超聲波測(cè)風(fēng)傳感器支柱結(jié)構(gòu)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種超聲波測(cè)風(fēng)傳感器，包括柱體、換能器支桿、超聲波測(cè)風(fēng)用換能器、頂蓋支桿、頂蓋；柱體上部的外側(cè)連接換能器支桿，換能器支桿的頂部安裝測(cè)量用的換能器，換能器離開(kāi)柱體一定距離；柱體的上部的外側(cè)連接頂蓋支桿，頂蓋支桿的頂部連接頂蓋，頂蓋在換能器上方一定距離，換能器處于頂蓋遮蓋范圍內(nèi)。本發(fā)明由于換能器支桿將換能器的高度提升，避免了換能器的周?chē)艿缴硥m、積雪堆積而影響換能器的工作；同時(shí)由于頂蓋的作用，使得四個(gè)換能器的工作區(qū)域不受樹(shù)葉、紙片等雜物以及降水的干擾。
【專(zhuān)利說(shuō)明】超聲波測(cè)風(fēng)傳感器支柱結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于氣象測(cè)量?jī)x器領(lǐng)域，尤其是涉及超聲波測(cè)風(fēng)傳感器支柱結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]超聲波測(cè)風(fēng)傳感器被應(yīng)用于風(fēng)向風(fēng)速的測(cè)量，特別應(yīng)用于氣象、能源、環(huán)保、農(nóng)林等場(chǎng)所的風(fēng)向風(fēng)速的測(cè)量。
[0003]超聲波測(cè)風(fēng)傳感器的工作原理為:利用超聲波在順風(fēng)、逆風(fēng)中傳播的時(shí)間差，計(jì)算出沿超聲波傳播方向的風(fēng)速分量，并通過(guò)超聲波換能器成對(duì)組合方式進(jìn)行風(fēng)速風(fēng)向的同時(shí)測(cè)量。一般米用兩對(duì)4個(gè)超聲波換能器組成正交方式,在一對(duì)超聲波換能器中，一個(gè)發(fā)射超聲波時(shí)，另一個(gè)接收超聲波。
[0004]現(xiàn)有超聲波測(cè)風(fēng)傳感器的換能器安裝方式主要有兩種:一種是通過(guò)四根支桿支撐探頭，四個(gè)探頭完全暴露在空氣中，這種結(jié)構(gòu)使得在四個(gè)換能器中間的工作區(qū)域易受樹(shù)葉、紙片、降水等的影響；另一種是安裝方式是換能器固定在一柱體頂部，上方通過(guò)支桿安裝頂蓋，這種結(jié)構(gòu)由于換能器在柱體上端風(fēng)沙、積雪等易在其上堆積而影響換能器正常工作。兩種方式對(duì)傳感器的測(cè)量均有不利之處。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明目的是，提出一種超聲波測(cè)風(fēng)傳感器及支撐結(jié)構(gòu)，當(dāng)超聲波測(cè)風(fēng)裝置工作時(shí)能夠減小或避免外界對(duì)工作區(qū)域的干擾、包括自身的結(jié)構(gòu)對(duì)超聲信號(hào)傳輸?shù)挠绊懀瑥亩岣叱暡y(cè)風(fēng)傳感器的測(cè)量性能。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種超聲波測(cè)風(fēng)傳感器，包括柱體、換能器支桿、超聲波測(cè)風(fēng)用換能器、頂蓋支桿、頂蓋；柱體上部的外側(cè)連接換能器支桿，換能器支桿的頂部安裝測(cè)量用的換能器，換能器離開(kāi)柱體一定距離；柱體的上部的外側(cè)連接頂蓋支桿，頂蓋支桿的頂部連接頂蓋，頂蓋在換能器上方一定距離，換能器處于頂蓋遮蓋范圍內(nèi)。
[0007]進(jìn)一步的，所述的換能器與柱體有一定距離，換能器支桿四根或三根均勻分布在柱體的四周。
[0008]進(jìn)一步的，所述的頂蓋在換能器上方且與換能器有一定距離，換能器置于頂蓋的遮蓋保護(hù)范圍內(nèi)，頂蓋支桿是四根或三根均勻分布在柱體頂部的四周。
