專(zhuān)利名稱(chēng)：一種氣象采集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及氣象參數(shù)采集領(lǐng)域，具體涉及一種氣象采集裝置及其控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度、氣壓、雨量是氣象參數(shù)中的重要部分，目前傳統(tǒng)的采集方式需要6種傳感器分別采集，這樣集成度很低；目前風(fēng)速風(fēng)向采集使用傳統(tǒng)的機(jī)械式的風(fēng)杯風(fēng)速儀、風(fēng)向標(biāo)，不僅容易磨損而且使用壽命短；目前雨量測(cè)量采用的儀器包括雨量筒和量杯，這樣不但測(cè)量實(shí)時(shí)性差，而且需維護(hù)費(fèi)用高。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)采集氣象參數(shù)方式集成度底，采集裝置的壽命短，維護(hù)成本高等技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種氣象采集裝置及其控制系統(tǒng)。一種氣象采集裝置，所述采集裝置包括采集裝置本體，所述采集裝置本體包括外殼，設(shè)置于外殼下端的底座，其特征在于:所述外殼的內(nèi)部自下至上依次設(shè)置有電源板，溫度傳感器和濕度傳感器，氣壓傳感器，采集主板，超聲波傳感器，以及雨量傳感器；所述外殼的外側(cè)設(shè)置有葉片；底座內(nèi)設(shè)置有接插口。優(yōu)選地,上述雨量傳感器設(shè)置于外殼的上端。優(yōu)選地，上述雨量傳感器由雨量蓋和設(shè)置于雨量蓋上端的上殼組成。優(yōu)選地，上述超聲波傳感器為多個(gè)，并設(shè)置于同一水平面上。優(yōu)選地，上述 超聲波傳感器為4個(gè)，并與水平面的夾角為45°。優(yōu)選地，上述溫度傳感器和氣壓傳感器安裝在葉片內(nèi)。一種多功能氣象采集儀控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括信號(hào)采集單元，與信號(hào)采集單元連接的濾波電路，與濾波電路連接的放大電路，與放大電路連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接的單片機(jī)，與單片機(jī)連接的顯示器。優(yōu)選地，上述信號(hào)采集單元為雨量傳感器或溫度傳感器或濕度傳感器或氣壓傳感器或超聲波傳感器。優(yōu)選地，上述單片機(jī)由第一單片機(jī)和第二單片機(jī)組成。優(yōu)選地，上述雨量傳感器與第一單片機(jī)連接；所述溫度傳感器、濕度傳感器、氣壓傳感器和超聲波傳感器與第二單片機(jī)連接。優(yōu)選地，上述超聲波傳感器為多個(gè)。本實(shí)用新型相較現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于:本實(shí)用新型使用一種使用壽命長(zhǎng)的超聲風(fēng)速風(fēng)向傳感器和用壓電原理實(shí)現(xiàn)的雨量傳感器，并將溫度、濕度、氣壓傳感器組合在一起實(shí)現(xiàn)一臺(tái)采集裝置可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)多種數(shù)據(jù)的錄入和顯示，而且還有數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，壽命長(zhǎng)以及維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。

[0017]圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)原理框圖；圖2是本實(shí)用新型的電路原理圖；圖3是本實(shí)用新型中超聲波傳感器的安裝分布圖；圖4是本實(shí)用新型中采集裝置的主視圖；圖5是本實(shí)用新型中采集裝置的剖視 圖。圖中:采集裝置本體1，外殼101，底座102 ;電源板2 ;溫度傳感器3 ;采集主板4 ;超聲波傳感器5 ;葉片6 ;接插口 7 ;雨量傳感器8，雨量蓋801，上殼802 ;信號(hào)采集單元9 ;濾波電路10 ;放大電路11 ;模數(shù)轉(zhuǎn)換電路12 ;單片機(jī)13 ;第一單片機(jī)130 ;第二單片機(jī)131 ;顯示器14 ;濕度傳感器15 ;氣壓傳感器16 ;傳感器驅(qū)動(dòng)電路17 ;發(fā)送電路18 ;模擬選擇開(kāi)關(guān)19 ;選頻放大器20 ;積分比較器21，比較電路22。
