一种具有加热功能的超声波风传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种具有加热功能的超声波风传感器，包括壳体，所述壳体的上端设置有安装板，所述安装板的上端面且位于边沿处设置有四个支撑连接柱，四个所述支撑连接柱为中空结构，四个所述支撑连接柱的上端连接有顶盖，所述顶盖的上端一侧设置有指北针；所述安装板的上端面且位于边沿处设置有四个超声波传感器，四个所述超声波传感器分别固定安装在四个支撑连接柱之间；所述顶盖和安装板的形状均为圆盘形，且顶盖和安装板的边沿处均向下倾斜，所述顶盖的内部设置有第一加热条，所述安装板的内部设置有第二加热条，所述第一加热条与顶盖边沿向下倾斜处相对应，所述第二加热条与安装板的边沿向下倾斜处相对应。

【技术实现步骤摘要】
一种具有加热功能的超声波风传感器
本专利技术属于风力检测
，具体是一种具有加热功能的超声波风传感器。
技术介绍
风能就是空气流动所产生的动能，风场风资源的品质时刻影响着风力机的运行，风速和风向是风场的重要因素，测量的准确与否直接影响到风场特性的研究。常用的风速风向的测量方法主要有风向标、风杯、风轮、超声波等，目前，国内外对风速风向的测量方法主要以超声波测量法为主，超声波测风仪因为具有安装简单、维护方便、测量精度高等特点，在工业生产和科学实验中都有广泛应用。公开号为CN112162110A的专利文件公开了一种超声波风向风速仪，它由机盒、超声波发射与接收探头、超声波反射壁、立柱、顶盖、超声波发射与接收探头、加热器、线路板和单片机组成。机盒上面固连三根立柱，立柱上端与顶盖固连；三根立柱靠近机盒的地方分别安装超声波发射与接收探头、超声波反射壁和超声波发射与接收探头。单片机控制超声波发射与接收探头发射超声波，经超声波反射壁反射后被超声波发射与接收探头和超声波发射与接收探头接收，单片机记录从超声波发射到超声波被超声波发射与接收探头和超声波发射与接收探头接收所经历的时间和后，控制超声波发射与接收探头发射超声波，经超声波反射壁反射后被超声波发射与接收探头接收，单片机记录后一次从超声波发射到超声波被接收所经历的时间，通过计算确定风向与风速超声波风传感器在实际的使用中，通常需要在室外进行使用，而现有的超声波风传感器在室外使用时，当外界环境温度过低时，可能会影响超声波风传感器的正常工作，同时外界环境温度过低时，超声波风传感器上的水可能会结冰，从而形成对风力存在一定阻碍作用的冰层，进而影响超声波风传感器的检测结果，为了解决上述问题，现提供一种具有加热功能的超声波风传感器。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有加热功能的超声波风传感器。本专利技术所要解决的技术问题为：当检测到外界环境温度为低温环境时，能够自动进行加热，从而保证超声波传感器能够正产进行工作，且保证超声波传感器的检测结果更加准确。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种具有加热功能的超声波风传感器，包括壳体，所述壳体的上端设置有安装板，所述安装板的上端面且位于边沿处设置有四个支撑连接柱，四个所述支撑连接柱为中空结构，四个所述支撑连接柱的上端连接有顶盖，所述顶盖的上端一侧设置有指北针；所述安装板的上端面且位于边沿处设置有四个超声波传感器，四个所述超声波传感器分别固定安装在四个支撑连接柱之间；所述壳体的下端与支撑杆的上端相连接，所述支撑杆的下端设置有固定杆，所述支撑杆的外侧对称设置有第一顶紧块与第二顶紧块，所述第一顶紧块与第二顶紧块上均设置有两个顶紧螺栓，所述顶紧螺栓上套装有顶紧弹簧，所述顶紧螺栓的一端依次贯穿第一顶紧块和支撑杆，所述顶紧螺栓的一端依次贯穿第二顶紧块和支撑杆，且所述顶紧螺栓的一端与固定杆的表面抵接；所述固定杆的一端嵌入安装至支撑杆的下端内部，所述固定杆的下端连接有安装底盘，所述安装底盘固定安装在安装底座上，所述固定杆内连接有通信电缆。