[0009]與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:由于換能器支桿將換能器的高度提升，避免了換能器的周?chē)艿缴硥m、積雪堆積而影響換能器的工作；同時(shí)由于頂蓋的作用，使得四個(gè)換能器的工作區(qū)域不受樹(shù)葉、紙片等雜物以及降水的干擾，也完全克服了支架自身設(shè)計(jì)不完善造成的對(duì)換能器接收信號(hào)的影響。實(shí)驗(yàn)表明，本發(fā)明結(jié)構(gòu)安裝相同換能器，與現(xiàn)有技術(shù)換能器固定在一柱體頂部上方通過(guò)支桿安裝頂蓋的結(jié)構(gòu)相比較:溫和氣象條件下利用本發(fā)明結(jié)構(gòu)的換能器的雜散信號(hào)明顯減少，惡劣氣候時(shí)信號(hào)的差別尤其明顯。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】[0010]圖1為本發(fā)明的柱體、換能器支桿的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]由圖1可見(jiàn)，本發(fā)明由換能器支桿100、頂蓋支桿101、頂蓋110、柱體120、換能器130等組成。
[0012]本發(fā)明中，柱體120的上部的外側(cè)連接換能器支桿100，(四根)換能器支桿呈90度正交的角度(或斜上方向伸出的支桿)從柱體120接出，換能器支桿的頂部安裝測(cè)量用的換能器130，高于柱體120頂部15cm以上或與柱頂?shù)木嚯x在20cm以上；換能器支桿直徑是柱體120直徑的1/2之內(nèi)，換能器130離開(kāi)柱體120 —定距離可保證柱體對(duì)換能器的干擾較小。柱體120的上部的外側(cè)連接頂蓋支桿110，四根頂蓋支桿呈90度正交，頂蓋支桿的頂部通過(guò)固定的頂蓋支桿101連接頂蓋120，頂蓋120在換能器130上方15cm以上的距離，換能器130處于頂蓋120遮蓋的保護(hù)范圍內(nèi)。換能器支桿100與頂蓋支桿101呈45度交錯(cuò)。由于換能器支桿將換能器的高度提升，避免了換能器的周?chē)艿缴硥m、積雪堆積而影響換能器的工作；同時(shí)由于頂蓋的作用，使得四個(gè)換能器的工作區(qū)域不受樹(shù)葉、紙片、降水等的干擾。頂蓋尤其是圓形蓋板。
[0013]以上描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍內(nèi)。本發(fā)明要求的保護(hù)范圍由的權(quán)利要求書(shū)及其等同物決定。
【權(quán)利要求】
1. 一種超聲波測(cè)風(fēng)傳感器，其特征是包括柱體、換能器支桿、超聲波測(cè)風(fēng)用換能器、頂蓋支桿、頂蓋；柱體上部的外側(cè)連接換能器支桿，換能器支桿的頂部安裝測(cè)量用的換能器，換能器離開(kāi)柱體一定距離；柱體的上部的外側(cè)連接頂蓋支桿，頂蓋支桿的頂部連接頂蓋，頂蓋在換能器上方一定距離，換能器處于頂蓋遮蓋范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波測(cè)風(fēng)傳感器，其特征在于:所述的換能器與柱體有一定距離，換能器支桿四根或三根均勻分布在柱體的四周。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波測(cè)風(fēng)傳感器，其特征在于:所述的頂蓋在換能器上方且與換能器有一定距離，換能器置于頂蓋的遮蓋保護(hù)范圍內(nèi)，頂蓋支桿是四根或三根均勻分布在柱體頂部的四周。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波測(cè)風(fēng)傳感器，其特征在于:換能器支桿呈90度正交的角度或斜上方向伸出的支桿從柱體接出，換能器支桿的頂部安裝測(cè)量用的換能器，高于柱體頂部15cm以上或與柱頂?shù)木嚯x在20cm以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的超聲波測(cè)風(fēng)傳感器，其特征在于:換能器支桿直徑是柱體直徑的1/2之內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的超聲波測(cè)風(fēng)傳感器，其特征在于:柱體的上部的外側(cè)連接頂蓋支桿，四根頂蓋支桿呈90度正交，頂蓋支桿的頂部通過(guò)固定的頂蓋支桿連接頂蓋，頂蓋在換能器上方15cm以上的距離，換能器支桿與頂蓋支桿呈交錯(cuò)分布。
【文檔編號(hào)】G01P5/24GK103604948SQ201310593651
【公開(kāi)日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月21日
【發(fā)明者】孫學(xué)金, 衛(wèi)克晶, 楊啟東, 成哲生, 鄒中凱, 王曉蕾, 趙世軍, 劉磊 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍理工大學(xué), 上海氣象儀器廠有限公司
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