一种便携式风速测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了测量仪器技术领域的一种便携式风速测量装置。其技术方案是，所述装置包括风速信号测量模块、风速信号放大模块、风速信号处理模块和风速信号显示模块；所述风速信号处理模块包括单片机和A/D转换器；所述装置包括风速信号测量模块、风速信号放大模块、A/D转换器、单片机、风速信号处理模块和风速信号显示模块顺次连接。本实用新型专利技术的效果为，测量装置的风向标部分设计为可拆卸型，不仅携带方便，而且易于维护和更换，实现风速信号的测量、存储和显示功能。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于测量仪器
，尤其涉及一种便携式风速测量装置。
技术介绍
风速仪是用于气象台、化工、电站、工矿企业等单位用于记录风的行程并且观测瞬时风速的装置，实现风速指示的数字化和自动化，对相关单位具有重要的现实意义。目前国内外的风速仪主要分为三类，第一类为螺旋桨式风向风速传感器，风速测量是利用一个低惯性的三叶螺旋桨作为感应元件，桨叶随风旋转并带动风速码盘进行光电扫描输出相应的电脉冲信号，这种螺旋桨式风速传感器禁锢性较差，动态性能一般。第二类为三杯式风速传感器，其感应元件是三杯风组件，由三个碳纤维风杯和风架组成，旋转器为多齿转杯和狭缝光耦，当风杯受风力作用而旋转时，通过轴转杯在狭缝光耦中的转动，输出频率信号，但是这种装置具有移动部件，所以容易磨损，而且体积大，需要经常维护，且只适用于测量较大的风速，不适用于小空间流场测量。第三类为超声波风速传感器，根据测量原理的不同，目前对气体流速的测量主要采用以下几种方法：时差法、多普勒法、涡街风速测量法、相关法和波束偏移法等，这些方法测量精度较高，但超声波在传播的过程中速度会受到温度的影响，因此在应用超声波多普勒方法进行测量时，必须进行温度补偿，以提高系统的准确性，此外，如果超声波工作在有噪声环境中，其信号会被噪声淹没，不利于进行测量，且仪器价格昂贵，测量成本相对较高。在技术专利《便携式风向风速仪》（授权公告号为CN202196076U）中也提出了一种便携式风向风速测量装置，通过风速感应元件和风向感应元件分别带动风速码盘和风向格雷码盘在光耦中转动，产生脉冲信号，并经过处理后在显示单元中显示，该装置体积小巧，质量轻，但是测量部件不能够拆卸，在保存的过程中容易损坏且不易维护和更换。
技术实现思路
本技术针对
技术介绍
中所述的目前测量风速的装置，在测量方法的准确度及测量装置便捷性方面存在的问题，提出了一种便携式风速测量装置。其技术方案是，一种便携式风速测量装置，其特征在于，所述装置包括风速信号测量模块、风速信号放大模块、风速信号处理模块和风速信号显示模块；所述风速信号处理模块包括单片机和A/D转换器；其中，所述风速信号测量模块、风速信号放大模块、A/D转换器、单片机、风速信号处理模块和风速信号显示模块顺次连接。所述风速信号测量模块置于流动空气中；所述风速信号测量模块包括风速传感器、风向轴和风向标；所述风速传感器包括电阻应变片和弹性元件；所述风速传感器与所述风向轴和风向标连为一体；所述风向标与风向轴通过紧固螺丝固定。所述风速信号显示模块包括显示屏。所述装置还包括底座、盒体和按键开关；所述风速信号放大模块、风速信号显示模块、单片机和A/D转换器安装于盒体内部；所述按键开关和显示屏安装在盒体前端；所述底座安装与盒体顶端，并与风向轴下端相连。所述风向标为可拆卸型风向标；所述风向标包括平衡锤、螺纹，螺孔和尾翼；所述风向标通过螺孔与风向轴进行连接，平衡锤采用螺纹式，通过螺纹与尾翼连接。本技术的有益效果为：测量装置的风向标部分设计为可拆卸型，不仅携带方便，而且易于维护和更换。同时，本技术可以同时实现风速信号的测量、存储和显示功能，与现有的技术相比，克服了现有技术对于温度和噪声信号要求高、价格昂贵、测量结果不精确、携带不便等问题，满足野外或供电不足的风速测量场合。