测风器及气象站

文档序号:420293 发布日期:2021-12-21 浏览:21次 >En<

阅读说明:本技术 测风器及气象站 (Anemometer and meteorological station ) 是由 蒋远铃 冯焯能 于 2021-09-26 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种测风器及气象站。测风器包括:安装壳体,包括底壁、与底壁连接的周向侧壁以及由底壁和周向侧壁围成的安装腔;检测组件,位于安装腔内,检测组件包括第一电路板和设置在第一电路板上的多个测温件;浮动机构,位于安装腔内,浮动机构包括与第一电路板连接的浮动组件,浮动组件用于使测温件沿第一方向移动,以使测温件与底壁接触。本发明的技术方案解决了现有技术中的测风器对风速和风向的检测不准确的问题。(The invention provides a wind meter and a meteorological station. The anemometer includes: the mounting shell comprises a bottom wall, a circumferential side wall connected with the bottom wall and a mounting cavity surrounded by the bottom wall and the circumferential side wall; the detection assembly is positioned in the mounting cavity and comprises a first circuit board and a plurality of temperature measurement pieces arranged on the first circuit board; the floating mechanism is positioned in the mounting cavity and comprises a floating assembly connected with the first circuit board, and the floating assembly is used for enabling the temperature measuring piece to move along the first direction so as to enable the temperature measuring piece to be in contact with the bottom wall. The technical scheme of the invention solves the problem that the wind speed and the wind direction of the wind meter in the prior art are not accurately detected.)

测风器及气象站

技术领域

本发明涉及气象监测技术领域,具体而言,涉及一种测风器及气象站。

背景技术

风速和风向在农业生产中是两个重要的气象参数,风速和风向对农田环境条件起着重要作用,风速和风向直接或间接影响农作物的生长与发育,如风对近地层的热量、温度、湿度、二氧化碳浓度、氧气浓度以及农作的授粉过程等有着重要的影响。

由此可见,在农业生产中对风的测量和监测十分必要,其中,对风的测量主要是测量风的水平速度和方向,以便于实时了解风的情况。

现有技术中的风速风向测量装置有多种方式,如超声式、压力式和风杯式等。但是,上述风速风向测量装置存在对风速和风向的测量不准确的问题。

因此,需要提供一种新的测风器以提高风速风向测量的准确性。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种测风器及气象站,以解决现有技术中的测风器对风速和风向的检测不准确的问题。

为了实现上述目的,本发明提供了一种测风器,包括:安装壳体,包括底壁、与底壁连接的周向侧壁以及由底壁和周向侧壁围成的安装腔;检测组件,位于安装腔内,检测组件包括第一电路板和设置在第一电路板上的多个测温件;浮动机构,位于安装腔内,浮动机构包括与第一电路板连接的浮动组件,浮动组件用于使测温件沿第一方向移动,以使测温件与底壁接触。

进一步地,测风器还包括设置于安装腔内的第二电路板,浮动组件包括伸缩构件,伸缩构件具有相对设置的第一端和第二端,第二端相对于第一端沿第一方向可移动地设置,伸缩构件的第一端和第二端中的一个与第一电路板电连接,伸缩构件的第一端和第二端中的另一个与第二电路板电连接。

进一步地,浮动组件还包括与第二电路板电连接的连接件,且连接件与第二端电连接。

进一步地,伸缩构件包括POGO PIN,POGO PIN的针管形成第一端,POGO PIN的针轴形成第二端;或者,伸缩构件包括沿第一方向可伸缩设置的导电弹簧。

进一步地,测风器包括多个浮动组件,多个浮动组件中的至少部分沿第一电路板的周向均匀间隔设置。

进一步地,浮动组件和测温件在水平面内错位布置,以使相邻的两个测温件之间设有浮动组件。

进一步地,多个测温件中的一个测温件位于第一电路板的中部位置,位于中部位置的测温件的至少一侧设有浮动组件。

进一步地,第二电路板上设有导向通孔,测风器还包括导向结构,导向结构包括:本体部;导向件,设置于本体部,部分导向件穿设在导向通孔内,导向件与导向通孔滑动配合。

进一步地,测风器还包括用于固定第二电路板的固定件,固定件位于安装腔内,且固定件与周向侧壁连接。

根据本发明的另一方面,本发明提供了一种气象站,包括安装支架、设置于安装支架的外壳、设置于外壳内的雨量计以及与外壳连接的上述的测风器。

应用本发明的技术方案,通过设置能够使测温件沿第一方向移动的浮动组件,多个测温件在浮动组件的作用下可以与底壁接触,这样,当多个测温件对底壁的不同位置的温度进行检测时,浮动组件可以使底壁的不同位置上的温度均匀传递到多个测温件上,从而提高多个测温件对底壁的多个位置的温度检测的准确性,进而可以提高测风器对风向和风速检测的准确性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1示出了本发明的实施例的测风器和外壳的连接结构示意图;

