一种风向风速监测装置的制作方法

1.本实用新型属于测风技术领域，更具体地，涉及一种风向风速监测装置。


背景技术：

2.目前现有的风速风向仪主要包括机械式风速风向仪，热敏式风速风向仪和超声波风速风向仪，无论哪种风速风向仪都需要长时间持续工作，自身能源消耗不断。一些临时或偏远地区进行风向风速观测时不能稳定有效的提供稳定能源，使风向风速的观测受到影响，使观测数据的收集减缓，为数据收集带来麻烦。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是针对现有技术中存在的不足，提供一种风向风速监测装置，该测风装置可测量风向风速，并且通过风力发电机实现自给自足，提高续航能力，满足独立工作要求，适应不同场所持续单独工作要求，同时联动结构能够根据风向仪所测得的风向调节风力发电机的迎风面朝向，使得风力发电机的迎风面朝向与风向相对应，保持最优发电效率。
4.为了实现上述目的，本实用新型提供一种风向风速监测装置，包括：
5.风向仪，设置在所述安装杆的顶部；
6.风速仪，设置在所述风向仪的上方；
7.风力发电机，设置在所述风向仪的下方，与所述安装杆转动连接；
8.蓄电池，与所述风速仪、所述风向仪和所述风力发电机电性连接；
9.联动结构，设置在所述风向仪和所述风力发电机之间，所述联动结构能够根据所述风向仪所测得的风向调节所述风力发电机的迎风面朝向，使得所述风力发电机的迎风面朝向与所述风向相对应。
10.可选地，所述风速仪为风杯式风速计。
11.可选地，所述风力发电机包括：
12.发电机，设置于所述安装杆的一侧，所述发电机通过转动机构与所述安装杆转动连接；
13.风轮，与所述发电机的输入轴连接；
14.所述发电机与所述蓄电池电性连接。
15.可选地，所述转动机构包括：
16.蜗轮，所述蜗轮通过轴套转动套设在所述安装杆上，所述轴套的一侧设置有发电机安装架，所述发电机与所述发电机安装架连接；
17.蜗杆，与所述蜗轮啮合，所述蜗杆通过蜗杆安装架与所述安装杆连接；
18.驱动电机，输出端与所述蜗杆的一端连接，所述驱动电机通过驱动电机安装架安装在所述蜗杆安装架的一侧。
19.可选地，所述联动结构包括：
20.竖直杆，所述竖直杆的下端与所述风力发电机的上侧相连接，所述竖直杆的轴线与所述安装杆的轴线平行；
21.光电传感器，设置于所述竖直杆的上端，所述光电传感器的信号发射端朝向远离所述安装杆的方向；
22.挡板，所述挡板与所述风向仪的风向标的下侧连接，所述挡板设置在所述风向标的迎风的一侧，所述挡板能够遮挡所述光电传感器的信号发射端；
23.控制单元，与所述光电传感器和所述驱动电机连接。
24.可选地，所述风力发电机上设置有电流传感器。
25.可选地，所述挡板为圆弧状，所述挡板通过连接杆与所述风向标连接，所述连接杆设置在所述挡板的中心线上。
26.可选地，还包括控制箱，所述控制箱设置在所述安装杆靠近地面的一端上，所述控制箱内设置有处理模块、显示模块和通讯模块，所述处理模块用于接收并处理所述风向仪和所述风速仪的监测结果数据，所述显示模块用于显示所述处理模块的输出数据，所述通讯模块用于将所述处理模块与远程接收端通讯连接。
27.本实用新型提供一种风向风速监测装置，其有益效果在于：
28.该测风装置可测量风向风速，并且通过风力发电机实现自给自足，提高续航能力，满足独立工作要求，适应不同场所持续单独工作要求，同时通过联动结构使风力发电机的迎风面朝向与风向相对应，保持最优发电效率。
29.本实用新型的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
30.通过结合附图对本实用新型示例性实施方式进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本实用新型示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
31.图1示出了根据本实用新型的一个实施例的一种风向风速监测装置的结构示意图。
32.附图标记说明：
33.1、安装杆；2、风速仪；3、风向仪；4、风轮；5、蜗轮；6.蜗杆；7、驱动电机；8、发电机；9、挡板；10、光电传感器。
具体实施方式
34.下面将更详细地描述本实用新型的优选实施方式。虽然以下描述了本实用新型的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。
