CN203117440U - 一种气象采集装置 - Google Patents

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朱铭鑫
马世高
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Abstract

本实用新型提供一种气象采集装置，其中，采集装置包括采集装置本体，采集装置本体包括外壳，设置于外壳下端的底座，外壳的内部设置自下至上依次设置有电源板，温度传感器和湿度传感器，气压传感器，采集主板，超声波传感器，以及雨量传感器；所述外壳的外侧设置有叶片；底座内设置有接插口。本实用新型解决现有技术采集气象参数方式集成度底，采集仪器的寿命短，维护成本高等技术问题，有数据准确。具有寿命长以及维护费用低等优点。

Description

一种气象采集装置
技术领域
本实用新型涉及气象参数采集领域，具体涉及一种气象采集装置及其控制***。 
背景技术
风速、风向、温度、湿度、气压、雨量是气象参数中的重要部分，目前传统的采集方式需要6种传感器分别采集，这样集成度很低；目前风速风向采集使用传统的机械式的风杯风速仪、风向标，不仅容易磨损而且使用寿命短；目前雨量测量采用的仪器包括雨量筒和量杯，这样不但测量实时性差，而且需维护费用高。 
实用新型内容
为了解决现有技术采集气象参数方式集成度底，采集装置的寿命短，维护成本高等技术问题，本实用新型提供一种气象采集装置及其控制***。 
一种气象采集装置，所述采集装置包括采集装置本体，所述采集装置本体包括外壳，设置于外壳下端的底座，其特征在于：所述外壳的内部自下至上依次设置有电源板，温度传感器和湿度传感器，气压传感器，采集主板，超声波传感器，以及雨量传感器；所述外壳的外侧设置有叶片；底座内设置有接插口。 
优选地，上述雨量传感器设置于外壳的上端。 
优选地，上述雨量传感器由雨量盖和设置于雨量盖上端的上壳组成。 
优选地，上述超声波传感器为多个，并设置于同一水平面上。 
优选地，上述超声波传感器为4个，并与水平面的夹角为45°。 
优选地，上述温度传感器和气压传感器安装在叶片内。 
一种多功能气象采集仪控制***，所述控制***包括信号采集单元，与信号采集单元连接的滤波电路，与滤波电路连接的放大电路，与放大电路连接的模数转换电路，与模数转换电路连接的单片机，与 单片机连接的显示器。 
优选地，上述信号采集单元为雨量传感器或温度传感器或湿度传感器或气压传感器或超声波传感器。 
优选地，上述单片机由第一单片机和第二单片机组成。 
优选地，上述雨量传感器与第一单片机连接；所述温度传感器、湿度传感器、气压传感器和超声波传感器与第二单片机连接。 
优选地，上述超声波传感器为多个。 
本实用新型相较现有技术的优点在于： 
本实用新型使用一种使用寿命长的超声风速风向传感器和用压电原理实现的雨量传感器，并将温度、湿度、气压传感器组合在一起实现一台采集装置可以同时实现多种数据的录入和显示，而且还有数据准确，寿命长以及维护费用低等优点。 
附图说明
图1是本实用新型的***原理框图； 
图2是本实用新型的电路原理图； 
图3是本实用新型中超声波传感器的安装分布图； 
图4是本实用新型中采集装置的主视图； 
图5是本实用新型中采集装置的剖视图。 
图中： 
采集装置本体1，外壳101，底座102；电源板2；温度传感器3；采集主板4；超声波传感器5；叶片6；接插口7；雨量传感器8，雨量盖801，上壳802；信号采集单元9；滤波电路10；放大电路11；模数转换电路12；单片机13；第一单片机130；第二单片机131；显示器14；湿度传感器15；气压传感器16；传感器驱动电路17；发送电路18；模拟选择开关19；选频放大器20；积分比较器21，比较电路22。 
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。 
具体实施例1 