图2示出了图1的测风器的局部放大图;

图3示出了图1的测风器的结构示意图;

图4示出了图3的测风器的检测组件、浮动组件和第二电路板的连接结构示意图;

图5示出了图3的测风器的检测组件的结构示意图;

图6示出了图3的测风器的导向结构的结构示意图;

图7示出了本发明的实施例的气象站的结构示意图;

图8示出了图7的气象站的外壳的结构示意图(其中,示出了安装槽);以及

图9示出了图7的气象站的安装件的结构示意图。

其中,上述附图包括以下附图标记:

10、安装壳体;101、安装腔;11、周向侧壁;12、底壁;13、安装件;131、安装本体;132、套筒;110、固定件;21、第二电路板;211、导向通孔;30、检测组件;31、第一电路板;32、加热件;33、测温件;35、卡槽;40、导向结构;41、本体部;42、导向件;43、限位件;44、卡块;50、浮动组件;51、伸缩构件;52、连接件;60、安装支架;70、雨量计;80、外壳;81、安装槽;90、控制器;100、测风器。

具体实施方式

需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1至图3所示,本发明的实施例提供了一种测风器。测风器100包括安装壳体10、检测组件30和浮动机构。其中,安装壳体10包括底壁12、与底壁12连接的周向侧壁11以及由底壁12和周向侧壁11围成的安装腔101;检测组件30位于安装腔101内,检测组件30包括第一电路板31和设置在第一电路板31上的多个测温件33;浮动机构位于安装腔101内,浮动机构包括与第一电路板31连接的浮动组件50,浮动组件50用于使测温件33沿第一方向移动,以使测温件33与底壁12接触。

上述技术方案中,通过设置能够使测温件33沿第一方向移动的浮动组件50,多个测温件33在浮动组件50的作用下可以与底壁同时接触,这样,当多个测温件33对底壁的不同位置的温度进行检测时,通过浮动组件50可以使底壁12的不同位置上的温度传递到多个测温件33上,从而提高多个测温件33对底壁12的多个位置的温度检测的准确性,进而可以提高测风器100对风向和风速检测的准确性。

具体地,本发明的实施例中,测风器100还包括设置于第一电路板31的加热件32,加热件32可以对安装壳体10的底壁12进行加热,这样,多个测温件33可以测量底壁12的多个位置的温度,从而可以在底壁12上建立温度场,当底壁12的迎风面(底壁12的背离检测组件30的一侧)处于无风状态时,即风场是稳定的,测风器100构建出来的温度场也是稳定的;当有风时,风场即会产生变化,根据对流换热原理,温度场平面的各个位置的温度也会根据风的流动而发生改变,然后可以利用多个测温件测量底壁12的不同位置的温度变化,从而根据温度的变化可以测量出风速和风向,进而方便农民等人员获取农田环境条件。

具体地,本发明的实施例中,加热件32位于第一电路板31的朝向底壁12的一侧,这样,可以更好地对底壁12进行加热。

具体地,本发明的实施例中,加热件32与底壁12接触,这样,可以更好地对底壁12进行加热。

优选地,本发明的实施例中,测风器100还包括与底壁12连接的连接件,底壁12通过连接件与周向侧壁11连接,以使底壁12和周向侧壁11可以通过镶嵌一体成型。

优选地,本发明的实施例中,周向侧壁11由塑料材料制成,这样,有利于减轻测风器100的质量;底壁12由金属材料制成,优选为铜,这样,可以增加底壁12的导热性,以便于测温件对底壁12的温度进行检测。

优选地,本发明的实施例中,测风器100还包括设置于底壁12的背风面的绝缘层,也就是说,底壁12的朝向检测组件30的一侧设有绝缘层,这样,可以保证底壁12具有良好的电绝缘性。

优选地,本发明的实施例中,测温件33的数量为九个。当然,在附图未示出的替代实施例中,第一测温件33的数量也可以是八个或者十个等等。

优选地,本发明的实施例中,第一电路板31可以为圆形电路板,以便于安装至安装壳体10内。

具体地,本发明的实施例中,测风器100还包括与第一电路板31连接的控制器90,测温件33将检测到的信号传递给控制器90,这样,控制器90可以通过测温件33测量的温度变化来计算风速和风向,且控制器90与显示设备连接,以将风速显示在显示设备的显示屏上。

