CN109901245A - 一种大气探测用全方位风速校准装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大气探测用全方位风速校准装置，属于气象探测领域，解决了现有风速校准装置的风速传感器分辨率低，导致校准困难的问题，其技术要点是：包括校准支架，所述校准支架上安装有风速校准装置和风向校准装置，所述风速校准装置包括风速校准筒、风速转轴和风杯，风速校准筒顶部连接校准筒盖，校准筒盖内部穿设有风速转轴，风速转轴顶部连接风杯盖，风杯盖侧面通过连杆连接有风杯；通过在校准支架上安装有风速校准装置和风向校准装置，分别用于风向的测量以及风速的测量，从而进行风速、风向校准的操作，其可以进行全方位的测量风速、风向，从而利于在大气探测中使用，安装方便。

Description

一种大气探测用全方位风速校准装置

技术领域

本发明涉及气象探测领域，具体是涉及一种大气探测用全方位风速校准装置。

背景技术

大气温度和湿度廓线作为重要的气象参数，目前主要通过星载或地基微波大气温湿度廓线探测仪进行探测；通过获取探测大气的亮温信息，从而测量大气的温度与湿度。该探测仪能全天候获取全球大气垂直温度和湿度廓线，获取与台风、暴雨等强对流天气现象密切相关的云雨大气参数，为数值天气预报提供大气温度与湿度初始场信息。

目前，在大气探测中，针对探测所需的风速的基本参数测量时，大气探测设备中需要进行相应参数值的校准，其中，风速、风向的测量对天气预报、气候监测及雾霾的防治等具有重要的意义。传统的风速测量及校准的装置通过光电器件进行测量，由于光电器件的体积及光电切割码盘方式导致了传统的风向风速传感器分辨率低，导致校准困难，准确度低，因此，采用光电器件的原理进行风速校准装置无法满足使用需求。

因此，需要提供一种大气探测用全方位风速校准装置，旨在解决上述问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明实施例的目的在于提供一种大气探测用全方位风速校准装置，以解决上述背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种大气探测用全方位风速校准装置，包括校准支架，所述校准支架上安装有风速校准装置和风向校准装置，风速校准装置和风向校准装置分别位于校准支架的校准基座的上下两侧；

所述风速校准装置包括风速校准筒、风速转轴和风杯，风速校准筒顶部连接校准筒盖，校准筒盖内部穿设有风速转轴，风速转轴底部安装有风速传感元件，风速传感元件侧面设有风速传感器，风速传感器连接风速PCB电路板；风速转轴顶部连接风杯盖，风杯盖侧面通过连杆连接有风杯。

作为本发明进一步的方案，所述校准支架包括斜撑架、固定板、螺钉孔、校准基座和螺栓孔，固定板焊接在斜撑架的底部，固定板上设有螺钉孔，斜撑架顶部焊接有校准基座，校准基座水平设置，校准基座上开设有螺栓孔，螺栓孔内穿设有锁固螺栓。

作为本发明进一步的方案，所述锁固螺栓两端分别穿过风速校准装置和风向校准装置上通孔后连接锁固螺母。

作为本发明进一步的方案，所述风速校准筒通过锁固螺栓及锁固螺母固定在校准基座上侧，风速转轴与校准筒盖之间安装有轴承。

作为本发明进一步的方案，所述风杯的数量为三个，所述风杯盖、连杆和风杯为一体式结构。

作为本发明进一步的方案，所述风向校准装置包括风向校准筒、风向轴、风向尾标、风向标平衡锤、风向转盘、风向PCB电路板、风向传感元件、风向传感器、角度标尺和识读槽，所述风向校准筒通过锁固螺栓及锁固螺母固定在校准基座下侧，风向校准筒底部连接有校准筒盖，校准筒盖内安装有风向轴，风向轴与校准筒盖之间设有轴承，所述风向轴顶部连接风向转盘，风向转盘侧面设有角度标尺，所述风向转盘侧面的风向校准筒上开设有识读槽，识读槽设置于角度标尺的侧面。

作为本发明进一步的方案，所述风向轴上部还设有风向传感元件，风向传感元件侧面设有风向传感器，风向传感器连接风向PCB电路板。

作为本发明进一步的方案，所述风向轴下部连接风向尾标，风向尾标前侧设有风向标平衡锤。

作为本发明进一步的方案，所述风向校准装置设置于校准基座上侧，风速校准装置设置于校准基座下侧。

综上所述，本发明实施例与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明的大气探测用全方位风速校准装置，通过在校准支架上安装有风速校准装置和风向校准装置，分别用于风向的测量以及风速的测量，从而进行风速、风向校准的操作，其可以进行全方位的测量风速、风向，从而利于在大气探测中使用，安装方便。

