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介绍一种无需校准的风向仪的制作方法

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泰宁新闻网 http://www.tainingxinwen.cn 2020-09-17 10:48 出处:网络
如下提供的介绍一种无需校准的风向仪的制作方法,小编为你解读相关内容 本实用新型涉及一种无需校准的风向仪。

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本实用新型涉及一种无需校准的风向仪。



背景技术:

目前,检测风向主要有以下两种方法,第一种方法是采用传统落地风向标,采用此种方法时,观测人员只有在现场且周围环境方向明确的情况下才能确定风向,此种方法不能远距离获得风向数据,而且在不熟悉的野外环境下,需要配合指南针才能确定风向;第二种方法是通过与风向杆同轴的装置上安装霍尔、光栅或其他传感器来确定相对方向,利用此种方法时,风向仪必须固定安装,且风向仪底座须在周围环境方向明确的情况下,按固定指示方向安装,安装时极不方便,上述两种方法内采用的风向仪,都需要在确定正南正北方向的前提下安装精确才能准确的测量风向。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种无需校准的风向仪,在安装本风向仪时,无需预先判断环境方向,无需校准方向,从而使得风向仪的安装过程简单便利。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是:一种无需校准的风向仪,包括上盖、下壳体、旋转轴、传动杆和风向杆,所述上盖卡扣在所述下壳体上,所述旋转轴竖直套置在所述上盖内部设置的一平面轴承内,旋转轴上部位于上盖的上方,旋转轴的下部位于下壳体内侧,所述传动杆的下端套置在所述旋转轴上部,且传动杆的转动可带动旋转轴转动,所述风向杆水平设置在所述传动杆的上端,在所述风向杆的两端分别对向设置有配重环和旋转翼,该风向仪还包括导电滑环和数据处理及发送单元,所述导电滑环套置在所述旋转轴上,且位于上盖下方,所述数据处理及发送单元设置在所述旋转轴下部设置的一支撑板上,所述数据处理及发送单元包括微处理器、电子罗盘和通信模块,外部电源可通过导电滑环为微处理器、电子罗盘和通信模块提供电源,所述微处理器与所述电子罗盘和通信模块电连接,且电子罗盘的x方向箭头与旋转翼前端指向一致。

优选地,所述电子罗盘为平面电子罗盘。

进一步地,所述电子罗盘水平设置在所述支撑板上,在所述上盖上设置一气泡水平仪。

进一步地,所述电子罗盘为三维电子罗盘。

进一步地,所述通信模块为无线通信模块,其通过无线网络与外界信号接收终端进行数据传送。

优选地,所述通信模块为有线通信模块,所述有线通信模块通过所述导电滑环与外界信号接收终端进行数据传送。

本实用新型的有益效果是:本实用新型结构简单,使用便利;本实用新型内的电子罗盘的x方向箭头与旋转翼前端指向一致,从而在当旋转翼在风力的带动下偏转一定角度后,电子罗盘可直接输出地磁水平分量hx和hy,微处理器依据地磁水平分量hx和hy便可计算得旋转翼相对于磁北的方位角,从而即可确定风向,上述计算出风向的过程,不要求在安装风向仪时,事先确定好环境方向,且必须按照一定的方向去安装,从而使得本实用新型使用便利;通过导电滑环解决了数据处理及发送单元的外部电源输送问题,继而使得本实用新型能够实现长时间的安全稳定的运行。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的部分优选实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的整体结构示意图;

图2为图1中a处放大图;

图3为电子罗盘的x方向相对于磁北方向分布的第一种示意图;

图4为电子罗盘的x方向相对于磁北方向分布的第二种示意图;

图中:1上盖、11平面轴承、2下壳体、3旋转轴、31支撑板、4传动轴、5风向杆、51配重环、52旋转翼、61电子罗盘、62微处理器、63通信模块、7导电滑环、8气泡水平仪。

具体实施方式

下面将结合具体实施例及附图1-4,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分优选实施例,而不是全部的实施例。本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似变形,因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

本实用新型提供了一种无需校准的风向仪(如图1所示),包括上盖1、下壳体2、旋转轴3、传动杆4、风向杆5、导电滑环7和数据处理及发送单元,所述上盖1卡扣在所述下壳体2上,所述旋转轴3竖直套置在所述上盖1内部设置的一平面轴承11内,旋转轴3上部位于上盖1的上方,旋转轴3的下部位于下壳体2内侧,通过平面轴承11对旋转轴3的支撑,可使得旋转轴3能够在竖直平面内稳定灵活自由转动,所述传动杆4的下端套置在所述旋转轴3上部,且传动杆4的转动可带动旋转轴3转动,所述风向杆5水平设置在所述传动杆4的上端,在所述风向杆5的两端分别对向设置有配重环51和旋转翼52,在有风的环境中,旋转翼52在风力的作用下带动传动杆4转动,当旋转翼52与风向平行时,旋转翼52停止转动,所述导电滑环7套置在所述旋转轴3上,且位于上盖1下方,导电滑环7为本领域内成熟技术产品,其不仅具有传输电流的功能,同时,也可以具有传输数据的功能,所述数据处理及发送单元设置在所述旋转轴3下部设置的一支撑板31上,所述数据处理及发送单元包括微处理器62、电子罗盘61和通信模块63,外部电源可通过导电滑环7为微处理器62、电子罗盘61和通信模块63提供电源,所述微处理器62与所述电子罗盘61和通信模块63电连接,且电子罗盘61的x方向箭头与旋转翼52前端指向一致,电子罗盘61为本领域内常用技术产品,故在此,对于电子罗盘61的工作原理及相关具体结构不再做详细说明,电子罗盘61在工作时,其能够输出所在环境下的地磁场的水平分量hx、hy。