附图说明图1是本技术提供的一种便携式风速测量装置的结构示意图；图2是本技术提供的一种便携式风速测量装置的外观图；图3是本技术提供的一种便携式风速测量装置的风向标结构图；图4是本技术实施例提供的第一电路结构原理图；图5是本技术实施例提供的的第二电路结构原理图；其中，1-风速传感器；2-风向轴；3-平衡锤；4-紧固螺丝；5-底座；6-显示屏；7-按键开关；8-风向标；9-电阻应变片；10-弹性元件；11-螺纹；12-螺孔；13-尾翼。具体实施方式下面结合附图，对优选实施例作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本技术的范围及其应用。图1是本技术提供的一种便携式风速测量装置的结构示意图。图1中，所述装置包括风速信号测量模块、风速信号放大模块、风速信号处理模块和风速信号显示模块；所述风速信号处理模块包括单片机和A/D转换器；其中，所述风速信号测量模块、风速信号放大模块、A/D转换器、单片机、风速信号处理模块和风速信号显示模块顺次连接。所述风速信号测量模块用于对风速信号进行测量；所述的风速信号放大模块用于对风速信号进行放大和滤波；所述的风速信号处理模块用于对风速信号进行分析处理；所述风速信号显示模块用于对风速信号进行实时的显示。图2是本技术提供的一种便携式风速测量装置的外观图。图2中，一种便携式风速测量装置包括：风速传感器、风向轴、平衡锤、紧固螺丝、底座、显示屏、按键开关、风向标、电阻应变片和弹性元件。其中，风速信号测量模块由电阻应变片和弹性元件构成，它与风向轴和风向标三者连为一体，风向标设计为可拆卸型，测量时需用紧固螺丝进行固定，风向轴下端与底座相连，底座安装在装有显示屏和按键开关以及信号处理模块电路的盒子顶端。当有风吹过时，测量装置1随着风向轴旋转并总与风向相垂直，这样由于受到风的阻力从而使得弹性元件发生形变，利用电阻应变计测出这种形变量并最终通过惠斯登电桥将风速信息以电压的形式表现出来。将测量出上述电压值在风速信号处理模块中进行分析处理，风速信号处理模块由放大器、A/D转换器和单片机构成，首先，在风速信号放大模块部分，放大电路将风速测量模块输出的微小电压值进行放大和滤波，进而提取出与风速有关的电信号，再将经过放大的电压信号输入A/D转换器中进行数字化处理，并将转换结果输入至单片机中，单片机根据A/D转换的结果选取所需放大倍数的电压信号，并将其转换为风速信号发送出去并在显示器上进行实时的显示。图3是本技术提供的一种便携式风速测量装置的风向标结构图，图3中，可拆卸风向标的结构包括平衡锤、螺纹，螺孔和尾翼。风向标通过螺孔与风向轴进行连接，平衡锤设计为螺纹式，这样可以通过螺纹与尾翼部分连接和分离。安装时，首先将风向标尾翼部分与风向轴连接，然后再安装平衡锤部分，拆除时，则需要先将平衡锤部分卸下，然后再拆除尾翼部分。...

【技术保护点】
一种便携式风速测量装置，其特征在于，所述装置包括风速信号测量模块、风速信号放大模块、风速信号处理模块和风速信号显示模块；所述风速信号处理模块包括单片机和A/D转换器；?其中，所述风速信号测量模块、风速信号放大模块、A/D转换器、单片机和风速信号显示模块顺次连接；?所述风速信号测量模块置于流动空气中；所述风速信号测量模块包括风速传感器、风向轴和风向标；所述风速传感器包括电阻应变片和弹性元件；所述风速传感器与所述风向轴和风向标连为一体；所述风向标与风向轴通过紧固螺丝固定。

【技术特征摘要】
1.一种便携式风速测量装置，其特征在于，所述装置包括风速信号测量模块、风速信号放大模块、风速信号处理模块和风速信号显示模块；所述风速信号处理模块包括单片机和A/D转换器； 
其中，所述风速信号测量模块、风速信号放大模块、A/D转换器、单片机和风速信号显示模块顺次连接； 
所述风速信号测量模块置于流动空气中；所述风速信号测量模块包括风速传感器、风向轴和风向标；所述风速传感器包括电阻应变片和弹性元件；所述风速传感器与所述风向轴和风向标连为一体；所述风向标与风向轴通过紧固螺丝固定。 
2.根据权利要求1所述的一种便携式风...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱殿伟，张博雅，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：实用新型
国别省市：