一种风速风向一体式传感器的制作方法

本实用新型涉及传感器领域，特别涉及一种风速风向一体式传感器。

背景技术：

风速风向传感器支持了新能源风力发电技术的发展。风速和风向也关系到建筑物的布局、自然通风效果，要想更好的利用风能，我们得测量出风速和风向，我们可以利用风速风向传感器来测量风速和风向，有一种风速风向传感器的基于流量传感器制成的，首先通过流量传感器将风速大小转换为电压信号，其值与来流风速的大小成一种函数关系，再由a/d转换芯片和运算放大器将这两个模拟信号转换为数字信号，由单片机为主控单元的发射机读入并进行处理，然后，单片机把处理完的数据包通过无线模块发送给接受机，接收机以无线模块进行接收，接收机分析采集到数据，进行记录、保存、显示。

在现有的传感器的技术条件基础上，在使用的范围性以及便捷性上依然存在很多不足，大部分现有技术方案风速顶由于风速过大机械磨损顶丝松动，风速顶脱落，结构不合理实现不了超过30m/s的风速值。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种风速风向一体式传感器。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型一种风速风向一体式传感器，包括主体，所述主体上设置有活动磁铁，所述活动磁铁上设置有风向标，所述风向标的尖端部套接有调节块，所述主体的顶端设置有连接端口，所述连接端口上安装有旋转座，所述旋转座的端部设置有风杯，所述主体的内部设置有pcb采集板，所述pcb采集板的顶部设置有霍尔传感器，所述连接端口的内部分别设置有光电开关和挡光片。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述连接端口与旋转座之间连接有不锈钢轴，所述不锈钢轴的端部设置有轴承，所述轴承的底端设置有卡簧。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述旋转座为互成°的三叉星形支架，所述风杯的凹面顺着一个方向排列。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述主体的底端设置有底座，所述底座的内侧设置有防水端子，所述防水端子上设置有密封孔。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述旋转座与连接端口通过不锈钢轴活动连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型是一种风速风向一体式传感器，可以有效解决传感器的使用问题，该传感器采用法兰盘底座，携带、安装方便，风速风向一体结构设计检测，维修简单，测量精度高，量程宽，稳定性能好，采用防护设计，防护等级高达ip65，具有极可靠的抗电磁干扰能力，信号传输距离长，抗外界干扰能力强，具有良好的防腐、防侵蚀性能，能够保证仪器长期使用。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的内部结构示意图；

图中：1、主体；2、活动磁铁；3、风向标；4、连接端口；5、调节块；6、旋转座；7、风杯；8、底座；9、防水端子；10、密封孔；11、pcb采集板；12、霍尔传感器；13、不锈钢轴；14、挡光片；15、光电开关；16、轴承；17、卡簧。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1-2所示，本实用新型提供一种风速风向一体式传感器，包括主体1，主体1上设置有活动磁铁2，活动磁铁2上设置有风向标3，风向标3的尖端部套接有调节块5，主体1的顶端设置有连接端口4，连接端口4上安装有旋转座6，旋转座6的端部设置有风杯7，主体1的内部设置有pcb采集板11，pcb采集板11的顶部设置有霍尔传感器12，连接端口4的内部分别设置有光电开关15和挡光片14。

进一步的，连接端口4与旋转座6之间连接有不锈钢轴13，不锈钢轴13的端部设置有轴承16，轴承16的底端设置有卡簧17。

旋转座6为互成120°的三叉星形支架，风杯7的凹面顺着一个方向排列，方便测量风向和风速，受力均衡。

主体1的底端设置有底座8，底座8的内侧设置有防水端子9，防水端子9上设置有密封孔10，底座8具有良好的防腐、防侵蚀性能，能够保证仪器长期使用。

旋转座6与连接端口4通过不锈钢轴13活动连接，通过设置的不锈钢轴13进行旋转连接，便于活动旋转。

具体的，该设备风杯式风速传感器，是一种十分常见的风速传感器，感应部分是由旋转座6和半球形的风杯7组成，旋转座6为互成120°的三叉星形支架上，风杯7的凹面顺着一个方向排列，整个横臂架则固定在一根垂直的不锈钢轴13上。