优选地,如图1所示,本发明的实施例中,控制器90位于安装壳体10的外部,当然,在附图未示出的替代实施例中,控制器90可以位于安装腔101内。

具体地,本发明的实施例中,测温件33设置为温度传感器,优选为热敏电阻式温度传感器,这样,可以利用热敏式感应原理,通过热敏式感应元件构造出通过电位反映的二维热场平面。

如图3所示,本发明的实施例中,测风器100还包括设置于安装腔101内的第二电路板21,浮动组件50包括伸缩构件51,伸缩构件51具有相对设置的第一端和第二端,第二端相对于第一端沿第一方向可移动地设置,伸缩构件51的第一端和第二端中的一个与第一电路板31电连接,伸缩构件51的第一端和第二端中的另一个与第二电路板21电连接。

通过上述设置,第一电路板31可以相对于第二电路板21沿第一方向移动,在伸缩构件51的作用下,第一电路板31上的多个测温件33可以与底壁12接触,从而使底壁12的不同位置上的温度均可以传递到多个测温件33上,进而提高多个测温件33对底壁12的多个位置的温度检测的准确性,这样可以提高测风器100对风向和风速检测的准确性。

具体地,如图3所示,本发明的实施例中,在安装检测组件30和第二电路板21前,检测组件30相对于第二电路板21能够沿第一方向向上移动,即压缩伸缩构件51,然后将第二电路板21和检测组件30固定在安装腔101内,这样,在伸缩构件51的作用下,检测组件30可以相对于第二电路板21沿第一方向向下移动,从而可以使多个测温件33与底壁12接触,这样,可以避免出现因制造精度的问题而产生的测温件33难以与底壁12接触的问题,从而可以提高温度检测的准确度,进而可以提高对风速和风向测量的准确度。

进一步地,伸缩构件51也可以实现第一电路板31和第二电路板21之间的电连接。

优选地,本发明的实施例中,第一电路板31通过第二电路板21与控制器90控制连接。这样,可以留出足够的布线空间,从而便于将第一电路板31和控制器90控制连接,进而方便检测组件30的安装。

如图3和图4所示,本发明的实施例中,浮动组件50还包括与第二电路板21电连接的连接件52,且连接件52与第二端电连接。

上述技术方案中,通过设置连接件52可以使伸缩构件51的第二端能够更好地与第二电路板21连接,从而可以避免第二端直接与第二电路板21连接而出现接触不良的情况。

如图3和图4所示,本发明的实施例中,伸缩构件51包括POGO PIN。POGO PIN(即弹簧针)包括针管、位于针管内的弹簧和相对于针管沿针管的轴线方向可移动设置的针轴。其中,弹簧的一端与针管连接,弹簧的另一端与针轴连接,POGO PIN的针管形成第一端,POGOPIN的针轴形成第二端。

通过上述设置,将POGO PIN的针管与第一电路板31连接,将POGO PIN的针轴通过连接件52与第二电路板21连接,这样,不仅可以实现第一电路板31和第二电路板21之间的电连接,也可以使第一电路板31相对于第二电路板21向远离第二电路板21的方向移动,即第一电路板31上的多个测温件33可以与底壁12抵接,从而使底壁12的不同位置上的温度均可以传递到多个测温件33上,进而提高多个测温件33对底壁12的多个位置的温度检测的准确性,这样可以提高测风器100对风向和风速检测的准确性。

当然,在附图未示出的替代实施例中,伸缩构件51也可以设置为沿第一方向可伸缩设置的导电弹簧。

如图4所示,本发明的实施例中,测风器100包括多个浮动组件50,多个浮动组件50中的至少部分沿第一电路板31的周向均匀间隔设置。

通过上述设置,第一电路板31上的多个测温件33可以与底壁12均匀地接触,从而使底壁12上的温度均匀地传递至多个测温件33上,这样,可以进一步地提高检测组件30检测底壁12的温度的准确性,从而可以提高测风器100对风速和风向检测的准确性。

具体地,如图5所示,本发明的实施例中,多个测温件33中的至少部分沿第一电路板31的周向均匀间隔设置,这样,测风器100构建出的温度场也是呈均匀且对称分布的,在底壁12的周向上,无论哪一个方向有风流过,测温件33均可以测到温度的变化,从而可以更加准确地测出风的流向。