具體實(shí)施方式
為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。具體實(shí)施例1參見(jiàn)圖3-5所示，本實(shí)用新型提供的一種氣象采集裝置包括采集裝置本體1，采集裝置本體I包括外殼101,設(shè)置于外殼101下端的底座102,外殼101的內(nèi)部自下至上依次設(shè)置有電源板2，溫度傳感器3和濕度傳感器15，氣壓傳感器16，采集主板4，以及超聲波傳感器5 ;外殼101的外側(cè)設(shè)置有葉片6 ;底座102內(nèi)設(shè)置有接插口 7。雨量傳感器8具體固定在外殼101的上端,雨量傳感器8由雨量蓋801和設(shè)置于雨量蓋801上端的上殼802組成，雨量傳感器8內(nèi)部還設(shè)置有壓電傳感器，具體是設(shè)置于雨量蓋801的下端。其原理是將雨量傳感器檢測(cè)雨滴的體積與分布密度，雨滴體積與壓電陶瓷產(chǎn)生的電壓成正比。因此，每個(gè)雨滴信號(hào)可以直接轉(zhuǎn)換為累計(jì)降雨量，不是雨滴產(chǎn)生的信號(hào)則用低通濾波器術(shù)過(guò)濾掉。通過(guò)檢測(cè)每個(gè)單獨(dú)的雨滴，可以高精度地計(jì)算降雨量和降雨強(qiáng)度。超聲波傳感器5為多個(gè)，并設(shè)置于同一水平面上，相互垂直。超聲波傳感器5為4個(gè)，并與水平面的夾角為45°。溫濕度傳感器3和氣壓傳感器4安裝在葉片5內(nèi)。超聲波傳感器有4個(gè)等間距的超聲波變換器位于同一水平面上，組成一個(gè)變換器陣列。通過(guò)測(cè)量超聲波從一個(gè)換能器，到達(dá)處于同一條直線(xiàn)上另外一個(gè)換能器的時(shí)間，來(lái)確定風(fēng)速和風(fēng)向。風(fēng)傳感器測(cè)量沿變換器陣列所形成的4條路徑的傳送時(shí)間(雙向)。此傳送時(shí)間取決于沿超聲波路徑的風(fēng)速。如果風(fēng)速為零，則正向和反向傳送時(shí)間相同。當(dāng)風(fēng)向與聲音路徑的方向相同時(shí)，上風(fēng)向傳送時(shí)間將變長(zhǎng)，而下風(fēng)向傳送時(shí)間將變短。參見(jiàn)圖1所示，本實(shí)用新型提供的氣象采集裝置控制系統(tǒng)，包括信號(hào)采集單元9，與信號(hào)采集單元9連接的濾波電路10，與濾波電路10連接的放大電路11，與放大電路11連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路12，與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路12連接的單片機(jī)13，與單片機(jī)13連接的顯示器14。信號(hào)采集單元9為雨量傳感器或溫度傳感器或濕度傳感器或氣壓傳感器或超聲波傳感器。單片機(jī)13由第一單片機(jī)130和第二單片機(jī)131組成。所述雨量傳感器與第一單片機(jī)130連接；溫度傳感器、濕度傳感器、氣壓傳感器和超聲波傳感器與第二單片機(jī)131連接，超聲波傳感器為多個(gè)。[0028]參見(jiàn)圖2所示，本實(shí)用新型提供的氣象采集裝置控制系統(tǒng)具體包括雨量傳感器8，與雨量傳感器8連接的濾波電路10，該濾波電路為低通濾波電路，與濾波電路10連接的放大電路11，放大電路11為壓電信號(hào)放大電路，與放大電路11連接的A/D轉(zhuǎn)換電路12，和比較電路22，以及與A/D轉(zhuǎn)換電路12和比較電路22連接的第一單片機(jī)130，該第一單片機(jī)130為處理雨量的單片機(jī)。本實(shí)用新型還包括超聲波傳感器5，與超聲波傳感器5連接的傳感器驅(qū)動(dòng)電路17，與傳感器驅(qū)動(dòng)電路17連接的發(fā)送電路18和模擬選擇開(kāi)關(guān)19，與模擬選擇開(kāi)關(guān)19連接的選頻放大器20，與選頻放大器20連接的積分比較器21，該積分比較器21與第二單片機(jī)131連接。第二單片機(jī)131用于測(cè)量風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度以及大氣壓強(qiáng)等參數(shù)。