專利名稱：一種風速風向測試裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及氣象用風速風向測量儀器，具體涉及的是一種風速風向測試裝置。
技術背景風速測定常用儀器有杯狀風速計、翼狀風速計、熱球式電風速計和超聲波風速風向儀等。翼狀和杯狀風速計使用簡便，但其惰性和機械磨擦阻力較大，只適用于測定較大的風速。熱球式電風速計是一種能測低風速的儀器，其主要原理是探頭設定了一個恒定的溫度，空氣流過探頭后會帶走熱量，這時探頭會被加熱至設定溫度，此過程中會有電信號被儀器收集，并依此換算出風速。此方法的優(yōu)點是靈敏度高，量程較大，適應環(huán)境測量，缺點是探頭中用于連接熱球的鉬絲比較脆弱，在使用中若不小心容易造成探頭損壞，無法修復。超聲波風速風向儀則是利用發(fā)送聲波脈沖，測量接收端的時間或頻率(多普勒變換)差別來計算風速和風向的測量傳感器或測量儀器，其優(yōu)點是無機械摩損，缺點是輸出誤差大、技術復雜、價格昂貴
實用新型內容
鑒于以上問題，本實用新型的目的在于提供一種結構簡單、使用方便、成本低且測量準確的風速風向測試裝置。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型主要采用以下技術方案一種風速風向測試裝置，包括底座，其中還包括一風向球，該風向球內部中空，且所述風向球球心處設置有一貫穿的中心軸線，所述中心軸線上設置有一風速傳感器，該風速傳感器通過中心軸線與風向球固定連接；一主控板，該主控板上設置有微處理器，所述微處理器通過信號連接線與上述風速傳感器連接；所述風向球隨風速變化偏移，帶動風速傳感器產生位移，微處理器根據(jù)風速傳感器的位移量計算出風速和風向。其中所述風速傳感器為三軸加速度傳感器。其中所述風向球是由塑料啤塑或吹塑成型的中空球體。其中所述底座與風向球之間通過彈簧連接。其中所述底座上安裝有支架，該支架上設置有橫梁，風向球通過中心軸線與橫梁連接。其中所述主控板上還設置有風速風向計算電路，該風速風向計算電路與微處理器連接。其中所述主控板固定安裝在底座中。其中所述風速傳感器位于風向球內部的中心軸線上。其中所述風速傳感器位于風向球的球心處。[0017]其中所述風速傳感器位于風向球外部的中心軸線上。本實用新型通過在貫穿風向球球心的中心軸線上固定設置有一個三軸加速度傳感器，且使風向球與三軸加速度傳感器之間的位置保持恒定，當風向球發(fā)生偏移時，三軸加速度傳感器也隨之偏移，相應地三軸加速度傳感器對應的位移量反饋給主控板微處理器， 微處理器根據(jù)該位移量控制風速風向計算電路進行計算，獲得此時的風向風速。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有結構簡單、實現(xiàn)容易，使用方便、成本低且測量準確等優(yōu)點。

圖1為本實用新型第一實施例的立體圖。圖2為本實用新型第一實施例的主視圖。圖3為本實用新型第二實施例的側面示意圖。圖4為本實用新型第三實施例的側面示意圖。圖5為本實用新型第四實施例的側面示意圖。圖中標識說明底座101、風向球102、風速傳感器103、中心軸線104、彈簧105、主控板106、底座201、風向球202、風速傳感器203、中心軸線204、支架205、橫梁206、風向球 301、風速傳感器302、中心軸線303、風向球401、風速傳感器402、中心軸線403、重錘404、 底座405。
具體實施方式