当风从左方吹来时，风杯7与风向平行，风对风杯7的压力在最直于风杯轴方向上的分力近似为零，另外2处风杯同风向成60度角相交，对另一风杯而言，其凹面迎着风，承受的风压最大；风杯其凸面迎风，风的绕流作用使其所受风压比凹面风杯小，由于风杯与风杯在垂直于风杯轴方向上的压力差，而使风杯开始顺时针方向旋转，风速越大，起始的压力差越大，产生的加速度越大，风杯转动越快。

风杯开始转动后匀速转动，这样根据风杯的转速(每秒钟转的圈数)就可以确定风速的大小，当风杯转动时，带动同轴的多齿截光盘或磁棒转动，通过电路得到与风杯转速成正比的脉冲信号，该脉冲信号由计数器计数，经换算后就能得出实际风速值。目前新型转杯风速表均是采用三杯的，并且锥形杯的性能比半球形的好，当风速增加时转杯能迅速增加转速，以适应气流速度，风速减小时，由于惯性影响，转速却不能立即下降，旋转式风速表在阵性风里指示的风速一般是偏高的成为过高效应(产生的平均误差约为10％)，风向传感器是以风向箭头的转动探测、感受外界的风向信息，并将其传递给同轴码盘，同时输出对应风向相关数值的一种物理装置，通常风向传感器主体都采用风向标的机械结构，当风吹向风向标的尾部的尾翼的时候，风向标的箭头就会指风吹过来的方向。为了保持对于方向的敏感性，同时还采用不同的内部机构来给风速传感器辨别方向，电磁式风向传感器：利用电磁原理设计，户外适应能力强。

该设备可以有效解决传感器的使用问题，该传感器采用法兰盘底座，携带、安装方便，风速风向一体结构设计检测，维修简单，测量精度高，量程宽，稳定性能好，采用防护设计，防护等级高达ip65，具有极可靠的抗电磁干扰能力，信号传输距离长，抗外界干扰能力强，具有良好的防腐、防侵蚀性能，能够保证仪器长期使用。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种风速风向一体式传感器，包括主体(1)，其特征在于，所述主体(1)上设置有活动磁铁(2)，所述活动磁铁(2)上设置有风向标(3)，所述风向标(3)的尖端部套接有调节块(5)，所述主体(1)的顶端设置有连接端口(4)，所述连接端口(4)上安装有旋转座(6)，所述旋转座(6)的端部设置有风杯(7)，所述主体(1)的内部设置有pcb采集板(11)，所述pcb采集板(11)的顶部设置有霍尔传感器(12)，所述连接端口(4)的内部分别设置有光电开关(15)和挡光片(14)。

2.根据权利要求1所述的一种风速风向一体式传感器，其特征在于，所述连接端口(4)与旋转座(6)之间连接有不锈钢轴(13)，所述不锈钢轴(13)的端部设置有轴承(16)，所述轴承(16)的底端设置有卡簧(17)。

3.根据权利要求1所述的一种风速风向一体式传感器，其特征在于，所述旋转座(6)为互成120°的三叉星形支架，所述风杯(7)的凹面顺着一个方向排列。

4.根据权利要求1所述的一种风速风向一体式传感器，其特征在于，所述主体(1)的底端设置有底座(8)，所述底座(8)的内侧设置有防水端子(9)，所述防水端子(9)上设置有密封孔(10)。

5.根据权利要求2所述的一种风速风向一体式传感器，其特征在于，所述旋转座(6)与连接端口(4)通过不锈钢轴(13)活动连接。

技术总结
本实用新型公开了一种风速风向一体式传感器，包括主体，主体上设置有活动磁铁，活动磁铁上设置有风向标，风向标的尖端部套接有调节块，主体的顶端设置有连接端口，连接端口上安装有旋转座，旋转座的端部设置有风杯，主体的内部设置有PCB采集板，PCB采集板的顶部设置有霍尔传感器。本实用新型是一种风速风向一体式传感器，该设备可以有效解决传感器的使用问题，该传感器采用法兰盘底座，携带、安装方便，风速风向一体结构设计检测，测量精度高，量程宽，稳定性能好，采用防护设计，防护等级高达IP65，具有极可靠的抗电磁干扰能力，信号传输距离长，抗外界干扰能力强，具有良好的防腐、防侵蚀性能，能够保证仪器长期使用。

技术研发人员：郭大江
受保护的技术使用者：上海乐都智能科技有限公司
技术研发日：2020.05.11
技术公布日：2020.11.10