如图4所示,本发明的实施例中,浮动组件50和测温件33在水平面内错位布置,以使相邻的两个测温件33之间设有浮动组件50。

上述技术方案中,相邻两个测温件33之间设有浮动组件50,这样可以使沿第一电路板31的沿周向分布的多个测温件33中的每一个测温件33均与底壁12接触,以使每一个测温件33均可以准确地对底壁12的温度进行测量,从而可以提高检测组件30测量温度的准确性,进而提高测风器100对风速和风向的测量的准确性。进一步地,通过将浮动组件50和测温件33在水平面内错位布置,可以避免浮动组件50产生的热量影响测温件33的检测精度。

在附图未示出的替代实施例中,浮动组件50与测温件33在第一方向上对应设置,也就是说,测温件33和浮动组件50在第一电路板31上的正投影至少部分重合,这样,可以形成紧凑的结构,从而能够有效地利用第一电路板31和第二电路板21之间的有限空间。

如图4和图5所示,本发明的实施例中,多个测温件33中的一个测温件33位于第一电路板31的中部位置,位于中部位置的测温件33的至少一侧设有浮动组件50。

上述技术方案中,通过在位于中部位置的测温件33的至少一侧设置浮动组件50,这样,可以使位于中部位置的测温件33与底壁12接触,这样,可以使位于中部位置的测温件33能够测量底壁12的温度,从而使检测组件30能够测量底壁12的多个位置的温度,以提高测风器100测量风速和风向的准确性。

优选地,本发明的实施例中,位于中部位置的测温件33的相对两侧均设有浮动组件50,以使位于中部位置的测温件33可以均匀地与底壁12接触。

优选地,本发明的实施例中,多个浮动组件50中的一部分浮动组件50沿第一电路板31的周向均匀间隔设置,多个浮动组件50中的另一部分浮动组件50位于中部位置的测温件33的相对两侧,这样,可以使中部位置的测温件33和周向分布的测温件33均可以与底壁12接触,以提高测风器100测量风速和风向的准确性。

当然,在附图未示出的替代实施例中,可以仅在周向方向上设置浮动组件50,即多个浮动组件50沿第一电路板31的周向均匀间隔设置,或者仅在第一电路板31的径向内侧的位置设置浮动组件50,即位于中部位置的测温件33的相对两侧设有浮动组件50。

具体地,本发明的实施例中,多个测温件33中的一个测温件33位于第一电路板31的中部位置,多个测温件33的其余测温件33绕位于中部位置的测温件33沿第一电路板31的周向均匀间隔设置,这样,测风器100构建出的温度场也是呈均匀且对称分布的,在底壁12的周向上,无论哪一个方向有风流过,第一测温件33均可以测到温度的变化,从而可以更加准确地测出风的流向。进一步地,沿周向分布的多个测温件33中的两个测温件33和位于中部位置的测温件33可以测量底壁12上的三个位置的温度,这样,当底壁12的迎风面感受到风时,上述三个位置的温度会随着风的流动而发生改变,从而会产生温度梯度,进而计算出风速。其中,当底壁12的迎风面感受到风时,上述三个测温件33就可以产生一个温度梯度,这样,利用产生的多个温度梯度来计算风速,可以有效地提高风速测量的准确度。

优选地,本发明的实施例中,测温件33的数量为九个,其中,八个测温件33绕位于中部位置的一个测温件33均匀间隔设置。这样,可以在二维温度场平面上分别建立以45度为分度的4条电坐标轴线,并且发热源位于多个测温件33的内侧。这样,在无风状态下,风场是稳定的,测温件33构建出来的温度场也是呈现对称分布。当有风时,风场即会产生变化,根据对流换热原理,温度场平面的分布情况也会根据风的流动而产生偏移,从而可以根据这种变化,测量出风的流向。

具体地,本发明的实施例中,位于中部位置的测温件33和沿第一电路板31的周向设置的多个测温件33之间设有加热件32,这样,可以使底壁12可以均匀受热,从而使得后续的测量结果更为准确。

需要说明的是,本发明的实施例中,中部位置包括第一电路板31的中心线所在的位置和偏离中心线预设距离的位置。

如图5所示,本发明的实施例中,检测组件30包括两个加热件32,两个加热件32相对于位于中部位置的测温件33对称设置。

通过上述设置,可以使底壁12受热更加均匀,从而有利于建立呈均匀布置的温度场。优选地,加热件32为矩形板状的。

当然,在附图未示出的替代实施例中,加热件32的数量也可以为三个或者四个或者五个等等。

或者,在附图未示出的替代实施例中,加热件32也可以为环形的。且上述环形加热件设置在中部位置的测温件33的外周,这样,可以对底壁12进行均匀加热。

如图6所示,本发明的实施例中,第二电路板21上设有导向通孔211,测风器100还包括导向结构40,导向结构40包括本体部41和导向件42。其中,导向件42设置于本体部41,部分导向件42穿设在导向通孔211内,导向件42与导向通孔211滑动配合。

