[实用新型]三维超声波风向风速仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及气象测量仪器，特别涉及一种三维超声波风向风速仪，可根据大气观测风向风速的变化提供航空航海以及室外工作所需的气候数据。

背景技术

传统的大气流动方向的变化的观测装置主要有“风向指针”、“风向袋”，对风速测量主要有“旋转盘式风速仪”，这两类装置功能单一，不能同时实现风速风向测量。近年来出现了“超声波风速风向仪”，这种风速风向仪只能进行二维空间的测量，测量误差大。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种三维超声波风向风速仪，用来实现对风向风速的三维测量，提高测量的精度和准确性。

本实用新型的技术解决方案是：一种三维超声波风向风速仪，包括底座，在底座内设置用来测出风速风向数据的风速风向线路板，底座上端设置下座体，其特殊之处是：在下座体上通过支撑杆设置上座体，在上座体和下座体上分别斜置有超声波探头，所述超声波探头共有三对且每对超声波探头呈上下对射状，用来发射和接收信号，所述超声波探头的输出端与风速风向线路板相连。

所述支撑杆为三个且构成三维立体支架。

所述超声波探头通过探头座设置在上、下座体上，在探头座和下座体上设置装有固定杆，所述超声波探头设置在固定杆上。

位于上座体上的三个超声波探头的倾斜角度一致且水平夹角分别为120°，位于下座体上的三个超声波探头的倾斜角度一致且水平夹角分别为120°。

本实用新型的有益效果是：

1、由超声波探头提供检测信号，设在底座内的风向风速线路板给出风向风速数据，利用外接的微控制器控制三对超声波探头的发射和接收，并将实时接收的超声波探头检测由风向风速线路板传输来的信号进行处理、运算、储存和显示。

2、三对超声波探头上、下对射并呈三维立体空间分布，既能测水平方向也测垂直方向的风向风速，能测X、Y、Z轴顺风逆风的风向风速；测量范围大，水平风向0---359.9°、垂直±90°，风速0---20M/S，测出的风向风速数据误差小。

3、结构紧凑，坚固耐用，携带方便，安装拆卸简便，适合近地面使用，在恶劣天气下仍用正常工作，可全天候长期使用，尤其适合作为航海航空的气象测量仪器。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的电路原理图；

图中：1－上座体，2－支撑杆，3－固定杆，4－探头座，5－下座体，6－底座，7－隔套，8－超声波探头，9－风速风向线路板，10－微控制器。

具体实施方式

如图所示，本实用新型涉及的三维超声波风向风速仪，包括底座6，在底座6内设置用来测出风向风速数据的风速风向线路板9，在底座6上面通过螺纹安装下座体5，在下座体5上通过支撑杆2设置上座体1，所述支撑杆2为三个且构成三维立体支架，在上座体1和下座体5上分别设置固定杆3，在固定杆3的另一端斜置有超声波探头8，所述超声波探头8顶端安装有隔套7，所述超声波探头8共有三对且每对超声波探头呈上下对射状，用来发射和接收信号，所述超声波探头8的输出端与风速风向线路板9相连。超声波探头8输出引线经固定杆3和支撑杆2内引到风速风向线路板9上。所述风速风向线路板9上设有电源模块、超声波信号发生电路、信号放大电路、用来实现超声波探头收发转换的电子开关。

位于上座体1的三个超声波探头8的倾斜角度一致，位于下座体5上的三个超声波探头8倾斜角度一致，且位于上座体1上的三个超声波探头8和位于下座体5上的三个超声波探头8的水平夹角分别为120°，所述风速风向线路板9的输出端经导线与外接到的微控制器10相连。

工作时，如开始上边三个超声波探头发射超声波信号，下边三个超声波探头做接收，一定次数后上、下探头能对调，即下边三个超声波探头发射超声波信号、上边三个超声波探头做接收信号，通过电子开关不停调换发收位置。外接的微控制器将收到的信号进行处理、运算、储存并显示风向和风速的大小。

以上仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。