一種抗汙式風速計的製作方法
2023-07-09 17:52:26
一種抗汙式風速計的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種抗汙式風速計，包括導流組件、風壓檢測組件，導流組件包括一個由互相平行的上引流面和下引流面組成的風道腔；風壓檢測組件包括一個封閉腔，封閉腔位於下引流面的中心部，封閉腔的上部為球面狀，封閉腔的圓形底部設置有一個壓力傳感器；封閉腔內填充有氣體；在上引流面和下引流面之間設置有一個環形的過濾網；風速計還包括外殼，外殼包括設置在上引流面上部的圓臺形上殼和設置在引流面下部的下殼，下殼包括導風環和支撐部，封閉腔固定在支撐部上，導風環通過若干連接杆與支撐部固定連接，導風環與支撐部之間設置有一個兩端開口的環形排汙空腔；上殼的底部與導風環的上部之間設置有一個環形導風空腔。
【專利說明】一種抗汙式風速計
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種抗汙式風速計，屬於氣象領域。
【背景技術】
[0002]在風力發電系統中，風速計是感應風力的重量監測裝置，其是實現風力發電設備正常運行的重要工具；目前所使用的風電場風速計故障率比較高。
[0003]其主要原因包括:
1、雷暴天氣導致風向標、風速儀損壞；
2、測風設備長期在超市環境下運行，壽命縮短；
3、線路綑紮不紮實，大風天氣造成線路中斷；
4、風速儀保護等級不高，密封圈抗汙損能力差，會進入啥車導致失靈，甚至發生風速傳感器抱死；
5、常溫測風設備經常在低溫、惡劣環境下工作，容易導致設備失靈。
[0004]6、風速儀的風杯很容易在長時間使用後產生磨損或者髒物的淤積，會影響風杯的擋風性能，影響數據的準確性。
[0005]如何設計便於維修維護，使用壽命長的風速計成為保障風力發電系統正常工作的重中之重；
所述在現有技術中，提出了很多環境耐受性強的風速計設備，這些設備或多或少的可以提高一定的使用年限和在惡劣環境中數據的準確性，但還是有很多不足；
比如在ZL200920004214.0中提出了一種改良型的風速計，雖然其優化了整體的組合結構，但是仍舊存在採用傳統的風杯式進行風量測量這一缺陷，如前述的，風杯式的風速計其轉軸很容易滲入沙塵，影響轉動的順滑度和數據準確度，風杯本身的磨損也會很大程度上影響影響數據準確度；
與此同時，風杯式的風速計整體都暴露在測試環境中，對於風速較大的沙塵環形，很容易發生折斷或者破損。
[0006]再如在ZL200920073011.7提出了一種電子的壓電風速儀，其通過一個圓筒並且在圓筒內設置一個壓電傳感器進行風速的測試，此種半封閉的風筒結構如果用於沙塵環境，很容易發生沙塵的堆積，最後整個風筒被沙塵堵塞，根本無法測量風速，而且如果遭遇沙石，壓電傳感器也很容易發生破裂，最後導致無法使用。
【發明內容】
[0007]本發明要解決的技術問題是:克服現有技術中環境耐受性差，無法抗沙石的技術問題，提供一種新型的抗汙式風速計。
[0008]本發明解決其技術問題所採用的技術方案是:
一種抗汙式風速計，包括導流組件、風壓檢測組件，所述導流組件包括一個由互相平行的上引流面和下引流面組成的風道腔； 風壓檢測組件包括一個封閉腔，所述封閉腔位於下引流面的中心部，所述封閉腔的上部為球面狀，所述封閉腔的球面採用軟質薄膜製成，所述封閉腔的圓形底部設置有一個壓力傳感器，所述壓力傳感器包括一個圓形的壓力感受面；
所述封閉腔內填充有氣體，所述封閉腔的球面形軟質薄膜通過前述氣體進行支撐；
在所述上引流面和下引流面之間設置有一個環形的過濾網，所述風道腔通過過濾網對進入到封閉腔上部的空氣進行過濾；
所述風速計還包括外殼，所述外殼包括設置在上引流面上部的圓臺形上殼和設置在引流面下部的下殼，所述下殼包括導風環和支撐部，所述封閉腔固定在支撐部上，所述導風環通過若干連接杆與支撐部固定連接，所述導風環與支撐部之間設置有一個兩端開口的環形排汙空腔，所述過濾網與環形空腔的內壁面共面，所述上殼的底部與導風環的上部之間設置有一個環形導風空腔。
[0009]作為本發明的進一步創新，所述風壓檢測組件還包括一個液體腔，所述液體腔設置在封閉腔內，所述液體腔的底部也為圓形，液體腔的頂部同為球面，在液體腔外壁與封閉腔的球面內壁之間填充有氣體，在液體腔內填充有用於支撐液體腔球面的液體，所述液體腔球面採用軟質薄膜製成。
[0010]作為本發明的進一步創新，所述封閉腔至少三分之一、至多二分之一鑲嵌在下引流面內。
