒用戶注意。若被測風速等于或大于每秒20米，單片機的第19腳輸出頻率為1000HZ的方波脈沖，經驅動器U2使喇叭發出音調較高的報警聲，此時，單片機的第16腳由低電平變為高電平，經U2反相驅動后，帶動外部繼電器J工作，自動切斷被控設備的電源，防止意外發生。設定報警風速是由單片機的第15腳和第14腳的狀態確定，該狀態分別由預置開關K2和K3的狀態確定，如當K2通、K3通時為6級風，其風速對應為13.4米/秒；當K2通、K3斷時為7級風，其風速對應為16米/秒；當K2斷、K3通時為8級風，其風速對應為18米/秒；當K2斷、K3斷時為9級風，其風速對應為20米/秒。K1為自校開關，接通時進入自校功能， 顯示器顯示風級由0級至12級遞增，風速由0加0.1至51.1米/秒遞增，同時根據設定報警風速值，喇叭發出相應的預警聲或報警聲，自校完畢，自動轉入風速風級測試狀態。
本實用新型能對1-12級風速進行測量，迅速顯示出當時的風速數值和風速等級，能在6級以上風速時自動報警，8級以上風速時就能自動切斷被控設備的電源。具有體積小、重量輕、精度高和使用方便等優點，可廣泛用于電力、煤炭、塔吊和科研等部門。
權利要求1.一種風級風速報警儀包括三杯式光電風速傳感器FS，其特征在于還包括單片機U1、驅動器U2、喇叭SP、繼電器J、晶體B、三個電容C1-C3、二個電阻R1-R2、自校按鍵開關K1、報警預置開關K2和K3、五個寄存器U3-U7、40個限流電阻和五個數碼管DG1-DG5及電源，其電路連接關系是風速傳感器FS的信號端接單片機U1第18腳，U1第1腳接電阻R1和電容C1，R1另一端接地，C1另一端接電源正極，晶體B的一端接U1第4腳和C2，晶體B的另一端接U1第5腳和C3，C2和C3的另一端接地，U1第16腳接U2第6腳，U1第19腳接U2第1腳，U1第14腳與K3串聯后接地，U1第15腳與K2串聯后接地，U1第17腳與K1串聯接地，U2第3腳與喇叭SP和電阻R2串聯后接電源正極，U2第5腳與繼電器J的電磁線圈串聯后接電源正極，繼電器J的常閉觸點開關與被控電器的電源聯接，單片機U1的第2腳接U3第1和第2腳，U3第13腳接U4第1和第2腳，U4第13腳接U5第1和第2腳，U5第13腳接U6第1和第2腳，U6第13腳接U7第1和第2腳，U3-U7的第3、4、5、6、10、11、12、13腳分別與40個限流電阻串聯后再分別與DG1-DG5的第7、6、4、2、1、9、10、5腳連接，U3-U7的第7腳接地，U3-U7的第9、14腳和DG1-DG5的第3、8腳接電源正極。
2.如權利要求1所述的風級風速報警儀，其特征在于U1選用89C1051或89C2051或97C1051或97C2051或51系列的單片機，U2選用SN75452型雙外設驅動器，U3-U7選用74LS164型八位串行輸入/并行輸出移位寄存器，DG1-DG5選用八段數碼顯示管。
專利摘要一種風級風速報警儀主要由單片機、數字顯示器、報警器和風速傳感器組成,能對1—12級風速進行測量,迅速顯示出當時的風速數值和風速等級,能在6級以上風速時自動報警,8級以上風速時就能自動切斷被控設備的電源,具有體積小、重量輕、精度高和使用方便等優點,可廣泛用于電力、煤炭、塔吊和科研等部門。
文檔編號G08B3/00GK2389368SQ9923045
公開日2000年7月26日 申請日期1999年9月14日 優先權日1999年9月14日
發明者方玉寶, 潘清明 申請人:方玉寶