通过上述设置,导向件42在导向通孔211内可滑动地设置,这样,导向结构40可以对第一电路板31沿第一方向的移动进行导向,从而使检测组件30沿第一方向可以更加顺畅地移动。

具体地,本发明的实施例中,本体部41的与中部位置对应的位置设有避让孔,这样,位于中部位置的测温件33的相对两侧的浮动组件50可以穿过避让孔。进一步地,上述避让孔也可以起到减重的作用。

如图4和图6所示,本发明的实施例中,导向结构40还包括位于本体部41的朝向第二电路板21的一侧的限位件43,限位件43用于限制第一电路板31移动的极限位置。

通过上述设置,当第一电路板31沿第一方向朝第二电路板21移动时,限位件43可以限制第一电路板31移动的极限位置,从而可以避免第一电路板31上的多个测温件33和加热件32与第二电路板21接触而发生损坏;进一步地,通过设置限位件43也可以避免浮动组件50被过度压缩而失效。

具体地,本发明的实施例中,限位件43与本体部41连接。当然,在附图未示出的替代实施例中,也可以使限位件43与导向件42连接,只要可以限制第一电路板31移动的极限位置即可。

优选地,本发明的实施例中,限位件43的数量为两个。当然,在附图未示出的替代实施例中,限位件43的数量也可以为三个或者四个等等。

如图5和图6所示,本发明的实施例中,测风器100还包括卡接结构,卡接结构包括设置于第一电路板31的卡槽35和位于本体部41的朝向第一电路板31的一侧的卡块44,卡块44与卡槽35卡接配合。

通过上述设置,卡接结构可以实现本体部41和第一电路板31之间的定位以及可拆卸连接,从而便于将导向结构40从第一电路板31上拆下,进而便于技术人员对第一电路板31检查及维修。

当然,在附图未示出的替代实施例中,卡接结构也可以包括设置于第一电路板31的朝向本体部41的一侧的卡块44和位于本体部41的卡槽35,卡块44与卡槽35卡接配合。

如图3所示,本发明的实施例中,测风器100还包括用于固定第二电路板21的固定件110,固定件110位于安装腔101内,且固定件110与周向侧壁11连接。

通过上述设置,第二电路板21可以固定在固定件110上,即第二电路板21可以固定在安装腔101内,从而使第二电路板21固定安装,并且在浮动组件50的作用下,第一电路板31沿第一方向朝远离第二电路板21的方向移动,从而使多个测温件33可以与底壁12均匀接触,以提高检测组件30检测风速和风向的准确性。

优选地,本发明的实施例中,固定件110为与周向侧壁11连接的台阶,这样,在外力的作用下,第二电路板21可以与台阶面抵接,即将第二电路板21固定在台阶面上。当然,在附图未示出的替代实施例中,固定件110也可以为沿周向间隔布置的多个凸筋,只要可以对第二电路板21进行支撑就可以。

如图7所示,本发明的实施例提供了一种气象站。气象站包括安装支架60、设置于安装支架60的外壳80、设置于外壳80内的雨量计70以及与外壳80连接的上述的测风器100。通过上述设置,气象站不仅可以对风速和风向进行检测,也可以对降水量进行检测,从而增加了气象站的功能。

具体地,本发明的实施例中,雨量计70与控制器90控制连接,以将雨量计70检测到的信号反馈给控制器90。

优选地,本发明的实施例中,外壳80包括上壳体和与上壳体连接的下壳体,测风器100设置于上壳体,雨量计70设置于上壳体。

如图8和图9所示,本发明的实施例中,气象站还包括安装件13,外壳80具有安装槽81,安装件13包括安装本体131和套筒132。其中,至少部分安装本体131位于安装槽81内,安装本体131与外壳80连接;套筒132与安装本体131连接,至少部分套筒132位于安装腔101内,套筒132的远离安装本体131的一端与第二电路板21抵接。

通过上述设置,测风器100可以通过安装件13安装至外壳80上,并且套筒132可以将第二电路板21压紧在固定件110上,从而可以使第一电路板31上的多个测温件33和加热件32与底壁12更好地接触。

从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:通过设置能够使测温件沿第一方向移动的浮动组件,多个测温件在浮动组件的作用下可以与底壁接触,这样,当多个测温件对底壁的不同位置的温度进行检测时,浮动组件可以使底壁的不同位置上的温度均匀传递到多个测温件上,从而提高多个测温件对底壁的多个位置的温度检测的准确性,进而可以提高测风器对风向和风速检测的准确性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

16页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:一种全向微流体惯性阈值加速度计

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!