[0011]作為本發明的進一步創新，所述下引流面內鑲嵌有一個注氣管，所述注氣管一端設置有一個氣嘴，所述注氣管另一端與封閉腔連通。
[0012]作為本發明的進一步創新，所述支撐部的底部設置有一個用於與建築物、地面或支架連接的連接柱。
[0013]本發明的有益效果是:
1.本發明通過一個分體的下殼，通過過濾網過濾由導風空腔進入的夾帶雜質的空氣，同時通過排汙空腔將較大的顆粒的雜質向下排出，防止過濾網發生堵塞，同時排汙空腔可以帶來一個較快的豎直方向的氣流，可以對過濾網上吸附的灰塵進行去除，可以提高設備的穩定性和風速測量的精確度；本發明通過一個風壓傳感機構取代傳統的風杯式流速傳感機構，利用風速與風壓之間的關係式，可以方便的對風速進行測量，而且靈敏度也更高；
2.本發明主要包括一個可變形的充氣封閉腔，在風壓改變時，封閉腔的形變量也會發生改變，從而使得壓力傳感器獲得形變所產生的壓力變化數據，相比於風杯式的測量機構，本發明不會存在因為沙塵過大而無法測量風速的問題。
[0014]3.本發明還包括一個液體腔，液體腔內可以加注密封油等類似液體，通過密封油實現對壓力傳感器壓力傳感表面的密封和保護，可以相比於氣體直接接觸，此種結構就可以防止壓力傳感器的氧化，同時液體的比熱液更高，可以極大的降低問題對傳感器電阻值的影響。
[0015]4.本發明的封閉腔部分鑲嵌在下引流面內，可以一定程度降低封閉腔與外界空氣的接觸面積，可以一定程度上防止封閉腔的球形表面過快的磨損、破裂。
[0016]5.本發明的注氣管可以對封閉腔內的氣壓進行有效的調整，使得本產品可以適應不同氣壓和溫度環境。
[0017]6.本發明的圓臺形外殼可以在提高風的接觸面積的同時，一定程度上降低風阻，提聞設備的精度，防止風中伴隨的沙塵對設備的堵塞。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0019]圖1是本發明的剖面示意圖；
圖中:1、上引流面；2、下引流面；3、風道腔；4、壓力傳感器；5、液體腔；6、封閉腔；7、注氣管；8、氣嘴；9、過濾網；10、上殼；11、下殼；12、環形排汙空腔；13、連接杆；14、連接柱。
【具體實施方式】
[0020]現在結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發明的基本結構，因此其僅顯示與本發明有關的構成。
[0021]如圖1所示，一種抗汙式風速計，包括導流組件、風壓檢測組件，所述導流組件包括一個由互相平行的上引流面I和下引流面2組成的風道腔3 ；
風壓檢測組件包括一個封閉腔6，所述封閉腔6位於下引流面2的中心部，所述封閉腔6的上部為球面狀，所述封閉腔6的球面採用軟質薄膜製成，所述封閉腔6的圓形底部設置有一個壓力傳感器4，所述壓力傳感器4包括一個圓形的壓力感受面；
所述封閉腔6內填充有氣體，所述封閉腔6的球面形軟質薄膜通過前述氣體進行支撐；
在所述上引流面I和下引流面2之間設置有一個環形的過濾網9，所述風道腔3通過過濾網9對進入到封閉腔6上部的空氣進行過濾；
所述風速計還包括外殼，所述外殼包括設置在上引流面I上部的圓臺形上殼10和設置在引流面下部的下殼2，所述下殼2包括導風環11和支撐部，所述封閉腔6固定在支撐部上，所述導風環11通過若干連接杆13與支撐部固定連接，所述導風環11與支撐部之間設置有一個兩端開口的環形排汙空腔12，所述過濾網9與環形空腔的內壁面共面，所述上殼10的底部與導風環11的上部之間設置有一個環形導風空腔；
所述風壓檢測組件還包括一個液體腔4，所述液體腔4設置在封閉腔6內，所述液體腔4的底部也為圓形,液體腔4的頂部同為球面，在液體腔4外壁與封閉腔6的球面內壁之間填充有氣體，在液體腔4內填充有用於支撐液體腔4球面的液體，所述液體腔4球面採用軟質薄膜製成；
所述封閉腔6至少三分之一、至多二分之一鑲嵌在下引流面2內；
所述下引流面2內鑲嵌有一個注氣管7，所述注氣管7 —端設置有一個氣嘴8，所述注氣管7另一端與封閉腔6連通；
支撐部的底部設置有一個用於與建築物、地面或支架連接的連接柱14 ；
通過過濾網9過濾由導風空腔進入的夾帶雜質的空氣，同時通過排汙空腔12將較大的顆粒的雜質向下排出，防止過濾網9發生堵塞，同時排汙空腔12可以帶來一個較快的豎直方向的氣流，可以對過濾網9上吸附的灰塵進行去除，可以提高設備的穩定性和風速測量的精確度；進入到風道腔3後的風會因為風壓的效果使得封閉腔6的球面發生形變，從而改變封閉腔6內的氣體的體積，使得氣體的壓力發生變化，從而帶動液體腔4內不可壓縮的密封油對壓力傳感器4的壓力感受面進行施壓，將獲得的壓力變化數據使用風壓和風速之間的關係式進行換算，就可以很容易的得到風速的數值；
