專利名稱：超聲波風(fēng)速儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及風(fēng)速測量裝置，特別是一種超聲波風(fēng)速儀。
背景技術(shù)：
在氣象、交通、環(huán)境等監(jiān)測領(lǐng)域，經(jīng)常需要對(duì)風(fēng)速進(jìn)行測量，例如測量公路隧道中 的風(fēng)速是隧道環(huán)境監(jiān)測的一項(xiàng)重要指標(biāo)。由于公路隧道的風(fēng)速對(duì)公路隧道安全密切相關(guān)， 因此，對(duì)公路隧道的風(fēng)速測量應(yīng)當(dāng)滿足實(shí)時(shí)、精確、簡單、可靠的要求?，F(xiàn)有的風(fēng)速儀主要有 機(jī)械式測量、皮托管測量、熱膜熱線測量、激光多普勒測量等，這些風(fēng)速儀由于精度、對(duì)環(huán)境 要求、設(shè)備成本等原因均不適合隧道環(huán)境中。目前，在隧道環(huán)境中普遍使用超聲波風(fēng)速測量 方法，其配置傳感器的方法為Z法(透過法)、v法(發(fā)射法)、x法(交叉法)，以上三種配 置方法均不能直接測量At，必須分別測量超聲波在順風(fēng)和逆風(fēng)路徑上的傳播時(shí)間，相減得 到時(shí)間差A(yù)t，進(jìn)而計(jì)算出風(fēng)速，采用這種方法的風(fēng)速儀存在的問題是(1)控制過程和信 號(hào)處理均比較復(fù)雜；(2)通過兩個(gè)步驟測量時(shí)間差，形成累積誤差；(3)測量精度依賴于單 片機(jī)信號(hào)處理精度。因此，現(xiàn)有的超聲波風(fēng)速儀普遍存在處理速度慢、測量精度低、實(shí)現(xiàn)復(fù) 雜等問題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、處理速度 快、測量精度高、簡單可靠的超聲波風(fēng)速儀。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種超聲波風(fēng)速儀，包括發(fā)射箱體、接收箱體和支撐臂，接收箱體與發(fā)射箱體通過 支撐臂相連接，在接收箱體的上表面沿直線均布安裝四個(gè)與控制電路相連接的接收傳感 器，在發(fā)送箱體的下表面安裝-與控制電路相連接的發(fā)射傳感器，該發(fā)射傳感器位于接收 傳感器的正上方并且與內(nèi)側(cè)的兩接收傳感器及與外側(cè)的兩接收傳感器均構(gòu)成等腰三角形 形狀。而且，所述的支撐臂為單支撐臂結(jié)構(gòu)。而且，所述的接收箱體上還設(shè)有與外部設(shè)備通訊的通訊接口。而且，所述的接收箱體和發(fā)射箱體均由金屬材料構(gòu)成。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是1、本風(fēng)速儀將四個(gè)接收傳感器排列為一條直線并將發(fā)射傳感器與內(nèi)外兩側(cè)的兩 對(duì)接收傳感器分別構(gòu)成等腰三角形形狀，一個(gè)發(fā)射傳感器連續(xù)發(fā)射，兩對(duì)接收傳感器同時(shí) 接收，這種結(jié)構(gòu)不僅實(shí)現(xiàn)不同風(fēng)速段的測量，而且擴(kuò)大了測量范圍并保證了低風(fēng)速段的測 量精度，同時(shí)也簡化了運(yùn)算處理過程，減小了誤差，提高了測量精度。2、本風(fēng)速儀采用單支撐臂結(jié)構(gòu)減少了風(fēng)阻面和可能的超聲波反射面，減少了風(fēng)形 成渦流和超聲波反射等儀器自身引起的對(duì)測量精度的影響，進(jìn)一步提高了測量精度。3、本風(fēng)速儀采用發(fā)射傳感器和接收傳感器進(jìn)行風(fēng)速測量，由于測量是非接觸式的，無需采用任何運(yùn)動(dòng)部件，減少了常規(guī)的維護(hù)工作，延長了風(fēng)速儀的使用壽命。4、本風(fēng)速儀將發(fā)射電路板和接收電路板分別安裝在金屬材料制成的發(fā)射殼體和 接收殼體內(nèi)，避免了發(fā)射電路板對(duì)接收電路板的干擾。5、本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，其將四個(gè)接收傳感器排列為一條直線并將發(fā)射傳感器與 內(nèi)外兩側(cè)的兩對(duì)接收傳感器分別構(gòu)成等腰三角形形狀，實(shí)現(xiàn)了不同風(fēng)速段的超聲波測量， 擴(kuò)大了測量的范圍，具有抗干擾能力強(qiáng)、測量精度高、簡單可靠的特點(diǎn)，可在隧道環(huán)境等惡 劣環(huán)境中的風(fēng)速測量廣泛應(yīng)用。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為發(fā)射傳感器與接收傳感器的位置關(guān)系示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例做進(jìn)一步詳述一種超聲波風(fēng)速儀，如圖1所示，由發(fā)射箱體1、接收箱體5和支撐臂3連接構(gòu)成， 接收箱體與發(fā)射箱體通過支撐臂相連接，該支撐臂為單支撐臂結(jié)構(gòu)，這種單支撐臂結(jié)構(gòu)減 少了風(fēng)阻面和可能的超聲波發(fā)射面，避免了風(fēng)形成渦流和超聲波反射等儀器自身引起對(duì)測 量精度的影響。