專(zhuān)利名稱(chēng)：一種多方向風(fēng)速測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種風(fēng)速測(cè)量裝置，具體涉及一種多方向風(fēng)速測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外測(cè)量風(fēng)場(chǎng)的風(fēng)向和風(fēng)速的系統(tǒng)裝置很多，但大都存在僅能測(cè)量單方向的風(fēng)速的問(wèn)題，且測(cè)量的風(fēng)場(chǎng)范圍較小，因此不能快速、準(zhǔn)確、大面積地確定風(fēng)場(chǎng)各個(gè)方向的風(fēng)速大小和風(fēng)場(chǎng)范圍。而風(fēng)向和風(fēng)速對(duì)人類(lèi)和自然界的生存和資源的利用率影響很大，因此，在所需測(cè)量的風(fēng)場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，同時(shí)測(cè)量風(fēng)場(chǎng)內(nèi)多個(gè)測(cè)量點(diǎn)的不同方向的風(fēng)速大小，以快捷、準(zhǔn)確的獲取風(fēng)場(chǎng)的相關(guān)信息，可在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、航空航天、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠測(cè)量風(fēng)場(chǎng)范圍內(nèi)特定點(diǎn)的多個(gè)方向風(fēng)速的風(fēng)速測(cè)量裝置。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案為一種多方向風(fēng)速測(cè)量裝置，包括測(cè)風(fēng)裝置以及用于安裝測(cè)風(fēng)裝置的安裝支架；其中，所述測(cè)風(fēng)裝置包括用于處理風(fēng)速數(shù)據(jù)的微控制器模塊、供電模塊以及至少兩個(gè)風(fēng)速測(cè)量單元；其中，所述風(fēng)速測(cè)量單元包括風(fēng)速測(cè)量傳感器和外殼,每個(gè)風(fēng)速測(cè)量單元上設(shè)有一個(gè)風(fēng)速測(cè)量單元接口；所述微控制器模塊包括處理器、存儲(chǔ)器以及多個(gè)風(fēng)速采集接口，其中每個(gè)風(fēng)速采集接口與一個(gè)風(fēng)速測(cè)量單元上的風(fēng)速測(cè)量單元接口連接。本發(fā)明的多方向風(fēng)速測(cè)量裝置，其中，所述的測(cè)風(fēng)裝置還包括用于收發(fā)數(shù)據(jù)的無(wú)線數(shù)傳模塊。該方案其目的在于，通過(guò)該無(wú)線數(shù)傳模塊以無(wú)線傳輸?shù)姆绞较驍?shù)據(jù)匯集系統(tǒng)發(fā)送風(fēng)速數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)速數(shù)據(jù)的采集。本發(fā)明的多方向風(fēng)速測(cè)量裝置，其中，所述微控制器模塊上設(shè)有用于有線傳輸數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)接口。該方案其目的在于，通過(guò)有線傳輸方式采集風(fēng)速數(shù)據(jù)。本發(fā)明的多方向風(fēng)速測(cè)量裝置，其中，所述的微控制器模塊還包括溫度傳感器、顯示模塊和按鍵。本發(fā)明的多方向風(fēng)速測(cè)量裝置，其中，所述的風(fēng)速測(cè)量單元為葉輪式或熱線膜式或機(jī)械式或畢托管式或超聲波式風(fēng)速測(cè)量單元；所述的無(wú)線數(shù)傳模塊是載頻為433MHZ或490MHz或2. 4GHz的無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)裝置。本發(fā)明的多方向風(fēng)速測(cè)量裝置，其中，所述的安裝支架包括固定架以及連接固定架和風(fēng)速測(cè)量單元的外殼的連接桿，其中，連接桿與風(fēng)速測(cè)量單元的外殼之間采用球形連接結(jié)構(gòu)連接。采用球形連接結(jié)構(gòu)可方便地調(diào)整風(fēng)速測(cè)量單元的測(cè)風(fēng)方向。