本實用新型的核心思想是在貫穿風向球球心的中心軸線上固定設置一個三軸加速度傳感器，并通過信號連接線將該三軸加速度傳感器與用于計算風速風向的微處理器連接，利用風向球體積較大，球體與風接觸面積大的特點，使三軸加速度傳感器在有風時，能夠產生比較明顯的位移量，而微處理器根據(jù)該位移量對應計算出此時的風速和風向。為闡述本實用新型的思想及目的，下面將結合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步的說明。本實用新型第一實施例，請參見圖1、圖2所示，本實用新型提供的是一種風速風向測試裝置，包括有底座101和風向球102，所述底座101中安裝有主控板106，該主控板 106上設置有微處理器和風速風向計算電路；風向球102為一個由塑料啤塑或吹塑成型的中空球體，其球體內部設置有貫穿球心的中心軸線104，該中心軸線104上設置有風速傳感器103，本實施例中風速傳感器103位于風向球102的球心處。本實施例中的風速傳感器103為三軸加速度傳感器，且該風速傳感器103與風向球102之間固定連接，二者的位置關系保持恒定不變，其具體的固定方式為風速傳感器 103通過中心軸線104固定，且位于風向球102的球心處。沿著中心軸線104方向，風速傳感器103還通過信號連接線連接到底座101中的主控板106，而風向球102與底座101之間則通過彈簧105連接。信號連接線穿過上述彈簧105用于連接主控板106和風速傳感器103，當需要測量風向風速時，風向球102在風的吹動下發(fā)生偏移，由于風是不平均的，對應的風速也是不平均的，而風速變化時，作用在風向球102上的作用力也會隨著變化，此時風向球102的偏移量則會對應發(fā)生變化，風速傳感器103則可以迅速檢測到這種變化，并計算出變化量。[0031]另外，主控板106還與外部的顯示裝置連接，當檢測出相應的風速風向以及變化值時，則對應在顯示裝置上進行顯示。在無風的情況下，風向球102在彈簧105作用下復位，不會出現(xiàn)風向誤報的情況。本實用新型第二實施例，如圖3所示，本實用新型所述的一種風速風向測試裝置， 包括有底座201、風向球202和主控板，所述底座201上設置有支架205，支架205上固定有橫梁206，所述的橫梁206通過中心軸線204與風向球202連接。風向球202是一個由塑料啤塑或吹塑成型的中空球體，其球體內部設置有貫穿球心的中心軸線204，該中心軸線204上設置有風速傳感器203，本實施例中風速傳感器203 位于風向球202的球心處。本實施例中的風速傳感器203為三軸加速度傳感器，且該風速傳感器203與風向球202之間通過中心軸線204固定連接，二者的位置關系保持恒定不變，其具體的固定方式為風速傳感器203通過中心軸線204固定在風向球202的球心。中心軸線204方向還設置有信號連接線，該信號連接線用于連接風速傳感器203 和主控板，其中本實用新型中主控板的安裝位置可以在底座201中、可以在支架205或橫梁 206中，也可以直接連接到外部。當需要通過本裝置測量風向風速時，風向球202在風的吹動下發(fā)生偏移，由于風是不平均的，對應的風速也是不平均的，而風速變化時，作用在風向球202上的作用力也會隨著變化，此時風向球202的偏移量則會對應發(fā)生變化，風速傳感器203則可以迅速檢測到這種變化，并計算出變化量。這種變化量通過風速傳感器203被輸送到主控板的微處理器， 由微處理器對其進行分析并經過風速風向計算電路進行計算，獲得當前的風向及風速，然后通過與主控板連接的顯示裝置顯示出來。本實用新型第三實施例，如圖4所示，本實用新型所述的一種風速風向測試裝置， 包括有風向球301、風速傳感器302和貫穿風向球301球心且延伸到球體外部的中心軸線 303，所述中心軸線303在風向球301外部的部分安裝有風速傳感器302，該風速傳感器302 通過信號連接線與主控板連接。本實施例中的中心軸線303與風向球301固定連接，當風向球301在風力作用下移動時，對應地中心軸線303也會隨之產生偏移，此時風速傳感器302感應到這種變化，則反饋給主控板，由主控板進行計算處理，將此時的風速風向計算出來。本實用新型第四實施例，如圖5所示，本實用新型所述的一種風速風向測試裝置， 包括有風向球401、風速傳感器402、底座405和貫穿風向球401球心且延伸到球體外部的中心軸線403，固定于底座405中的重錘404。