一种高精度超声波风速仪制造技术

一种高精度超声波风速仪，涉及传感器领域，包括多根滑管，所述滑管上滑动配合有一反射盘，所述滑管顶部设有安装盒，所述安装盒上安装有两对超声波组件，所述安装盒上设有激光测距仪，所述反射盘下部设有加热板，所述安装盒上端设有百叶箱，所述百叶箱内安装有温度传感器和/或湿度传感器，利用多种矫正补偿措施修正声波在空气中传播的真实值，并将行程固定值矫正为真实行程，消除各种风速测量干扰，提高测量精度。

【技术实现步骤摘要】
一种高精度超声波风速仪
本技术涉及传感器领域，具体地说是一种高精度超声波风速仪。
技术介绍
风向风速仪是用于监测风向风速的专用仪器，可自动记录风速与风向参数，在工业领域被广泛应用，风向风速仪的种类较多，最常用的为风杯风速计，它由3个互成120°固定在支架上的抛物锥空杯组成感应部分，空杯的凹面都顺向一个方向。整个感应部分安装在一根垂直旋转轴上，在风力的作用下，风杯绕轴以正比于风速的转速旋转。中国专利CN104374951A公开了一种超声波风速仪，该风速仪的四个超声波探头处于安装盘上，在下雪天容易被雪覆盖而无法测量，如果在下雨天，雨水容易进入超声波探头造成探头的损坏，加大故障率。然而影响超声波风速仪的不仅仅只有雨雪天气，还与温度湿度相关，各种因素导致风速风向的测量精度进一步降低。
技术实现思路
针对现有超声波风速仪由于天气气候原因导致测量精度低或者无法测量的问题，本技术提供一种高精度超声波风速仪，结合各种影响测量精度的因素加以补偿，以使得补偿值趋近真实风速与风向。本技术解决其技术问题所采取的技术方案是：一种高精度超声波风速仪，包括一安装板，所述安装板上设有多根滑管，所述滑管上滑动配合有一反射盘，所述滑管上滑动配合有托套，所述托套上转动连接有调节旋钮螺母，所述调节旋钮螺母可使得托套沿着滑管移动并定位于滑管上的一处，托套处于反射盘正下方，所述滑管顶部设有安装盒，所述安装盒上安装有两对超声波组件。进一步的，所述托套与反射盘固定连接，或者托套固定连接在反射盘底部。进一步的，所述超声波组件包括超声波发射器与超声波接收器。进一步的，所述安装盒上设有激光测距仪。进一步的，所述反射盘下部设有加热板。进一步的，所述安装盒上端设有百叶箱，所述百叶箱内安装有温度传感器。进一步的，所述安装盒上端设有百叶箱，所述百叶箱内安装有湿度传感器。进一步的，所述滑管内安装有螺柱，所述螺柱上端部穿过安装盒后螺纹连接在百叶箱上，螺柱的下端部穿过安装板后通过蝶型螺母旋紧固定。进一步的，所述百叶箱包括一顶盘及若干通用盘，所述螺柱上端部穿过多个通用盘后螺纹连接在顶盘上。进一步的，所述顶盘包括一顶盖板，所述顶盖板边缘设有斜向导水环，在顶盖板底部设有与所述螺柱相配合的螺帽。进一步的，所述通用盘包括一通用盖板，所述通用盖板中部设有中心孔，所述中心孔四周环形阵列有多个导向支撑管，所述导向支撑管内插有螺柱。本技术所述之高精度超声波风速仪，包括多根滑管，所述滑管上滑动配合有一反射盘，所述滑管顶部设有安装盒，所述安装盒上安装有两对超声波组件，所述安装盒上设有激光测距仪，所述反射盘下部设有加热板，所述安装盒上端设有百叶箱，所述百叶箱内安装有温度传感器和/或湿度传感器，利用多种矫正补偿措施修正声波在空气中传播的真实值，并将行程固定值矫正为真实行程，消除各种风速测量干扰，提高测量精度。附图说明图1为本技术的主视图；图2为顶盘的剖视图；图3为通用盘的剖视图；图4为通用盘第一角度的三维结构示意图；图5为通用盘第二角度的三维结构示意图；图6为本技术第二实施例的结构示意图；图中：1安装板，2滑管，21托套，22调节旋钮螺母，3反射盘，31加热板，4安装盒，41超声波发射器，42超声波接收器，43激光测距仪，5百叶箱，51顶盘，511顶盖板，512斜向导水环，513螺帽，52通用盘，521通用盖板，522中心孔，523导向支撑管，61螺柱，62蝶型螺母。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对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技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。