本發(fā)明的多方向風(fēng)速測(cè)量裝置，其中，所述的固定架包括一根圓柱形的豎桿，所述連接桿上與固定架連接的一頭設(shè)有套環(huán)，該套環(huán)可轉(zhuǎn)動(dòng)地套在豎桿上。該方案的目的在于，使得風(fēng)速測(cè)量單元可相對(duì)豎桿轉(zhuǎn)動(dòng)，從而調(diào)整測(cè)風(fēng)方向。本發(fā)明的多方向風(fēng)速測(cè)量裝置，其中，所述的測(cè)風(fēng)裝置包括三個(gè)風(fēng)速測(cè)量單元，與這三個(gè)風(fēng)速測(cè)量單元連接的連接桿上的套環(huán)從上到下套在豎桿上，其中，位于最下方的套環(huán)支承在設(shè)在豎桿外壁上的支承環(huán)上，相鄰兩套環(huán)之間設(shè)有定距套筒，位于最上方的套環(huán)的上方設(shè)有與豎桿螺紋連接的壓緊環(huán)。本發(fā)明的多方向風(fēng)速測(cè)量裝置，其中，所述的安裝支架還包括可令豎桿作上下運(yùn)動(dòng)的升降機(jī)構(gòu)。該方案的目的在于，可靈活的調(diào)整風(fēng)速測(cè)量單元的高度，以適應(yīng)不同的使用場(chǎng)合，增加靈活性。本發(fā)明的多方向風(fēng)速測(cè)量裝置，其中，所述的升降機(jī)構(gòu)包括錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中，該錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的從動(dòng)錐齒輪與豎桿之間采用螺紋副聯(lián)接，該錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的主動(dòng)錐齒輪上設(shè)有把手；所述升降機(jī)構(gòu)設(shè)置在一固定座上，該固定座的底部設(shè)有三角支架。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下的有益效果本發(fā)明中，通過(guò)測(cè)風(fēng)裝置檢測(cè)風(fēng)場(chǎng)內(nèi)的風(fēng)速數(shù)據(jù)，由于該測(cè)風(fēng)裝置包括至少兩個(gè)風(fēng)速測(cè)量單元，因此可根據(jù)需要設(shè)置若干風(fēng)速測(cè)量單元，從而可獲得多個(gè)方向的風(fēng)速數(shù)據(jù)，測(cè)得的風(fēng)速數(shù)據(jù)由微控制器模塊進(jìn)行采集和處理，并通過(guò)有線或無(wú)線的方式傳送到數(shù)據(jù)匯集系統(tǒng)進(jìn)行分析和處理，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)場(chǎng)范圍內(nèi)特定點(diǎn)的多個(gè)方向風(fēng)速的測(cè)量。


圖1為本發(fā)明的測(cè)風(fēng)裝置的一個(gè)具體實(shí)施方式
的電原理框圖。圖2為本發(fā)明的安裝支架的一個(gè)具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖2a為主視圖，圖2b為左視圖，圖2c為俯視圖，圖2d為立體圖。圖3為圖2a中的局部結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明的多方向風(fēng)速測(cè)量裝置的一個(gè)具體應(yīng)用的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的多方向風(fēng)速測(cè)量裝置的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)的描述。實(shí)施例1本實(shí)施例的多方向風(fēng)速測(cè)量裝置由測(cè)風(fēng)裝置以及用于安裝測(cè)風(fēng)裝置的安裝支架構(gòu)成。其中參見(jiàn)圖1，所述測(cè)風(fēng)裝置包括用于處理風(fēng)速數(shù)據(jù)的微控制器模塊、用于收發(fā)數(shù)據(jù)的無(wú)線數(shù)傳模塊、電池、供電模塊以及三個(gè)風(fēng)速測(cè)量單元。其中，所述風(fēng)速測(cè)量單元該速測(cè)量單元為葉輪式風(fēng)速測(cè)量單元，每個(gè)風(fēng)速測(cè)量單元上設(shè)有一個(gè)風(fēng)速測(cè)量單元接口，三個(gè)風(fēng)速測(cè)量單元分別為風(fēng)速測(cè)量單元A、風(fēng)速測(cè)量單元B和風(fēng)速測(cè)量單元C，相應(yīng)地，三個(gè)風(fēng)速測(cè)量單元接口分別為風(fēng)速測(cè)量單元接口 A、風(fēng)速測(cè)量單元接口 B和風(fēng)速測(cè)量單元接口 C。