本发明是一种多功能太阳能环境测量仪，属于太阳能环境测量仪领域。
背景技术：
随着时代的进步，人们对周边环境越来越重视，气象站是设在陆地和海上(船舶和浮标等)实施气象观测的场所，主要用于采集温度、湿度、风向、风速、太阳辐射、雨量、气压、光照度、土壤温度、土壤湿度、露点等多项信息并做公告和趋势分析。
现有的的环境测量仪多采用太阳能进行发电，但是太阳能板都进行直接固定，无法对阳光进行最大化利用。
技术实现要素：
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种多功能太阳能环境测量仪，以解决现有的的环境测量仪的太阳能板都进行直接固定，无法对阳光进行最大化利用。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种多功能太阳能环境测量仪，其结构包括三脚架、立柱、控制箱、旋转装置、轴承、太阳能板、横杆、风速仪、监控摄像头、风向仪、气象仪、支架，所述立柱垂直放置且底部与三脚架焊接在一起，所述控制箱位于三脚架的上方并连接在立柱侧面，所述支架设在控制箱上方，所述支架的一端与立柱机械连接，所述支架的另一端安装有气象仪，所述轴承套设在立柱外表面，所述轴承的外侧与太阳能板固定连接，所述轴承的底部与旋转装置传动连接，所述旋转装置安装在立柱上，所述立柱顶部与横杆中点处垂直连接，所述横杆的两端分别安装有风速仪、风向仪，所述横杆中间固定有监控摄像头，所述旋转装置由壳体、计时装置、间歇传动机构、联动机构、复位机构、传动装置、单向制动装置、接电装置组成，所述壳体与立柱贯穿连接，所述传动装置顶部与轴承底部相连接，所述传动装置与间歇传动机构相啮合，所述间歇传动机构与计时装置活动连接，所述计时装置侧面连接有接电装置，所述接电装置与单向制动装置相连接，所述单向制动装置与传动装置传动连接，所述单向制动装置与联动机构顶部铰接，所述联动机构与传动装置相连接，所述间歇传动机构与复位机构铰链连接。
进一步地，所述计时装置由电磁铁、第一轴承、固定杆、框架、第一弹簧、第一触片、第二触片、第一漏斗、伸缩管道、第二漏斗、第二轴承组成，所述框架为方形，所述框架上下面分别安装有电磁铁，所述电磁铁与第一触片、第二触片相连接，所述第一漏斗、第二漏斗为锥形状，所述第一漏斗与第二漏斗的尖端相对且两者通过伸缩管道连通，所述第一漏斗通过第一弹簧连接在框架的顶部，所述第二漏斗通过第一弹簧连接在框架的底部，所述第一触片分别安装在框架的上下两端，所述第一漏斗、第二漏斗的底盘分别连接有第二触片，所述第二触片与第一触片相接触，所述框架的两端分别焊接有第一轴承、第二轴承，所述第一轴承套设在固定杆一端，所述固定杆与框架侧面相互垂直，所述固定杆另一端连接在壳体内侧。
进一步地，所述间歇传动机构由衔铁、导向架、滚轮、导柱、收卷绳、滑杆、导向轮、单齿齿轮、收卷轮、弹簧发条、齿条组成，所述滑杆水平放置，所述滑杆贯穿与之相配合的齿条，所述齿条与设在上方的单齿齿轮传动连接，所述单齿齿轮与收卷轮为同心圆且两者固定连接，所述收卷轮与弹簧发条的相连接，所述收卷轮上缠绕有收卷绳的一端，所述收卷绳的另一端绕过导向轮与导向架底部相连接，所述导向架顶部与衔铁垂直连接，所述导向架底部内侧安装有滚轮，所述导向架套设在导柱外围，所述滚轮与导柱侧面滑动连接，所述衔铁与电磁铁磁力连接。
进一步地，所述收卷轮与单齿齿轮之间通过棘轮结构进行正转连接。
进一步地，所述复位机构由复位杆、光杆、滑块、杆板组成，所述光杆设在滑杆尾端并与滑杆相互垂直，所述光杆底部与壳体底部固定连接，所述光杆顶部与杆板垂直连接，所述杆板连接在壳体内侧，所述光杆上套设有与之相配合的滑块，所述复位杆的一端与滑块铰接在一起，所述复位杆的另一端与齿条右端铰链连接。
进一步地，所述传动装置由齿轮、第一皮带轮、第一传动带、第二皮带轮、第三皮带轮、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第四皮带轮、第二传动带、连轴组成，所述齿轮设在齿条上方并与之相啮合，所述连轴依次贯穿第一皮带轮、齿条、第二皮带轮的中间并与之固定连接，所述第一皮带轮通过第二传动带与第四皮带轮传动连接，所述第二皮带轮通过第一传动带与第三皮带轮传动连接，所述第三皮带轮与第一锥齿轮为同心圆且两者固定连接，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮垂直啮合，所述第二锥齿轮套设在与之间隙配合的立柱上，所述第二锥齿轮顶面与轴承底部固定连接。
