[实用新型]一种超声波远程风速风向测量装置

说明书

技术领域

本实用新型属于物理测量领域，特别涉及一种超声波远程风速风向测量装置。

背景技术

风是一种常见的自然现象。过去风特性的相关资料主要来自于各气象站，采用的是旋转杯式风速仪，由于仪器惯性太大，采样频率很低，所测得的是具有一定时距的平均风。目前普遍使用的风速仪系统由数据采集器、PC机、电源三部分组成，各部分间以电线相互连接，该系统由工作人员带至测量地点展开测量，而通常情况下，要掌握一个地区的风特性需要在多个地点设置多套测量装置，目前的测量系统对于野外测量是十分不便的。

实用新型内容

针对现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种超声波远程风速风向测量装置。

一种超声波远程风速风向测量装置，包括单片机模块、风力发电机、和超声波风速风向仪；所述超声波风速风向仪与放大模块相连，所述放大模块经A/D转换模块与所述单片机模块相连；所述单片机模块通过风机控制模块与风力发电机连接；所述风力发电机的输出端与整流滤波模块连接，所述整流滤波模块连接蓄电池，所述蓄电池与所述单片机模块连接；所述单片机模块还与参数设置模块以及GSM通信模块连接。

可选的，所述超声波风速风向仪包括风敏杆1、底座2、超声波发射器3和三个超声波接收器4、5、6，所述风敏杆1是垂直的悬臂结构，超声波发射器3固定于所述风敏杆1的悬空末端，底座2水平设置于风敏杆1之下，三个超声波接收器4、5、6分别固定于底座2上，并且三个超声波接收器4、5、6呈等边三角形形状，风敏杆1的固定端在底座2上的投影与三个超声波接收器4、5、6组成的等边三角形的中心相重叠。

本实用新型的有益效果是：本实用新型能实现野外对于风速风向的远程测量。

附图说明

图1是本实用新型超声波远程风速风向测量装置的结构示意图；

图2是本实用新型超声波风速风向仪的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明，使本实用新型的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按比例绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。

如图1所示，本实用新型的远程风速风向测量装置包括单片机模块、风力发电机、和超声波风速风向仪；所述超声波风速风向仪与放大模块相连，所述放大模块经A/D转换模块与所述单片机模块相连；所述单片机模块通过风机控制模块与风力发电机连接，所述风机控制模块用于控制风力发电机的转速、输出电压等；所述风力发电机的输出端与整流滤波模块连接，所述整流滤波模块连接蓄电池，所述蓄电池与单片机模块连接；所述单片机模块还与参数设置模块以及GSM通信模块连接。本实用新型通过太阳能电池板为测量装置供电，保证了野外电源的供应；通过GSM通信模块将测得的风速、风向发送出去，从而实现了远程测量；参数设置模块可以设置单片机的参数。

所述超声波风速风向仪的结构如图2所示，其包括风敏杆1、底座2、超声波发射器3和三个超声波接收器4、5、6，其中：风敏杆1是垂直的悬臂结构，超声波发射器3固定设于风敏杆1的悬空末端，底座2水平设置于风敏杆1之下，三个超声波接收器4、5、6分别固定于底座2上，并且三个超声波接收器呈等边三角形形状，风敏杆1的固定端在底座2上的投影与三个超声波接收器组成的等边三角形的中心相重叠。 超声波发射器与三个接收器构成了一个四面体，其中三个超声波接收器呈等边三角形分布，它们的位置不会变动；超声波发射器的位置随着风敏杆的摆动而变动。这样，超声波发射器到三个超声波接收器的距离便会改变，通过测量超声波从超声波发射器到每个超声波接收器的传播时间或每个超声波接收器的时间差就可算得距离，从而得知风敏杆倾斜的角度和倾斜的方向，进而测得风速和风向。

在以上的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是以上描述仅是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，因此本实用新型不受上面公开的具体实施的限制。同时任何熟悉本领域技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。