所述微控制器模塊包括處理器、三個(gè)風(fēng)速采集接口、存儲(chǔ)器、溫度傳感器、顯示模塊以及按鍵，其中每個(gè)風(fēng)速采集接口與一個(gè)風(fēng)速測(cè)量單元上的風(fēng)速測(cè)量單元接口連接，所述三個(gè)風(fēng)速采集接口分別為風(fēng)速采集接口 A、風(fēng)速采集接口 B和風(fēng)速采集接口 C，分別與風(fēng)速測(cè)量單元接口 A、風(fēng)速測(cè)量單元接口 B和風(fēng)速測(cè)量單元接口 C連接，用以采集風(fēng)速參數(shù)。其中，所述電源模塊將電池的電能提供給處理器；處理器負(fù)責(zé)處理各種請(qǐng)求、執(zhí)行及信號(hào)處理等；顯示模塊和按鍵組成簡(jiǎn)單明了的人機(jī)界面；存儲(chǔ)器用于存放設(shè)置參數(shù)和暫存采集到的風(fēng)速數(shù)據(jù)；無(wú)線數(shù)傳模塊用于與數(shù)據(jù)匯集系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸，該無(wú)線數(shù)傳模塊是載頻為490MHz的無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)裝置；溫度傳感器用于對(duì)測(cè)得的風(fēng)速值數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償和校正。參見(jiàn)圖2和圖3，所述的安裝支架由固定架、升降機(jī)構(gòu)和三角支架9等組成，其中，所述風(fēng)速測(cè)量單元I要由風(fēng)速測(cè)量傳感器、葉輪和外殼1-1等組成。所述三個(gè)風(fēng)速測(cè)量單元I分別通過(guò)連接桿3與固定架連接，該固定架為一根圓柱形的豎桿2 ;所述連接桿3上與風(fēng)速測(cè)量單元I連接的一頭設(shè)有球頭3-1，該球頭3-1伸入風(fēng)速測(cè)量單元I的外殼1-1的底部，形成球形連接結(jié)構(gòu)；所述連接桿3與固定架連接的一頭設(shè)有套環(huán)3-2，該套環(huán)3-2的內(nèi)徑與豎桿2的直徑相匹配，其套于豎桿2上形成可轉(zhuǎn)動(dòng)連接結(jié)構(gòu)；與上述三個(gè)風(fēng)速測(cè)量單元I連接的連接桿3上的套環(huán)3-2從上到下套在豎桿2上，其中，位于最下方的套環(huán)3-2支承在設(shè)在豎桿2外壁上的支承環(huán)2-1上，相鄰兩套環(huán)3-2之間設(shè)有定距套筒4，位于最上方的套環(huán)3-2的上方設(shè)有與豎桿2螺紋連接的壓緊環(huán)5。上述結(jié)構(gòu)中，連接桿3與風(fēng)速測(cè)量單元I的外殼1-1采用球形連接結(jié)構(gòu)，使得風(fēng)速測(cè)量單元I可相對(duì)連接桿3靈活地調(diào)整方向，以適應(yīng)不同方向的測(cè)風(fēng)需要；同時(shí)，連接桿3與豎桿2之間采用套環(huán)3-2連接，令連接桿3連同風(fēng)速測(cè)量單元I可一起作繞豎桿2軸線的360°轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)一步擴(kuò)大了風(fēng)速測(cè)量單元I的姿態(tài)調(diào)整范圍；調(diào)節(jié)套環(huán)3-2時(shí)，先松開(kāi)壓緊環(huán)5，將三個(gè)套環(huán)3-2轉(zhuǎn)動(dòng)到需要的位置，再旋緊壓緊環(huán)5，將三個(gè)套環(huán)3-2以及兩個(gè)定距套筒4壓緊在支承環(huán)2-1上。本實(shí)施例中，所述三個(gè)風(fēng)速測(cè)量單元I從上到下分別為風(fēng)速測(cè)量單元A、風(fēng)速測(cè)量單元B和風(fēng)速測(cè)量單元C。參見(jiàn)圖3，所述升降機(jī)構(gòu)可令豎桿2作上下運(yùn)動(dòng)，該升降機(jī)構(gòu)包括固定座6和錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中，所述豎桿2從固定座6內(nèi)穿過(guò)，所述錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在固定座6內(nèi)，其中，該錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的從動(dòng)錐齒輪8套在豎桿2上且與豎桿2之間采用螺紋副聯(lián)接，該錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的主動(dòng)錐齒輪7上設(shè)有伸出固定座6外的把手10。