中心軸線403 —端固定安裝在風向球401內部，另一端固定安裝在重錘404中，在風向球401外部的中心軸線403上安裝有風速傳感器402，該風速傳感器402通過信號連接線與主控板連接。本實施例中的中心軸線403與風向球401固定連接，當風向球401在風力作用下移動時，對應地中心軸線403也會隨之產生偏移，此時風速傳感器402感應到這種變化，則反饋給主控板，由主控板進行計算處理，將此時的風速風向計算出來。與其它風速測試儀器比較，本實用新型只需采用一個由塑料吹塑成型的中空球體作為風向球，并在該風向球固定設置一個三軸加速度傳感器，利用風向球所受風力比較大且均勻的特點，在風力作用方向上產生位移，使三軸加速度傳感器產生相應的位移量，而微處理器則根據(jù)該位移量計算出此時的風速風向。 以上是對本實用新型所提供的一種風速風向測試裝置進行了詳細的介紹，本文中應用了具體個例對本實用新型的結構原理及實施方式進行了闡述，以上實施例只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據(jù)本實用新型的思想，在具體實施方式
及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制。
權利要求1.一種風速風向測試裝置，包括底座，其特征在于還包括一風向球，該風向球內部中空，且所述風向球球心處設置有一貫穿的中心軸線，所述中心軸線上設置有一風速傳感器，該風速傳感器通過中心軸線與風向球固定連接；一主控板，該主控板上設置有微處理器，所述微處理器通過信號連接線與上述風速傳感器連接；所述風向球隨風速變化偏移，帶動風速傳感器產生位移，微處理器根據(jù)風速傳感器的位移量計算出風速和風向。
2.根據(jù)權利要求1所述的風速風向測試裝置，其特征在于所述風速傳感器為三軸加速度傳感器。
3.根據(jù)權利要求1所述的風速風向測試裝置，其特征在于所述風向球是由塑料啤塑或吹塑成型的中空球體。
4.根據(jù)權利要求1所述的風速風向測試裝置，其特征在于所述底座與風向球之間通過彈簧連接。
5.根據(jù)權利要求1所述的風速風向測試裝置，其特征在于所述底座上安裝有支架，該支架上設置有橫梁，風向球通過中心軸線與橫梁連接。
6.根據(jù)權利要求1所述的風速風向測試裝置，其特征在于所述主控板上還設置有風速風向計算電路，該風速風向計算電路與微處理器連接。
7.根據(jù)權利要求1所述的風速風向測試裝置，其特征在于所述主控板固定安裝在底座中。
8.根據(jù)權利要求1所述的風速風向測試裝置，其特征在于所述風速傳感器位于風向球內部的中心軸線上。
9.根據(jù)權利要求8所述的風速風向測試裝置，其特征在于所述風速傳感器位于風向球的球心處。
10.根據(jù)權利要求1所述的風速風向測試裝置，其特征在于所述風速傳感器位于風向球外部的中心軸線上。
專利摘要本實用新型公開了一種風速風向測試裝置，包括風向球和主控板，風向球內部中空，且球心處設置有一貫穿的中心軸線，中心軸線上設置有風速傳感器，該風速傳感器通過中心軸線與風向球固定連接；主控板上設置有微處理器，所述微處理器通過信號連接線與上述風速傳感器連接。本實用新型通過在貫穿風向球球心的中心軸線上固定設置有一個三軸加速度傳感器，且使風向球與三軸加速度傳感器之間的位置保持恒定，當風向球發(fā)生偏移時，三軸加速度傳感器也隨之偏移，相應地三軸加速度傳感器對應的位移量反饋給主控板微處理器，微處理器根據(jù)該位移量控制風速風向計算電路進行計算，獲得此時的風向風速。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有結構簡單、實現(xiàn)容易，使用方便、成本低且測量準確等優(yōu)點。
文檔編號G01W1/02GK202102132SQ201120190360
公開日2012年1月4日 申請日期2011年6月8日 優(yōu)先權日2011年6月8日
發(fā)明者戴偉明 申請人:深圳市恒輝達電子有限公司