进一步地，所述单向制动装置由棘轮、第三弹簧、导杆、棘爪座、棘爪、杆头、顶杆组成，所述棘轮与第四皮带轮为同心圆且两者固定连接，所述棘轮与设在侧面的棘爪相配合，所述棘爪铰接在棘爪座的侧面，所述导杆设有2根并相互平行，2根导杆贯穿与之相配合的棘爪座，所述导杆的底部焊接有杆头，所述导杆顶部与壳体内顶面固定连接，所述导杆外表面套设有第三弹簧，所述第三弹簧设在棘爪座与壳体内顶面之间，所述棘爪座中间与顶杆垂直连接，所述顶杆与导杆相互平行。
进一步地，所述联动机构由旋转杆、第一滑轮、第二滑轮、导轨、拉绳、第一固定销轴、杠杆、连杆、限位座组成，所述旋转杆的一端与连轴固定连接，所述旋转杆另一端与拉绳相连接，所述拉绳的另一端穿过第一滑轮、第二滑轮之间的间隙，继而贯穿导轨与杠杆的短端相连接，所述杠杆套设在第一固定销轴上，所述杠杆的长端通过连杆与顶杆底部铰链连接，所述杠杆的长端与限位座顶面相接触。
进一步地，所述接电装置由连接块、第一活动杆、第二固定销轴、过渡轮、牵绳、第二活动杆、第三固定销轴、铰链座、移动绝缘座、正极触片、第四弹簧、套杆、限位杆头、第二绝缘座、负极触片、支板、引线、电机、输出轴、电机座组成。
进一步地，所述连接块顶部与棘爪座侧面垂直连接，所述连接块底部与第一活动杆的一端铰接在一起，所述第一活动杆中间开有滑槽，所述第一活动杆的滑槽与第二固定销轴相配合，所述第一活动杆的另一端与牵绳的一端相连接，所述牵绳的另一端绕过过渡轮与第二活动杆右端相连接，所述第二活动杆与第三固定销轴滑动配合，所述第二活动杆的左端铰接在铰链座上，所述铰链座连接在移动绝缘座底部，所述移动绝缘座顶面连接有正极触片，所述正极触片上方设有负极触片，所述负极触片连接在第二绝缘座底面，所述第二绝缘座与移动绝缘座相互平行，所述套杆设有2根，分别设在正极触片两侧，所述套杆底部与移动绝缘座垂直连接，所述套杆顶部贯穿第二绝缘座与限位杆头固定连接，所述第二绝缘座与支板垂直连接，所述支板底部与电机座固定连接，所述电机座上安装有电机，所述电机通过引线与正极触片、负极触片，所述电机通过输出轴与第二轴承相连接。
有益效果
本发明一种多功能太阳能环境测量仪，将设备放置在空地上，通过三脚架对立柱进行支撑，通过风速仪、监控摄像头、风向仪、气象仪对环境进行监测，由太阳能板对设备进行供电，旋转装置能够使太阳能板跟着太阳同步旋转，使太阳能板对太阳光的利用最大化，早上6点时，旋转装置如图2所示，第一漏斗上的沙通过伸缩管道进入第二漏斗中，当第一漏斗上的沙全部进入第二漏斗时，刚好过一个小时，这时的第二漏斗在重力的作用下下移使底部的第二触片与第一触片，电磁铁进行通电产生磁力，将衔铁吸住，拉动收卷绳使收卷轮刚好旋转一圈，收卷轮正转时能够带动单齿齿轮旋转，当收卷轮反转时，单齿齿轮不动，单齿齿轮推动齿条前移，收卷轮的弹簧发条能够在电磁铁断电时对收卷轮进行反转复位，齿条移动带动齿轮旋转，使第一皮带轮、第二皮带轮同时进行旋转，通过第一传动带、第二传动带将动力传递给第四皮带轮、第三皮带轮，使锥齿轮副带动轴承以及连接在轴承侧面的太阳能板旋转度，齿条前移通过复位杆使滑块在光杆在上移，第四皮带轮与棘轮进行同步旋转，在棘爪的作用下能够防止整个旋转装置的传动回转，当齿轮旋转时带动旋转杆进行旋转，拉动拉绳使杠杆的短端下降，使杠杆的长端上升，通过连杆使顶杆向上顶，使棘爪座上移，棘爪离开棘轮，棘爪座通过连接块带动第一活动杆右端上移，通过杠杆原理，使第一活动杆左端下移，拉动第二活动杆右端下移，使第二活动杆左端将移动绝缘座上推，使正极触片、负极触片接触，套杆能够使移动绝缘座的移动保持垂直，正极触片、负极触片接触后电机进行通电，将计时装置进行翻转，使电磁铁断电，每当过一小时后，重复以上动作，直到下午6点时，齿条走到尽头，推动滑块下移使整个旋转装置进行那个复位。