通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)把手10，主動(dòng)錐齒輪7帶動(dòng)從動(dòng)錐齒輪8轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過(guò)螺紋副帶動(dòng)豎桿2上下運(yùn)動(dòng)，從而調(diào)節(jié)風(fēng)速測(cè)量單元I的高度；參見(jiàn)圖2，所述固定座6的下方設(shè)有三角支架9。參見(jiàn)圖4，本實(shí)施例的多方向風(fēng)速測(cè)量裝置可應(yīng)用于使用直升飛機(jī)等航空飛行器進(jìn)行雜交水稻制種輔助授粉時(shí)水稻冠層的風(fēng)場(chǎng)的測(cè)量。在水稻田中并列設(shè)置10個(gè)本實(shí)施例的多方向風(fēng)速測(cè)量裝置，每個(gè)多方向風(fēng)速測(cè)量裝置中的風(fēng)速測(cè)量單元A用于測(cè)量直升機(jī)飛行方向上的風(fēng)速，即前后方向的風(fēng)速，風(fēng)速測(cè)量單元B用于測(cè)量與直升飛機(jī)飛行方向垂直的水平方向的風(fēng)速，即左右方向的風(fēng)速，風(fēng)速測(cè)量單元C用于測(cè)量直于水稻冠層方向的風(fēng)速，即上下方向的風(fēng)速。將10個(gè)多方向風(fēng)速測(cè)量裝置測(cè)得的風(fēng)速參數(shù)進(jìn)行匯集處理，即可獲得飛機(jī)飛過(guò)時(shí)風(fēng)場(chǎng)的分布情況，有助于決策出較佳的飛行作業(yè)參數(shù)，包括飛行高度、作業(yè)載荷及作業(yè)航向等，為直升機(jī)等飛行器輔助授粉技術(shù)的發(fā)展提供理論依據(jù)。實(shí)施例2本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同之處在于，本實(shí)施例中，所述微控制器模塊上設(shè)有用于有線傳輸數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)接口，該數(shù)據(jù)接口為USB接口，通過(guò)有線傳輸方式采集風(fēng)速數(shù)據(jù)。上述為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述內(nèi)容的限制，例如，所述升降機(jī)構(gòu)還可以由齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成，所述風(fēng)速測(cè)量單元還可以為熱線膜式或機(jī)械式或畢托管式或超聲波式風(fēng)速測(cè)量單元等，總之，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種多方向風(fēng)速測(cè)量裝置，其特征在于，包括測(cè)風(fēng)裝置以及用于安裝測(cè)風(fēng)裝置的安裝支架；其中， 所述測(cè)風(fēng)裝置包括用于處理風(fēng)速數(shù)據(jù)的微控制器模塊、供電模塊以及至少兩個(gè)風(fēng)速測(cè)量單元；其中， 所述風(fēng)速測(cè)量單元包括風(fēng)速測(cè)量傳感器和外殼，每個(gè)風(fēng)速測(cè)量單元上設(shè)有一個(gè)風(fēng)速測(cè)量單元接口； 所述微控制器模塊包括處理器、存儲(chǔ)器以及多個(gè)風(fēng)速采集接口，其中每個(gè)風(fēng)速采集接口與一個(gè)風(fēng)速測(cè)量單元上的風(fēng)速測(cè)量單元接口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多方向風(fēng)速測(cè)量裝置，其特征在于，所述的測(cè)風(fēng)裝置還包括用于收發(fā)數(shù)據(jù)的無(wú)線數(shù)傳模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多方向風(fēng)速測(cè)量裝置，其特征在于，所述微控制器模塊上設(shè)有用于有線傳輸數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多方向風(fēng)速測(cè)量裝置，其特征在于，所述的微控制器模塊還包括溫度傳感器、顯示模塊和按鍵。