如图1至图6所示，一种高精度超声波风速仪，包括一安装板1，所述安装板上设有多根滑管2，所述滑管上滑动配合有一反射盘3，与之配合的是，所述滑管上滑动配合有托套21，所述托套上转动连接有调节旋钮螺母22，所述调节旋钮螺母可使得托套沿着滑管移动并定位于滑管上的一处。其中托套处于反射盘正下方，用于支撑反射盘，避免反射盘沿着滑管在自身重力或者其他力的作用下向下移动。一种优化方式，所述托套与反射盘固定连接，或者托套固定连接在反射盘底部。所述滑管顶部设有安装盒4，所述安装盒上安装有两对超声波组件，用于测量风速及风向。方案细化，所述超声波组件包括超声波发射器41与超声波接收器42，超声波发射器41发出超声波后经过反射盘的反射进入超声波接收器42。由于t＝s/v，t为时间，s为距离，v为速度，距离s一定时，顺风收到信号的时间t会提前，逆风收到信号的时间t会延迟。通过两组垂直设置的超声波组件可以一起计算得出风的矢量，进而获得风向。无风时，默认v＝340m/s。v1＝340m/s+风速x轴的分解；v2＝340m/s+风速y轴的分解，求得风速x轴的分解和风速y轴的分解，就可以求出真实风速和风向。这种设计，避免了现有技术中雨水浸入超声波传感器造成故障，下雪导致超声波传感器表面覆盖雪花影响风速测量。所述安装盒上端设有百叶箱5，所述百叶箱内安装有温度传感器，避免太阳辐射造成的温度偏高。因超声波在空气中的传播速度受温度影响，声波在空气中的传播速度与温度的关系是：v＝331.5+0.6t(m/s)，空气中温度越高，超声波在空气中传播速度也越快，结合温度对超声波的速度加以矫正，使得测量更加精确。进一步的，因声音在潮湿空气中国的传播速度远大于在干燥空气中的传播速度，所述百叶箱内还安装有湿度传感器，消除太阳辐射对湿度传感器造成的干扰。声波在空气中的传播速度与湿度的关系是：V＝331.45[(1+T/273.15)(1+0.32×Pw/P)]1/2，后面的1/2是次方的意思，Pw是空气中水蒸气的分压强(Pw＝水的饱和蒸汽压×相对湿度)，T是温度，P是大气压强。其中温度传感器、湿度传感器、超声波组件均与控制板、电源连接，形成一控制系统。通过对超声波在空气中的传播速度进行温度和湿度的矫正，可以提高测量精度，利用控制板接收控制上述元器件达到监控测量风速风向的技术效果。进一步的，所述滑管内安装有螺柱61，所述螺柱上端部穿过安装盒后螺纹连接在百叶箱上，螺柱的下端部穿过安装板后通过蝶型螺母62旋紧固定。在至本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高精度超声波风速仪，其特征在于，包括一安装板，所述安装板上设有多根滑管，所述滑管上滑动配合有一反射盘，所述滑管上滑动配合有托套，所述托套上转动连接有调节旋钮螺母，所述调节旋钮螺母可使得托套沿着滑管移动并定位于滑管上的一处，托套处于反射盘正下方，所述滑管顶部设有安装盒，所述安装盒上安装有两对超声波组件。/n

【技术特征摘要】
1.一种高精度超声波风速仪，其特征在于，包括一安装板，所述安装板上设有多根滑管，所述滑管上滑动配合有一反射盘，所述滑管上滑动配合有托套，所述托套上转动连接有调节旋钮螺母，所述调节旋钮螺母可使得托套沿着滑管移动并定位于滑管上的一处，托套处于反射盘正下方，所述滑管顶部设有安装盒，所述安装盒上安装有两对超声波组件。


2.根据权利要求1所述的高精度超声波风速仪，其特征在于，所述托套与反射盘固定连接，或者托套固定连接在反射盘底部。


3.根据权利要求1所述的高精度超声波风速仪，其特征在于，所述超声波组件包括超声波发射器与超声波接收器。


4.根据权利要求1所述的高精度超声波风速仪，其特征在于，所述安装盒上设有激光测距仪。


5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：张朝，
申请(专利权)人：山东仁科测控技术有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37