所述顶盖和安装板的形状均为圆盘形，且顶盖和安装板的边沿处均向下倾斜，所述顶盖的内部设置有第一加热条，所述安装板的内部设置有第二加热条，所述第一加热条与顶盖边沿向下倾斜处相对应，所述第二加热条与安装板的边沿向下倾斜处相对应，所述第一加热条用于对顶盖边沿向下倾斜处进行加热，所述第二加热条用于对安装板边沿相下倾斜处进行加热；当外界环境温度过低时，雨水在顶盖边沿处易结冰，进而形成冰锥或冰面；风在经过超声波传感器时，形成的冰锥或冰面会对经过的风产生一定的阻碍，从而导致超声波传感器在对风力的检测过程中产生误差，使得检测结果与实际情况存在较大差异，而通过第一加热条则能够避免这种情况产生。进一步地，所述安装底盘的中部表面开设有第一安装孔，所述安装底盘的表面以第一安装孔为中心开设有三个固定槽，三个所述固定槽均匀分布在第一安装孔的周围；所述安装底座为L型底座，所述安装底座的上端面中部开设有第二安装孔，所述安装底座的上端面以第二安装孔为中心开设有三个固定孔，三个所述固定孔与三个固定槽一一对应，所述固定杆的下端穿过第一安装孔，且第一安装孔与固定杆的外表面固定连接，所述固定杆的下端穿过第二安装孔，所述固定槽与固定孔通过固定螺栓进行固定连接，所述安装底座上设置有连杆，连接杆与安装底座之间形成稳定的三角形结构，从而使得安装底座更加的稳定；进一步地，所述安装底座的一侧表面设置有四个锁紧螺栓，四个所述锁紧螺栓两两一组，四个所述锁紧螺栓的一端贯穿安装底座的一侧表面，通过锁紧螺母固定安装在安装底座上，所述锁紧螺栓的另一端连接有半圆形的固定环，所述固定环具有弹性，所述固定环两端的内部为螺纹结构，所述锁紧螺栓的另一端嵌入安装至固定环两端的内部，且通过调节锁紧螺母，从而能够调节固定环与安装底座之间的空间大小，从而能够在安装时，能够根据安装需求进行调节。进一步地，所述壳体的内部设置有蓄电池和处理器，所述处理器连接有温度监测模块、风力监测模块以及数据传输模块。所述温度监测模块包括环境温度检测单元和内部温度检测单元，所述环境温度检测单元用于监测外界环境温度，所述内部温度检测单元用于监测装置内部的温度，具体监测过程包括以下步骤：步骤W1：通过环境温度检测单元分别获取顶盖和安装板的外表面温度，并将顶盖和安装板的外表面温度分别标记为DWT和AWT；步骤W2：通过内部温度检测单元分别获取顶盖和安装板的内部温度，并将顶盖和安装板的内部温度分别标记为DNT和ANT；步骤W3：步骤W1-W2获取到的DWT、AWT、DNT以及ANT实时传输至处理器中；步骤W4：当AWT与ANT均小于系统预设温度阈值T0时，判定安装板处于低温环境，则处理器控制第二加热条对安装板进行加热；当DWT与DNT小于系统预设温度阈值T1时，则判定顶盖所处的环境为低温环境，且顶盖存在结冰的隐患，处理器控制第一加热条对顶盖进行加热，其中T1＜T0。所述风力监测模块用于对自然环境中风力的检测，具体检测过程包括以下步骤：步骤S1：获取水平风向，将水平风向角度标记为a，a的范围为(0°,360°)；步骤S2：当水平风向a为0°时，通信电缆正端输出50％的占空比信号，通信电缆负端输出高电平信号；当水平风向a为90°时，通信电缆正端输出高电平信号，通信电缆负端输出50％的占空比信号；当水平风向a为180°时，通信电缆正端输出50％的占空比信号，通信电缆负端输出低电平信号；当水平风向a为270°时，通信电缆正端输出低电平信号，通信电缆负端输出50％的