本发明一种多功能太阳能环境测量仪，通过沙漏来计时使太阳能板每隔一个小时旋转15度，随着太阳移动而选择，能够使太阳能板增大与太阳光的接触面积，使太阳光的利用最大化。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明一种多功能太阳能环境测量仪的结构示意图。
图2为本发明旋转装置的结构示意图。
图3为本发明旋转装置的第一种工作状态结构示意图。
图4为图3的接电装置的放大结构示意图。
图5为本发明旋转装置的第二种工作状态结构示意图。
图中：三脚架-1、立柱-2、控制箱-3、旋转装置-4、轴承-5、太阳能板-6、横杆-7、风速仪-8、监控摄像头-9、风向仪-10、气象仪-11、支架-12、壳体-40、计时装置-41、间歇传动机构-42、联动机构-43、复位机构-44、传动装置-45、单向制动装置-46、接电装置-47、电磁铁-410、第一轴承-411、固定杆-412、框架-413、第一弹簧-414、第一触片-415、第二触片-416、第一漏斗-417、伸缩管道-418、第二漏斗-419、第二轴承-4110、衔铁-420、导向架-421、滚轮-442、导柱-423、收卷绳-424、滑杆-425、导向轮-426、单齿齿轮-427、收卷轮-428、弹簧发条-429、齿条-4210、复位杆-440、光杆-441、滑块-442、杆板-443、齿轮-450、第一皮带轮-451、第一传动带-452、第二皮带轮-453、第三皮带轮-454、第一锥齿轮-455、第二锥齿轮-456、第四皮带轮-457、第二传动带-458、连轴-459、棘轮-460、第三弹簧-461、导杆-462、棘爪座-463、棘爪-464、杆头-465、顶杆-466、旋转杆-430、第一滑轮-431、第二滑轮-432、导轨-433、拉绳-434、第一固定销轴-435、杠杆-436、连杆-437、限位座-438、连接块-470、第一活动杆-471、第二固定销轴-472、过渡轮-473、牵绳-474、第二活动杆-475、第三固定销轴-476、铰链座-477、移动绝缘座-478、正极触片-479、第四弹簧-4710、套杆-4711、限位杆头-4712、第二绝缘座-4713、负极触片-4714、支板-4715、引线-4716、电机-4717、输出轴-4718、电机座-4719。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
请参阅图1-图5，本发明提供一种多功能太阳能环境测量仪技术方案：其结构包括三脚架1、立柱2、控制箱3、旋转装置4、轴承5、太阳能板6、横杆7、风速仪8、监控摄像头9、风向仪10、气象仪11、支架12，所述立柱2垂直放置且底部与三脚架1焊接在一起，所述控制箱3位于三脚架1的上方并连接在立柱2侧面，所述支架12设在控制箱3上方，所述支架12的一端与立柱2机械连接，所述支架12的另一端安装有气象仪11，所述轴承5套设在立柱2外表面，所述轴承5的外侧与太阳能板6固定连接，所述轴承5的底部与旋转装置4传动连接，所述旋转装置4安装在立柱2上，所述立柱2顶部与横杆7中点处垂直连接，所述横杆7的两端分别安装有风速仪8、风向仪10，所述横杆7中间固定有监控摄像头9，所述旋转装置4由壳体40、计时装置41、间歇传动机构42、联动机构43、复位机构44、传动装置45、单向制动装置46、接电装置47组成，所述壳体40与立柱2贯穿连接，所述传动装置45顶部与轴承5底部相连接，所述传动装置45与间歇传动机构42相啮合，所述间歇传动机构42与计时装置41活动连接，所述计时装置41侧面连接有接电装置47，所述接电装置47与单向制动装置46相连接，所述单向制动装置46与传动装置45传动连接，所述单向制动装置46与联动机构43顶部铰接，所述联动机构43与传动装置45相连接，所述间歇传动机构42与复位机构44铰链连接。
