[实用新型]一种热球式风速计

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种测量仪表，具体是一种热球式风速计，属于流体测量技术领域。

背景技术

通常的风速测量可采用叶轮或者转子测频法， 但是这些方法适合测量风速较大的情况，而对于风速较小的情况，采用叶轮或者转子测频法不能获得准确的风速值。随着技术的发展以及对测试结果准确性要求的提高，对风速测量仪器的测量精度及功能都提出了更高的要求，同时也提出了一种利用热电偶温度敏感特性的热球式风速传感器，其结构简单、价格低廉并与单片机配套使用，风速测量范围宽，灵敏度高，响应速度快。

如现有专利文献CN86205994U公开的一种微风速仪，其包括敏感探头，信号处理装置，显示装置和机壳，其敏感探头是由包括热端和冷端的热点偶堆作为流速敏感元件。热端的外围绕以连接恒流源的电阻丝安装在具有一定直径的套管的端部。冷端装入套管的内孔中。电阻丝及热电偶堆的输出端连接线通过套管的内孔引出。用一恒流源将加热电阻丝加热。当无气流通过时，热端与冷端保持一定温差，产生一定的电势。当气体电流以一定速度流过热点偶时，将带走一定的热量，使热电偶的热端与冷端温度减少。由温差引起的电势亦随之改变。冷热端的温差随气体流速的大小而改变。热电偶堆产生与气体流速成反比的非线性电动势。此电动势送入信号处理装置。经过放大及线性校正，最后在显示器中显示出气体的流速。

上述方案中的微风速仪，如果要保证测量的风速值是准确的，需要保证敏感探头的冷端能够保持恒温，而热端是随着气流速度的变化而变化的。但是在上述技术方案中，其敏感探头的冷端是设置于套管的内孔的，而套管内孔的温度一定会随着外界环境温度的变化而变化的，因此敏感探头的冷端的温度是与环境温度相关的。这就存在一个问题：即使是相同的风速值，在不同环境温度下，上述方案中的微风速仪测量的结果也会有所不同。因此，上述方案中的微风速仪对测量的风速结果是不准确的。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有技术中的风速仪测的风速测量结果受环境温度的影响不够准确，从而提供一种带有温度补偿电路的热球式风速计。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种热球式风速计，包括

双偶热电偶传感器，其包括：

双偶热电偶，冷端与地信号连接，热端与热电偶信号放大电路连接；

电热丝，为螺旋状，套设于所述双偶热电偶外部；

恒流源，与所述电热丝连接，为所述电热丝提供恒定的电流；

还包括：

温度传感器，测量风速检测点的环境温度；

温度补偿电路，接收所述温度传感器测量到的温度值，对所述双偶热电偶的信号进行温度补偿，其信号输出端与温度信号放大电路连接；

处理器，包括：第一AD转换电路、第二AD转换电路和风速计算器；

所述第一AD转换电路，接收所述热电偶信号放大电路输出的模拟信号，将其转换为数字信号；

所述第二AD转换电路，接收所述温度信号放大电路输出的模拟信号，将其转换为数字信号；

所述风速计算器，接收所述第一AD转换电路与所述第二AD转换电路输出的信号，结合其内置的算法得到风速值；

显示屏，接收所述风速计算器得到的风速值并显示。

所述温度传感器选择德国贺利氏薄膜铂电阻PT100A型号的温度传感器。

所述处理器采用MSP430F149型号的单片机芯片。

所述恒流源的恒定电流为40mA。

所述显示屏为LCD显示屏。

还进一步包括：

键盘，输入控制指令给所述处理器。

还进一步包括：

通信单元，实现所述处理器与用户终端设备的数据通信，将测量结果传输至所述用户端设备。

所述通信单元采用CP2102型号的通信芯片。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

（1）本实用新型所述的热球式风速计，包括温度传感器和温度补偿电路。上述的温度补偿电路，接收所述温度传感器测量到的温度值，对所述双偶热电偶的信号进行温度补偿，消除了环境温度对风速测量造成的不良影响，有效地避免了现有技术中由于环境温度变化导致的测量结果不准确的的问题。