在实际应用中,电子罗盘61将测量到的地磁场的水平分量hx、hy,直接输送给微处理器62,然后,微处理器将hx、hy带入其内设定的计算方法,便可直接获得旋转翼52相对于磁北的夹角,继而可确定风向,微处理器62在利用地磁场的水平分量hx、hy的计算原理为:由于磁北的方向就是地磁场在水平面上的分量hxy方向,要确定风向相对于磁北方位角α,由电子罗盘61可以直接得出地磁场的水平分量hx、hy,因此相对于磁北的角正切函数的周期为180°,电子罗盘61方位角α转换到相对磁北0°-360°的范围内,得到相对于磁北的360°范围内(顺时针方向)的方位角α,如下述计算公式:

微处理器62通过上述计算公式便可获得α的值,然后,将α的值输送给通信模块63,通过通信模块63将α值输送给外界信号接收终端,从而便可使得工作人员获得风向。在实际应用中,电子罗盘61可为平面电子罗盘或三维电子罗盘,当电子罗盘61采用平面电子罗盘时,电子罗盘水平设置在所述支撑板31上,在所述上盖1上设置一气泡水平仪8,在安装本实用新型时,通过参照气泡水平仪8可便于实现风向仪的水平安装;通信模块63可为无线通信模块或有线通信模块,当通信模块63为无线通信模块时,其通过无线网络与外界信号接收端进行数据传送,便可使得工作人员获得监测风向,当通信模块63为有线通信模块时,其通过所述导电滑环7与外界信号接收终端进行数据传送,便可使得工作人员获得监测方向。

除说明书所述的技术特征外,均为本专业技术人员的已知技术。

以上所述结合附图对本实用新型的优选实施方式和实施例作了详述,但是本实用新型并不局限于上述实施方式和实施例,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。


技术特征:

1.一种无需校准的风向仪,包括上盖、下壳体、旋转轴、传动杆和风向杆,所述上盖卡扣在所述下壳体上,所述旋转轴竖直套置在所述上盖内部设置的一平面轴承内,旋转轴上部位于上盖的上方,旋转轴的下部位于下壳体内侧,所述传动杆的下端套置在所述旋转轴上部,且传动杆的转动可带动旋转轴转动,所述风向杆水平设置在所述传动杆的上端,在所述风向杆的两端分别对向设置有配重环和旋转翼,其特征是,该风向仪还包括导电滑环和数据处理及发送单元,所述导电滑环套置在所述旋转轴上,且位于上盖下方,所述数据处理及发送单元设置在所述旋转轴下部设置的一支撑板上,所述数据处理及发送单元包括微处理器、电子罗盘和通信模块,外部电源可通过导电滑环为微处理器、电子罗盘和通信模块提供电源,所述微处理器与所述电子罗盘和通信模块电连接,且电子罗盘的x方向箭头与旋转翼前端指向一致。

2.根据权利要求1所述的一种无需校准的风向仪,其特征是,所述电子罗盘为平面电子罗盘。

3.根据权利要求2所述的一种无需校准的风向仪,其特征是,所述电子罗盘水平设置在所述支撑板上,在所述上盖上设置一气泡水平仪。

4.根据权利要求1所述的一种无需校准的风向仪,其特征是,所述电子罗盘为三维电子罗盘。

5.根据权利要求1所述的一种无需校准的风向仪,其特征是,所述通信模块为无线通信模块,其通过无线网络与外界信号接收终端进行数据传送。

6.根据权利要求1所述的一种无需校准的风向仪,其特征是,所述通信模块为有线通信模块,所述有线通信模块通过所述导电滑环与外界信号接收终端进行数据传送。

技术总结
本实用新型给出了一种无需校准的风向仪,包括上盖、下壳体、旋转轴、传动杆、风向杆、导电滑环和数据处理及发送单元,上盖卡扣在下壳体上,旋转轴竖直套置在上盖内部设置的一平面轴承内,旋转轴上部位于上盖的上方,旋转轴的下部位于下壳体内侧,传动杆的下端套置在旋转轴上部,风向杆水平设置在传动杆的上端,在风向杆的两端分别对向设置有配重环和旋转翼,导电滑环套置在旋转轴上,数据处理及发送单元设置在旋转轴下部设置的一支撑板上,数据处理及发送单元包括微处理器、电子罗盘和通信模块。在安装本风向仪时,无需预先判断环境方向,无需校准方向,从而使得风向仪的安装过程简单便利。

技术研发人员:王金涛;徐绍光;孙迎太
受保护的技术使用者:山东建荣教学设备有限公司
技术研发日:2020.02.29
技术公布日:2020.08.25

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