35.图1示出了根据本实用新型的一个实施例的一种风向风速监测装置的结构示意图。
36.如图1所示，一种风向风速监测装置，包括：
37.风向仪3，设置在安装杆1的顶部；
38.风速仪2，设置在风向仪3的上方；
39.风力发电机，设置在风向仪3的下方，与安装杆1转动连接；
40.蓄电池，与风速仪2、风向仪3和风力发电机电性连接；
41.联动结构，设置在风向仪3和风力发电机之间，联动结构能够根据风向仪3所测得的风向调节风力发电机的迎风面朝向，使得风力发电机的迎风面朝向与风向相对应。
42.具体的，通过安装杆1支撑安装风速仪2、风向仪3和风力发电机，通过风向仪3和风速仪2测量风向风速，通过风力发电机为风向仪3和风速仪2提供电能，多余电能储存在蓄电池内，提高续航能力，适应不便于铺设电路地点，实现自动充能，通过联动结构使风力发电机的迎风面始终与风向相对应，保证风力发电机的发电效率
43.在本实施例中，风速仪2为风杯式风速计。
44.在本实施例中，风力发电机包括：
45.发电机8，设置于安装杆1的一侧，发电机8通过转动机构与安装杆1转动连接；
46.风轮4，与发电机8的输入轴连接；
47.发电机8与蓄电池电性连接。
48.具体的，通过风吹动风轮4带动发电机8的输入端旋转发电，发电机8在风大时产生多余电量存储在蓄电池内，以便静风和小风时补充电能损耗。
49.在本实施例中，转动机构包括：
50.蜗轮5，蜗轮5通过轴套转动套设在安装杆1上，轴套的一侧设置有发电机8安装架，发电机8与发电机8安装架连接；
51.蜗杆6，与蜗轮5啮合，蜗杆6通过蜗杆6安装架与安装杆1连接；
52.驱动电机7，输出端与蜗杆6的一端连接，驱动电机7通过驱动电机7安装架安装在蜗杆6安装架的一侧。
53.具体的，驱动电机7旋转带动蜗杆6旋转，通过蜗杆6驱动蜗轮5转动，进而带动发电机8转动。
54.在本实施例中，联动结构包括：
55.竖直杆，竖直杆的下端与风力发电机的上侧相连接，竖直杆的轴线与安装杆1的轴线平行；
56.光电传感器10，设置于竖直杆的上端，光电传感器10的信号发射端朝向远离安装杆1的方向；
57.挡板9，挡板9与风向仪3的风向标的下侧连接，挡板9设置在风向标的迎风的一侧，挡板9能够遮挡光电传感器10的信号发射端；
58.控制单元，与光电传感器10和驱动电机7连接。
59.具体的，挡板9配合光电开关，通过光电开关信号确认风力发电机的迎风面朝向与风向是否相反，使用时挡板9挡住光电传感器10信号，当风向改变，风向仪3随风向改变旋转，挡板9不再遮挡光电传感器10，光电传感器10发送信号通知控制单元控制驱动电机7运动，驱动电机7旋转带动蜗杆6旋转，通过蜗杆6驱动蜗轮5转动，进而带动发电机8转动，当发电机8转动到与风向相对应位置时，挡板9遮挡光电传感器10，光电传感器10停止信号，控制单元控制驱动电机7停止运动。
60.在本实施例中，风力发电机上设置有电流传感器。
61.具体的，通过电流传感器监测风力发电机的发电电流大小，进而测算风力大小。
62.在本实施例中，挡板9为圆弧状，挡板9通过连接杆与风向标连接，连接杆设置在挡板9的中心线上。
63.具体的，通过圆弧状挡板9增加遮挡面积，降低联动结构的精度，使风力发电机的朝向和风向可存在一定角度偏差，避免频繁转动风力发电机。
64.在本实施例中，还包括控制箱，控制箱设置在安装杆1靠近地面的一端上，控制箱内设置有处理模块、显示模块和通讯模块，处理模块用于接收并处理风向仪3和风速仪2的监测结果数据，显示模块用于显示处理模块的输出数据，通讯模块用于将处理模块与远程接收端通讯连接。
65.本实施例测风装置使用时，以正常使用为例，安装杆1支撑安装风速仪2、风向仪3和风力发电机，风向仪3和风速仪2测量风向风速，同时风力发电机转动发电，为风向仪3和风速仪2提供电能，当风向发生变化，风向仪3随风向改变旋转，挡板9不再遮挡光电传感器10，光电传感器10发送信号通知控制单元控制驱动电机7运动，驱动电机7旋转带动蜗杆6旋转，通过蜗杆6驱动蜗轮5转动，进而带动发电机8转动，当发电机8转动到与风向相对应位置时，挡板9遮挡光电传感器10，光电传感器10停止信号，控制单元控制驱动电机7停止运动，同时联动结构能够根据风向仪所测得的风向调节风力发电机的迎风面朝向，使得风力发电机的迎风面朝向与风向相对应，保证风力发电机的发电效率。
66.以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。