占空比信号；当水平风向为其它角度时，则按照通信电缆正负端不同的电平信号进行换算；步骤S3：获取通信电缆的实时输出电流，并将通信电缆的实时输出电流标记为IOUT；将通信电缆的电流输出范围下限标记为IMIN，将通信电缆的电流输出范围上限标记为IMAX，将风速检测的范围上限标记为PMAX，将风速检测的范围下限标记为PMIN；步骤S4：通过公式POUT＝α×(IOU本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有加热功能的超声波风传感器，包括壳体(1)，其特征在于，所述壳体(1)的上端设置有安装板(6)，所述安装板(6)的上端面且位于边沿处设置有四个支撑连接柱(4)，四个所述支撑连接柱(4)为中空结构，四个所述支撑连接柱(4)的上端连接有顶盖(2)，所述顶盖(2)的上端一侧设置有指北针(3)；所述安装板(6)的上端面且位于边沿处设置有四个超声波传感器(5)，四个所述超声波传感器(5)分别固定安装在四个支撑连接柱(4)之间；/n所述顶盖(2)和安装板(6)的形状均为圆盘形，且顶盖(2)和安装板(6)的边沿处均向下倾斜，所述顶盖(2)的内部设置有第一加热条(201)，所述安装板(6)的内部设置有第二加热条(601)，所述第一加热条(201)与顶盖(2)边沿向下倾斜处相对应，所述第二加热条(601)与安装板(6)的边沿向下倾斜处相对应；所述壳体(1)的内部设置有蓄电池(18)和处理器(19)，所述处理器(19)连接有温度监测模块、风力监测模块以及数据传输模块。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有加热功能的超声波风传感器，包括壳体(1)，其特征在于，所述壳体(1)的上端设置有安装板(6)，所述安装板(6)的上端面且位于边沿处设置有四个支撑连接柱(4)，四个所述支撑连接柱(4)为中空结构，四个所述支撑连接柱(4)的上端连接有顶盖(2)，所述顶盖(2)的上端一侧设置有指北针(3)；所述安装板(6)的上端面且位于边沿处设置有四个超声波传感器(5)，四个所述超声波传感器(5)分别固定安装在四个支撑连接柱(4)之间；
所述顶盖(2)和安装板(6)的形状均为圆盘形，且顶盖(2)和安装板(6)的边沿处均向下倾斜，所述顶盖(2)的内部设置有第一加热条(201)，所述安装板(6)的内部设置有第二加热条(601)，所述第一加热条(201)与顶盖(2)边沿向下倾斜处相对应，所述第二加热条(601)与安装板(6)的边沿向下倾斜处相对应；所述壳体(1)的内部设置有蓄电池(18)和处理器(19)，所述处理器(19)连接有温度监测模块、风力监测模块以及数据传输模块。


2.根据权利要求1所述的一种具有加热功能的超声波风传感器，其特征在于，所述壳体(1)的下端与支撑杆(10)的上端相连接，所述支撑杆(10)的下端设置有固定杆(11)，所述支撑杆(10)的外侧对称设置有第一顶紧块(9)与第二顶紧块(17)，所述第一顶紧块(9)与第二顶紧块(17)上均设置有两个顶紧螺栓(7)，所述顶紧螺栓(7)上套装有顶紧弹簧(8)，所述顶紧螺栓(7)的一端依次贯穿第一顶紧块(9)和支撑杆(10)，所述顶紧螺栓(7)的一端依次贯穿第二顶紧块(17)和支撑杆(10)，且所述顶紧螺栓(7)的一端与固定杆(11)的表面抵接；所述固定杆(11)的一端嵌入安装至支撑杆(10)的下端内部，所述固定杆(11)的下端...

【专利技术属性】
技术研发人员：张脉惠，戴晓慧，谢党，伍晓玲，
申请(专利权)人：安徽气象信息有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34