如果當地的氣壓和溫度發生變化，導致封閉腔6受壓作動不明顯時，可以通過注氣管7對封閉腔6內的氣體進行調節；
同時因為本產品的高度整合結構，本產品可以安裝在各種建築的外部或者路燈上部，相比於風杯式的風速計，本發明不存在任何的外凸或者支杆機構，不會影響建築或者路燈本身的美觀度，同時也不會因為風速過大或者外界環形影響導致的風速計的折斷或者腐蝕；
通過連接柱14可以將本產品輕鬆的安裝在建築物或者路燈上，提高泛用度。
[0022]本廣品的技術進步有:
1、本產品通過一個風壓傳感機構取代傳統的風杯式流速傳感機構，利用風速與風壓之間的關係式，可以方便的對風速進行測量，而且靈敏度也更高；
2、本產品主要包括一個可變形的充氣封閉腔，在風壓改變時，封閉腔的形變量也會發生改變，從而使得壓力傳感器獲得形變所產生的壓力變化數據，相比於風杯式的測量機構，本發明不會存在因為沙塵過大而無法測量風速的問題。
[0023]3、本產品還包括一個液體腔，液體腔內可以加注密封油等類似液體，通過密封油實現對壓力傳感器壓力傳感表面的密封和保護，可以相比於氣體直接接觸，此種結構就可以防止壓力傳感器的氧化，同時液體的比熱液更高，可以極大的降低問題對傳感器電阻值的影響。
[0024]4、本產品的封閉腔部分鑲嵌在下引流面內，可以一定程度降低封閉腔與外界空氣的接觸面積，可以一定程度上防止封閉腔的球形表面過快的磨損、破裂。
[0025]5、本產品的注氣管可以對封閉腔內的氣壓進行有效的調整，使得本產品可以適應不同氣壓和溫度環境。
[0026]6、本產品的圓臺形外殼可以在提高風的接觸面積的同時，一定程度上降低風阻，提聞設備的精度，防止風中伴隨的沙塵對設備的堵塞。
[0027]以上述依據本發明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的範圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術性範圍並不局限於說明書上的內容，必須要根據權利要求範圍來確定其技術性範圍。
【權利要求】
1.一種抗汙式風速計，其特徵是:包括導流組件、風壓檢測組件，所述導流組件包括一個由互相平行的上引流面和下引流面組成的風道腔； 風壓檢測組件包括一個封閉腔，所述封閉腔位於下引流面的中心部，所述封閉腔的上部為球面狀，所述封閉腔的球面採用軟質薄膜製成，所述封閉腔的圓形底部設置有一個壓力傳感器，所述壓力傳感器包括一個圓形的壓力感受面； 所述封閉腔內填充有氣體，所述封閉腔的球面形軟質薄膜通過前述氣體進行支撐； 在所述上引流面和下引流面之間設置有一個環形的過濾網，所述風道腔通過過濾網對進入到封閉腔上部的空氣進行過濾； 所述風速計還包括外殼，所述外殼包括設置在上引流面上部的圓臺形上殼和設置在引流面下部的下殼，所述下殼包括導風環和支撐部，所述封閉腔固定在支撐部上，所述導風環通過若干連接杆與支撐部固定連接，所述導風環與支撐部之間設置有一個兩端開口的環形排汙空腔，所述過濾網與環形空腔的內壁面共面，所述上殼的底部與導風環的上部之間設置有一個環形導風空腔。
2.如權利要求1所述的一種抗汙式風速計，其特徵是:所述風壓檢測組件還包括一個液體腔，所述液體腔設置在封閉腔內，所述液體腔的底部也為圓形，液體腔的頂部同為球面，在液體腔外壁與封閉腔的球面內壁之間填充有氣體，在液體腔內填充有用於支撐液體腔球面的液體，所述液體腔球面採用軟質薄膜製成。
3.如權利要求2所述的一種抗汙式風速計，其特徵是:所述封閉腔至少三分之一、至多二分之一鑲嵌在下引流面內。
4.如權利要求3所述的一種抗汙式風速計，其特徵是:所述下引流面內鑲嵌有一個注氣管，所述注氣管一端設置有一個氣嘴，所述注氣管另一端與封閉腔連通。
5.如權利要求4所述的一種抗汙式風速計，其特徵是:所述支撐部的底部設置有一個用於與建築物、地面或支架連接的連接柱。
【文檔編號】G01P1/02GK104374949SQ201410647250
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月14日 優先權日:2014年11月14日
【發明者】禹勝林 申請人:無錫信大氣象傳感網科技有限公司