在發(fā)送箱體和接收箱體內(nèi)分別安裝有發(fā)射電路板和接收電路板，發(fā)射電路 板和接收電路板共同構(gòu)成超聲波風(fēng)速儀的控制電路，在接收箱體上設(shè)有通訊接口 6，外部設(shè) 備通過通訊接口可以對(duì)超聲波風(fēng)速儀進(jìn)行通訊和操作。在接收箱體的上表面沿直線均布安 裝四個(gè)與接收電路板相連接的接收傳感器4，在發(fā)送箱體的下表面安裝一與發(fā)射電路板相 連接的發(fā)射傳感器2，該發(fā)射傳感器位于接收傳感器的正上方，即發(fā)射傳感器與四個(gè)接收傳 感器構(gòu)成的平面與接受箱體的上表面垂直，該發(fā)射傳感器與內(nèi)側(cè)的兩接收傳感器構(gòu)成一等 腰三角形，同時(shí)該發(fā)射傳感器及與外側(cè)的兩接收傳感器也構(gòu)成一等腰三角形，如圖2所示， 這種結(jié)構(gòu)使得一個(gè)發(fā)射傳感器連續(xù)發(fā)射，內(nèi)側(cè)一對(duì)接收傳感器和外側(cè)一對(duì)接收傳感器同時(shí) 接收，保證了在不同風(fēng)速段的測量，不僅擴(kuò)大了測量范圍，而且保證了低風(fēng)速段的測量精 度。在本實(shí)施例中，接收箱體和發(fā)射箱體均為金屬材料的箱體，由于金屬材料箱體可 以將發(fā)射電路板和接收電路板分別密封起來，可以避免發(fā)射電路板對(duì)接收電路板的干擾， 提高了抗干擾能力。需要強(qiáng)調(diào)的是，本實(shí)用新型所述的實(shí)施例是說明性的，而不是限定性的，因此本實(shí) 用新型并不限于具體實(shí)施方式
中所述的實(shí)施例，凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的 技術(shù)方案得出的其他實(shí)施方式，同樣屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求一種超聲波風(fēng)速儀，其特征在于包括發(fā)射箱體、接收箱體和支撐臂，接收箱體與發(fā)射箱體通過支撐臂相連接，在接收箱體的上表面沿直線均布安裝四個(gè)與控制電路相連接的接收傳感器，在發(fā)送箱體的下表面安裝一與控制電路相連接的發(fā)射傳感器，該發(fā)射傳感器位于接收傳感器的正上方并且與內(nèi)側(cè)的兩接收傳感器及與外側(cè)的兩接收傳感器均構(gòu)成等腰三角形形狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波風(fēng)速儀，其特征在于所述的支撐臂為單支撐臂結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波風(fēng)速儀，其特征在于所述的控制電路包括安裝在發(fā) 射箱體內(nèi)的發(fā)射電路板和安裝在接收箱體內(nèi)的接收電路板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波風(fēng)速儀，其特征在于所述的接收箱體上還設(shè)有與外 部設(shè)備通訊的通訊接口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4任一項(xiàng)所述的超聲波風(fēng)速儀，其特征在于所述的接收箱體和 發(fā)射箱體均由金屬材料構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種超聲波風(fēng)速儀，包括發(fā)射箱體、接收箱體和支撐臂，接收箱體與發(fā)射箱體通過支撐臂相連接，在接收箱體的上表面沿直線均布安裝四個(gè)與控制電路相連接的接收傳感器，在發(fā)送箱體的下表面安裝一與控制電路相連接的發(fā)射傳感器，該發(fā)射傳感器位于接收傳感器的正上方并且與內(nèi)側(cè)的兩接收傳感器及與外側(cè)的兩接收傳感器均構(gòu)成等腰三角形形狀。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，其將四個(gè)接收傳感器排列為一條直線并將發(fā)射傳感器與內(nèi)外兩側(cè)的兩對(duì)接收傳感器分別構(gòu)成等腰三角形形狀，實(shí)現(xiàn)了不同風(fēng)速段的超聲波測量，擴(kuò)大了測量的范圍，具有抗干擾能力強(qiáng)、測量精度高、簡單可靠的特點(diǎn)，可在隧道環(huán)境等惡劣環(huán)境中的風(fēng)速測量廣泛應(yīng)用。
文檔編號(hào)G01P5/24GK201583552SQ20092025187
公開日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2009年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月22日
發(fā)明者武清濤, 段發(fā)階, 潘德權(quán), 范學(xué)凱, 高強(qiáng) 申請(qǐng)人:天津朗思科技發(fā)展有限公司