参见图3-5所示，本实用新型提供的一种气象采集装置包括采集装置本体1，采集装置本体1包括外壳101，设置于外壳101下端的底座102，外壳101的内部自下至上依次设置有电源板2，温度传感器3和湿度传感器15，气压传感器16，采集主板4，以及超声波传感器5；外壳101的外侧设置有叶片6；底座102内设置有接插口7。雨量传感器8具体固定在外壳101的上端，雨量传感器8由雨量盖801和设置于雨量盖801上端的上壳802组成，雨量传感器8内部还设置有压电传感器，具体是设置于雨量盖801的下端。其原理是将雨量传感器检测雨滴的体积与分布密度，雨滴体积与压电陶瓷产生的电压成正比。因此，每个雨滴信号可以直接转换为累计降雨量，不是雨滴产生的信号则用低通滤波器术过滤掉。通过检测每个单独的雨滴，可以高精度地计算降雨量和降雨强度。超声波传感器5为多个，并设置于同一水平面上，相互垂直。超声波传感器5为4个，并与水平面的夹角为45°。温湿度传感器3和气压传感器4安装在叶片5内。超声波传感器有4个等间距的超声波变换器位于同一水平面上，组成一个变换器阵列。通过测量超声波从一个换能器，到达处于同一条直线上另外一个换能器的时间，来确定风速和风向。风传感器测量沿变换器阵列所形成的4条路径的传送时间（双向）。此传送时间取决于沿超声波路径的风速。如果风速为零，则正向和反向传送时间相同。当风向与声音路径的方向相同时，上风向传送时间将变长，而下风向传送时间将变短。 
参见图1所示，本实用新型提供的气象采集装置控制***，包括信号采集单元9，与信号采集单元9连接的滤波电路10，与滤波电路10连接的放大电路11，与放大电路11连接的模数转换电路12，与模数转换电路12连接的单片机13，与单片机13连接的显示器14。信号采集单元9为雨量传感器或温度传感器或湿度传感器或气压传感器或超声波传感器。单片机13由第一单片机130和第二单片机131组成。所述雨量传感器与第一单片机130连接；温度传感器、湿度传感器、气压传感器和超声波传感器与第二单片机131连接，超声波传感器为多个。 
参见图2所示，本实用新型提供的气象采集装置控制***具体包括雨量传感器8，与雨量传感器8连接的滤波电路10，该滤波电路为低通滤波电路，与滤波电路10连接的放大电路11，放大电路11为压电信号放大电路，与放大电路11连接的A/D转换电路12，和比较电路22，以及与A/D转换电路12和比较电路22连接的第一单片机130，该第一单片机130为处理雨量的单片机。 
本实用新型还包括超声波传感器5，与超声波传感器5连接的传感器驱动电路17，与传感器驱动电路17连接的发送电路18和模拟选择开关19，与模拟选择开关19连接的选频放大器20，与选频放大器20连接的积分比较器21，该积分比较器21与第二单片机131连接。第二单片机131用于测量风速、风向、温度、湿度以及大气压强等参数。其中超声波传感器5和传感器驱动电路17由4组组成，即超声波传感器5分为第一超声波传感器，第二超声波传感器，第三超声波传感器，第四超声波传感器，四个声波传感器环形阵列排布，具体布置方式参见图3所示。 
传感器驱动电路17为超声波收发一体驱动电路；第二单片机131与传感器驱动电路17之间还设置有发送电路18，该发送电路18为超声波脉冲序列产生电路；本实用新型还包括与第二单片机131连接的气压传感器16，温度传感器3，湿度传感器15，以及显示器14。其中气压传感器16用于实时检测气压数据，温度传感器3用于检测温度数据，湿度传感器15用于检测湿度数据，显示器14用于显示经第二单片机131处理后的气压、温度以及湿度等数据，便于操作人员直观的观察各种数据的变化。 
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。 

Claims (6)

1.一种气象采集装置，所述采集装置包括采集装置本体（1），所述采集装置本体（1）包括外壳（101），设置于外壳（101）下端的底座（102），其特征在于：所述外壳（101）的内部自下至上依次设置有电源板（2），温度传感器（3），湿度传感器（15），气压传感器（16），采集主板（4），超声波传感器（5），以及雨量传感器（8）；所述外壳（101）的外侧设置有叶片（6）；底座（102）内设置有接插口（7）。 
2.根据权利要求1所述的气象采集装置，其特征在于：所述雨量传感器（8）设置于外壳（101）的上端。 
3.根据权利要求2所述的气象采集装置，其特征在于：所述雨量传感器（8）由雨量盖（801）和设置于雨量盖（801）上端的上壳（802）组成。 
4.根据权利要求3所述的气象采集装置，其特征在于：所述超声波传感器（5）为多个，并设置于同一水平面上，相互垂直。 
5.根据权利要求3所述的气象采集装置，其特征在于：所述超声波传感器（5）为4个，并与水平面的夹角为45°。 
6.根据权利要求5所述的气象采集装置，其特征在于：所述温度传感器（3）和气压传感器（16）安装在叶片（6）内。 
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