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多方向風(fēng)速測(cè)量裝置，其特征在于，所述的風(fēng)速測(cè)量單元為葉輪式或熱線膜式或機(jī)械式或畢托管式或超聲波式風(fēng)速測(cè)量單元；所述的無(wú)線數(shù)傳模塊是載頻為433MHz或490MHz或2.4GHz的無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5任一項(xiàng)所述的多方向風(fēng)速測(cè)量裝置，其特征在于，所述的安裝支架包括固定架以及連接固定架和風(fēng)速測(cè)量單元的外殼的連接桿，其中，連接桿與風(fēng)速測(cè)量單元的外殼之間采用球形連接結(jié)構(gòu)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多`方向風(fēng)速測(cè)量裝置，其特征在于，所述的固定架包括一根圓柱形的豎桿，所述連接桿上與固定架連接的一頭設(shè)有套環(huán)，該套環(huán)可轉(zhuǎn)動(dòng)地套在豎桿上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多方向風(fēng)速測(cè)量裝置，其特征在于，所述的測(cè)風(fēng)裝置包括三個(gè)風(fēng)速測(cè)量單元，與這三個(gè)風(fēng)速測(cè)量單元連接的連接桿上的套環(huán)從上到下套在豎桿上，其中，位于最下方的套環(huán)支承在設(shè)在豎桿外壁上的支承環(huán)上，相鄰兩套環(huán)之間設(shè)有定距套筒，位于最上方的套環(huán)的上方設(shè)有與豎桿螺紋連接的壓緊環(huán)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多方向風(fēng)速測(cè)量裝置，其特征在于，所述的安裝支架還包括可令豎桿作上下運(yùn)動(dòng)的升降機(jī)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的多方向風(fēng)速測(cè)量裝置，其特征在于，所述的升降機(jī)構(gòu)包括錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中，該錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的從動(dòng)錐齒輪與豎桿之間采用螺紋副聯(lián)接，該錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的主動(dòng)錐齒輪上設(shè)有把手；所述升降機(jī)構(gòu)設(shè)置在一固定座上，該固定座的底部設(shè)有三角支架。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種多方向風(fēng)速測(cè)量裝置，包括測(cè)風(fēng)裝置以及用于安裝測(cè)風(fēng)裝置的安裝支架；其中，所述測(cè)風(fēng)裝置包括用于處理風(fēng)速數(shù)據(jù)的微控制器模塊、供電模塊以及至少兩個(gè)風(fēng)速測(cè)量單元；其中，所述風(fēng)速測(cè)量單元包括風(fēng)速測(cè)量傳感器和外殼，每個(gè)風(fēng)速測(cè)量單元上設(shè)有一個(gè)風(fēng)速測(cè)量單元接口；所述微控制器模塊包括處理器、存儲(chǔ)器以及多個(gè)風(fēng)速采集接口，其中每個(gè)風(fēng)速采集接口與一個(gè)風(fēng)速測(cè)量單元上的風(fēng)速測(cè)量單元接口連接。本發(fā)明的多方向風(fēng)速測(cè)量裝置能夠測(cè)量風(fēng)場(chǎng)范圍內(nèi)特定點(diǎn)的多個(gè)方向風(fēng)速。
文檔編號(hào)G01P5/00GK103076462SQ201310007098
公開(kāi)日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2013年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月8日
發(fā)明者汪沛, 胡煉, 羅錫文, 周志艷, 何杰, 臧英, 嚴(yán)乙桉 申請(qǐng)人:華南農(nóng)業(yè)大學(xué)