所述计时装置41由电磁铁410、第一轴承411、固定杆412、框架413、第一弹簧414、第一触片415、第二触片416、第一漏斗417、伸缩管道418、第二漏斗419、第二轴承4110组成，所述框架413为方形，所述框架413上下面分别安装有电磁铁410，所述电磁铁410与第一触片415、第二触片416相连接，所述第一漏斗417、第二漏斗419为锥形状，所述第一漏斗417与第二漏斗419的尖端相对且两者通过伸缩管道418连通，所述第一漏斗417通过第一弹簧414连接在框架413的顶部，所述第二漏斗419通过第一弹簧414连接在框架413的底部，所述第一触片415分别安装在框架413的上下两端，所述第一漏斗417、第二漏斗419的底盘分别连接有第二触片416，所述第二触片416与第一触片415相接触，所述框架413的两端分别焊接有第一轴承411、第二轴承4110，所述第一轴承411套设在固定杆412一端，所述固定杆412与框架413侧面相互垂直，所述固定杆412另一端连接在壳体40内侧。
所述间歇传动机构42由衔铁420、导向架421、滚轮442、导柱423、收卷绳424、滑杆425、导向轮426、单齿齿轮427、收卷轮428、弹簧发条429、齿条4210组成，所述滑杆425水平放置，所述滑杆425贯穿与之相配合的齿条4210，所述齿条4210与设在上方的单齿齿轮427传动连接，所述单齿齿轮427与收卷轮428为同心圆且两者固定连接，所述收卷轮428与弹簧发条429的相连接，所述收卷轮428上缠绕有收卷绳424的一端，所述收卷绳424的另一端绕过导向轮426与导向架421底部相连接，所述导向架421顶部与衔铁420垂直连接，所述导向架421底部内侧安装有滚轮442，所述导向架421套设在导柱423外围，所述滚轮442与导柱423侧面滑动连接，所述衔铁420与电磁铁410磁力连接。
所述收卷轮428与单齿齿轮427之间通过棘轮结构进行正转连接。
所述复位机构44由复位杆440、光杆441、滑块442、杆板443组成，所述光杆441设在滑杆425尾端并与滑杆425相互垂直，所述光杆441底部与壳体40底部固定连接，所述光杆441顶部与杆板443垂直连接，所述杆板443连接在壳体40内侧，所述光杆441上套设有与之相配合的滑块442，所述复位杆440的一端与滑块442铰接在一起，所述复位杆440的另一端与齿条4210右端铰链连接。
所述传动装置45由齿轮450、第一皮带轮451、第一传动带452、第二皮带轮453、第三皮带轮454、第一锥齿轮455、第二锥齿轮456、第四皮带轮457、第二传动带458、连轴459组成，所述齿轮450设在齿条4210上方并与之相啮合，所述连轴459依次贯穿第一皮带轮451、齿条4210、第二皮带轮453的中间并与之固定连接，所述第一皮带轮451通过第二传动带458与第四皮带轮457传动连接，所述第二皮带轮453通过第一传动带452与第三皮带轮454传动连接，所述第三皮带轮454与第一锥齿轮455为同心圆且两者固定连接，所述第一锥齿轮455与第二锥齿轮456垂直啮合，所述第二锥齿轮456套设在与之间隙配合的立柱2上，所述第二锥齿轮456顶面与轴承5底部固定连接。
所述单向制动装置46由棘轮460、第三弹簧461、导杆462、棘爪座463、棘爪464、杆头465、顶杆466组成，所述棘轮460与第四皮带轮457为同心圆且两者固定连接，所述棘轮460与设在侧面的棘爪464相配合，所述棘爪464铰接在棘爪座463的侧面，所述导杆462设有2根并相互平行，2根导杆462贯穿与之相配合的棘爪座463，所述导杆462的底部焊接有杆头465，所述导杆462顶部与壳体40内顶面固定连接，所述导杆462外表面套设有第三弹簧461，所述第三弹簧461设在棘爪座463与壳体40内顶面之间，所述棘爪座463中间与顶杆466垂直连接，所述顶杆466与导杆462相互平行。
所述联动机构43由旋转杆430、第一滑轮431、第二滑轮432、导轨433、拉绳434、第一固定销轴435、杠杆436、连杆437、限位座438组成，所述旋转杆430的一端与连轴459固定连接，所述旋转杆430另一端与拉绳434相连接，所述拉绳434的另一端穿过第一滑轮431、第二滑轮432之间的间隙，继而贯穿导轨433与杠杆436的短端相连接，所述杠杆436套设在第一固定销轴435上，所述杠杆436的长端通过连杆437与顶杆466底部铰链连接，所述杠杆436的长端与限位座438顶面相接触。
所述接电装置47由连接块470、第一活动杆471、第二固定销轴472、过渡轮473、牵绳474、第二活动杆475、第三固定销轴476、铰链座477、移动绝缘座478、正极触片479、第四弹簧4710、套杆4711、限位杆头4712、第二绝缘座4713、负极触片4714、支板4715、引线4716、电机4717、输出轴4718、电机座4719组成。