为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。

附图说明

图1为发明实施例1的结构示意图。

图2为发明实施例中风杯的结构示意图。

图3为发明实施例中校准支架的结构示意图。

图4为发明实施例1中风速校准装置和风向校准装置安装的结构示意图。

图5为发明实施例2中风速校准装置和风向校准装置安装的结构示意图。

附图标记：1-校准支架、2-斜撑架、3-固定板、4-螺钉孔、5-校准基座、6-螺栓孔、7-风速校准筒、8-风向校准筒、9-固定盘、10-锁固螺栓、11-锁固螺母、12-风速PCB电路板、13-风速传感元件、14-风速传感器、15-校准筒盖、16-轴承、17-风速转轴、18-风杯盖、19-连杆、20-风杯、21-风向轴、22-风向尾标、23-风向标平衡锤、24-风向转盘、25-风向PCB电路板、26-风向传感元件、27-风向传感器、28-角度标尺、29-识读槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

实施例1

参见图1～图4所示，一种大气探测用全方位风速校准装置，包括校准支架1，所述校准支架1上安装有风速校准装置和风向校准装置，所述校准支架1包括斜撑架2、固定板3、螺钉孔4、校准基座5和螺栓孔6，所述固定板3焊接在斜撑架2的底部，固定板3上设有螺钉孔4，用于螺钉穿过螺钉孔4将固定板3进行固定，所述斜撑架2顶部焊接有校准基座5，校准基座5水平设置，校准基座5上开设有螺栓孔6，螺栓孔6内穿设有锁固螺栓10；在本发明中，优选的，所述风速校准筒7和风向校准筒8上均焊接有固定盘9，固定盘9上设有与校准基座5上螺栓孔6一一对应的通孔，方便锁固螺栓10穿过，锁固螺栓10两端分别穿过风速校准装置和风向校准装置的固定盘9上通孔后连接锁固螺母11，拧紧锁固螺母11从而通过锁固螺栓10将校准基座5、风速校准装置和风向校准装置连接在一起。

所述风速校准装置和风向校准装置分别位于校准基座5的上下两侧，风速校准装置设置于校准基座5上侧或者风向校准装置设置于校准基座5上侧均可；优选的，在本发明实施例中，所述风速校准装置设置于校准基座5上侧。

所述风速校准装置包括风速校准筒7、风速PCB电路板12、风速传感元件13、风速传感器14、校准筒盖15、轴承16、风速转轴17、风杯盖18、连杆19和风杯20，所述风速校准筒7通过锁固螺栓10及锁固螺母11固定在校准基座5上侧，风速校准筒7顶部连接校准筒盖15，校准筒盖15内部穿设有风速转轴17，风速转轴17与校准筒盖15之间安装有轴承16，所述风速转轴17底部安装有风速传感元件13，风速传感元件13侧面设有风速传感器14，风速传感器14连接风速PCB电路板12；所述风速转轴17顶部连接风杯盖18，风杯盖18侧面通过连杆19连接有风杯20。

所述风杯20的数量至少为三个，在本发明实施例中，风杯20的数量为三个，所述风杯盖18、连杆19和风杯20为一体式结构。

所述风向校准装置包括风向校准筒8、风向轴21、风向尾标22、风向标平衡锤23、风向转盘24、风向PCB电路板25、风向传感元件26、风向传感器27、角度标尺28和识读槽29，所述风向校准筒8通过锁固螺栓10及锁固螺母11固定在校准基座5下侧，风向校准筒8底部连接有校准筒盖15，校准筒盖15内安装有风向轴21，风向轴21与校准筒盖15之间设有轴承16，所述风向轴21顶部连接风向转盘24，风向转盘24侧面设有角度标尺28，所述风向转盘24侧面的风向校准筒8上开设有识读槽29，识读槽29设置于角度标尺28的侧面，便于识读角度标尺28上的数字；

所述风向轴21上部还设有风向传感元件26，风向传感元件26侧面设有风向传感器27，风向传感器27连接风向PCB电路板25；所述风向轴21下部连接风向尾标22，风向尾标22前侧设有风向标平衡锤23。