其中超聲波傳感器5和傳感器驅(qū)動(dòng)電路17由4組組成，即超聲波傳感器5分為第一超聲波傳感器，第二超聲波傳感器，第三超聲波傳感器，第四超聲波傳感器，四個(gè)聲波傳感器環(huán)形陣列排布，具體布置方式參見(jiàn)圖3所示。傳感器驅(qū)動(dòng)電路17為超聲波收發(fā)一體驅(qū)動(dòng)電路；第二單片機(jī)131與傳感器驅(qū)動(dòng)電路17之間還設(shè)置有發(fā)送電路18，該發(fā)送電路18為超聲波脈沖序列產(chǎn)生電路；本實(shí)用新型還包括與第二單片機(jī)131連接的氣壓傳感器16，溫度傳感器3，濕度傳感器15，以及顯示器14。其中氣壓傳感器16用于實(shí)時(shí)檢測(cè)氣壓數(shù)據(jù)，溫度傳感器3用于檢測(cè)溫度數(shù)據(jù)，濕度傳感器15用于檢測(cè)濕度數(shù)據(jù)，顯示器14用于顯示經(jīng)第二單片機(jī)131處理后的氣壓、溫度以及濕度等數(shù)據(jù)，便于操作人員直觀(guān)的觀(guān)察各種數(shù)據(jù)的變化?？梢岳斫獾氖?，以上實(shí)施方式僅僅是為了說(shuō)明本實(shí)用新型的原理而采用的示例性實(shí)施方式，然而本實(shí)用新型并不局限于此。對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本實(shí)用新型的精神和實(shí)質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍?！?br> 權(quán)利要求1.一種氣象采集裝置，所述采集裝置包括采集裝置本體(I)，所述采集裝置本體(I)包括外殼(101),設(shè)置于外殼(101)下端的底座(102),其特征在于:所述外殼(101)的內(nèi)部自下至上依次設(shè)置有電源板(2)，溫度傳感器(3)，濕度傳感器(15)，氣壓傳感器(16)，采集主板(4)，超聲波傳感器(5)，以及雨量傳感器(8);所述外殼(101)的外側(cè)設(shè)置有葉片(6);底座(102)內(nèi)設(shè)置有接插口(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣象采集裝置，其特征在于:所述雨量傳感器(8)設(shè)置于外殼(101)的上端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣象采集裝置，其特征在于:所述雨量傳感器(8)由雨量蓋(801)和設(shè)置于雨量蓋(801)上端的上殼(802)組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣象采集裝置，其特征在于:所述超聲波傳感器(5)為多個(gè)，并設(shè)置于同一水平面上，相互垂直。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣象采集裝置，其特征在于:所述超聲波傳感器(5)為4個(gè)，并與水平面的夾角為45°。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣象采集裝置，其特征在于:所述溫度傳感器(3)和氣壓傳感器(16)安裝 在葉片(6)內(nèi)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供一種氣象采集裝置，其中，采集裝置包括采集裝置本體，采集裝置本體包括外殼，設(shè)置于外殼下端的底座，外殼的內(nèi)部設(shè)置自下至上依次設(shè)置有電源板，溫度傳感器和濕度傳感器，氣壓傳感器，采集主板，超聲波傳感器，以及雨量傳感器；所述外殼的外側(cè)設(shè)置有葉片；底座內(nèi)設(shè)置有接插口。本實(shí)用新型解決現(xiàn)有技術(shù)采集氣象參數(shù)方式集成度底，采集儀器的壽命短，維護(hù)成本高等技術(shù)問(wèn)題，有數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。具有壽命長(zhǎng)以及維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01W1/02GK203117440SQ20122068579
公開(kāi)日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月12日
發(fā)明者朱銘鑫, 馬世高, 姚升榮 申請(qǐng)人:朱銘鑫, 馬世高, 姚升榮