所述连接块470顶部与棘爪座463侧面垂直连接，所述连接块470底部与第一活动杆471的一端铰接在一起，所述第一活动杆471中间开有滑槽，所述第一活动杆471的滑槽与第二固定销轴472相配合，所述第一活动杆471的另一端与牵绳474的一端相连接，所述牵绳474的另一端绕过过渡轮473与第二活动杆475右端相连接，所述第二活动杆475与第三固定销轴476滑动配合，所述第二活动杆475的左端铰接在铰链座477上，所述铰链座477连接在移动绝缘座478底部，所述移动绝缘座478顶面连接有正极触片479，所述正极触片479上方设有负极触片4714，所述负极触片4714连接在第二绝缘座4713底面，所述第二绝缘座4713与移动绝缘座478相互平行，所述套杆4711设有2根，分别设在正极触片479两侧，所述套杆4711底部与移动绝缘座478垂直连接，所述套杆4711顶部贯穿第二绝缘座4713与限位杆头4712固定连接，所述第二绝缘座4713与支板4715垂直连接，所述支板4715底部与电机座4719固定连接，所述电机座4719上安装有电机4717，所述电机4717通过引线4716与正极触片479、负极触片4714，所述电机4717通过输出轴4718与第二轴承4110相连接。
本专利所说的太阳能板6是一个半导体光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光能变成电能，产生电流。
工作原理：将设备放置在空地上，通过三脚架1对立柱2进行支撑，通过风速仪8、监控摄像头9、风向仪10、气象仪11对环境进行监测，由太阳能板6对设备进行供电，旋转装置4能够使太阳能板6跟着太阳同步旋转，使太阳能板6对太阳光的利用最大化，早上6点时，旋转装置4如图2所示，第一漏斗417上的沙通过伸缩管道418进入第二漏斗419中，当第一漏斗417上的沙全部进入第二漏斗419时，刚好过一个小时，这时的第二漏斗419在重力的作用下下移使底部的第二触片416与第一触片415，电磁铁410进行通电产生磁力，将衔铁420吸住，拉动收卷绳424使收卷轮428刚好旋转一圈，收卷轮428正转时能够带动单齿齿轮427旋转，当收卷轮428反转时，单齿齿轮427不动，单齿齿轮427推动齿条4210前移，收卷轮428的弹簧发条429能够在电磁铁410断电时对收卷轮428进行反转复位，齿条4210移动带动齿轮450旋转，使第一皮带轮451、第二皮带轮453同时进行旋转，通过第一传动带452、第二传动带458将动力传递给第四皮带轮457、第三皮带轮454，使锥齿轮副带动轴承5以及连接在轴承5侧面的太阳能板6旋转15度，齿条4210前移通过复位杆440使滑块442在光杆441在上移，第四皮带轮457与棘轮460进行同步旋转，在棘爪464的作用下能够防止整个旋转装置4的传动回转，当齿轮450旋转时带动旋转杆430进行旋转，拉动拉绳434使杠杆436的短端下降，使杠杆436的长端上升，通过连杆437使顶杆466向上顶，使棘爪座463上移，棘爪464离开棘轮460，棘爪座463通过连接块470带动第一活动杆471右端上移，通过杠杆原理，使第一活动杆471左端下移，拉动第二活动杆475右端下移，使第二活动杆475左端将移动绝缘座478上推，使正极触片479、负极触片4714接触，套杆4711能够使移动绝缘座478的移动保持垂直，正极触片479、负极触片4714接触后电机4717进行通电，将计时装置41进行翻转，使电磁铁410断电，每当过一小时后，重复以上动作，直到下午6点时，齿条4210走到尽头，推动滑块442下移使整个旋转装置4进行那个复位。
本发明解决的问题是现有的的环境测量仪的太阳能板都进行直接固定，无法对阳光进行最大化利用，本发明通过上述部件的互相组合，通过沙漏来计时使太阳能板每隔一个小时旋转15度，随着太阳移动而选择，能够使太阳能板增大与太阳光的接触面积，使太阳光的利用最大化。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。