在本发明实施例中，所述风速传感元件13及风向传感元件26优选为磁铁，与其分别相对于的风速传感器14及风向传感器27优选为霍尔感应元件，霍尔感应元件设置于磁铁的外圈侧面；当来风时，风速转轴17转动会带着底部风速传感元件13转动，从而使底部连接在风速PCB电路板12上的风速传感器14(霍尔感应元件)输出不同电压信号，通过采集电压信号处理后，计算出风速，从而得出准确的风速值，用于校准时参考；当来风时，风向尾标22转动至与风向一致并带动风向轴21旋转，风向轴21转动会带着顶部风向传感元件26转动，从而使底部连接在风向PCB电路板25上的风向传感器27(霍尔感应元件)输出不同电压信号，通过采集电压信号处理后，计算出风向，从而得出准确的风向值，用于校准时参考；与此同时，也可以通过识读槽29读取风向轴21转动的角度标尺28上的刻度，进行确定风向，用于风向测量的校准参考。

实施例2

请参阅图2～图3和图5所示，一种大气探测用全方位风速校准装置，包括校准支架1，所述校准支架1上安装有风速校准装置和风向校准装置，在本发明实施例中，所述风向校准装置设置于校准基座5上侧，风速校准装置设置于校准基座5下侧，本发明实施例的其余结构与实施例1相同。

从而利于在校准基座5的上部进行风向校准，在校准基座5的下部进行风速校准。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理，仅是本发明的优选实施方式。本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种大气探测用全方位风速校准装置，包括校准支架(1)，其特征在于，所述校准支架(1)上安装有风速校准装置和风向校准装置，风速校准装置和风向校准装置分别位于校准支架(1)的校准基座(5)的上下两侧；

所述风速校准装置包括风速校准筒(7)、风速转轴(17)和风杯(20)，风速校准筒(7)顶部连接校准筒盖(15)，校准筒盖(15)内部穿设有风速转轴(17)，风速转轴(17)底部安装有风速传感元件(13)，风速传感元件(13)侧面设有风速传感器(14)，风速传感器(14)连接风速PCB电路板(12)；风速转轴(17)顶部连接风杯盖(18)，风杯盖(18)侧面通过连杆(19)连接有风杯(20)。

2.根据权利要求1所述的大气探测用全方位风速校准装置，其特征在于，所述校准支架(1)包括斜撑架(2)、固定板(3)、螺钉孔(4)、校准基座(5)和螺栓孔(6)，固定板(3)焊接在斜撑架(2)的底部，固定板(3)上设有螺钉孔(4)，斜撑架(2)顶部焊接有校准基座(5)，校准基座(5)水平设置，校准基座(5)上开设有螺栓孔(6)，螺栓孔(6)内穿设有锁固螺栓(10)。

3.根据权利要求2所述的大气探测用全方位风速校准装置，其特征在于，所述锁固螺栓(10)两端分别穿过风速校准装置和风向校准装置上通孔后连接锁固螺母(11)。

4.根据权利要求1所述的大气探测用全方位风速校准装置，其特征在于，所述风速校准筒(7)通过锁固螺栓(10)及锁固螺母(11)固定在校准基座(5)上侧，风速转轴(17)与校准筒盖(15)之间安装有轴承(16)。

5.根据权利要求4所述的大气探测用全方位风速校准装置，其特征在于，所述风杯(20)的数量为三个，所述风杯盖(18)、连杆(19)和风杯(20)为一体式结构。

6.根据权利要求1-5任一所述的大气探测用全方位风速校准装置，其特征在于，所述风向校准装置包括风向校准筒(8)、风向轴(21)、风向尾标(22)、风向标平衡锤(23)、风向转盘(24)、风向PCB电路板(25)、风向传感元件(26)、风向传感器(27)、角度标尺(28)和识读槽(29)，所述风向校准筒(8)通过锁固螺栓(10)及锁固螺母(11)固定在校准基座(5)下侧，风向校准筒(8)底部连接有校准筒盖(15)，校准筒盖(15)内安装有风向轴(21)，风向轴(21)与校准筒盖(15)之间设有轴承(16)，所述风向轴(21)顶部连接风向转盘(24)，风向转盘(24)侧面设有角度标尺(28)，所述风向转盘(24)侧面的风向校准筒(8)上开设有识读槽(29)，识读槽(29)设置于角度标尺(28)的侧面。

7.根据权利要求6所述的大气探测用全方位风速校准装置，其特征在于，所述风向轴(21)上部还设有风向传感元件(26)，风向传感元件(26)侧面设有风向传感器(27)，风向传感器(27)连接风向PCB电路板(25)。

8.根据权利要求7所述的大气探测用全方位风速校准装置，其特征在于，所述风向轴(21)下部连接风向尾标(22)，风向尾标(22)前侧设有风向标平衡锤(23)。

9.根据权利要求1所述的大气探测用全方位风速校准装置，其特征在于，所述风向校准装置设置于校准基座(5)上侧，风速校准装置设置于校准基座(5)下侧。