本技術(shù)涉及風(fēng)速傳感器，尤其涉及一種用于極地自動(dòng)氣象站的風(fēng)速傳感器。

背景技術(shù)：

1、設(shè)置無(wú)人值守的自動(dòng)氣象站是獲取極地天氣數(shù)據(jù)的主要方法。極地自動(dòng)氣象站設(shè)置有多個(gè)不同種類的傳感器，用于極地自動(dòng)氣象站的各類傳感器的運(yùn)行環(huán)境和非極地地區(qū)不同，例如南極具有全年低溫和常年大風(fēng)(最大可超過(guò)70m/s)的特征，而北極具有低溫高濕的特征。各類傳感器中風(fēng)速傳感器是可連續(xù)檢測(cè)風(fēng)速大小的重要儀器，其是自動(dòng)氣象站的重要組成部分。目前使用的風(fēng)速傳感器主要有風(fēng)杯式風(fēng)速傳感器以及飛機(jī)頭式風(fēng)速傳感器，兩種類型的傳感器均是通過(guò)風(fēng)速傳感器的旋轉(zhuǎn)測(cè)得風(fēng)速，但這兩種類型的傳感器在極地環(huán)境使用時(shí)存在共同的不足，即在低溫高濕環(huán)境或暴風(fēng)雪等環(huán)境條件下易造成傳感器的凍結(jié)，而在強(qiáng)風(fēng)的作用下易造成傳感器損壞，從而造成風(fēng)速數(shù)據(jù)連續(xù)異?；蛘呷笔?。

2、現(xiàn)有的風(fēng)速傳感器大多是針對(duì)礦道、船舶等非極地自動(dòng)氣象站的運(yùn)用環(huán)境，針對(duì)極地低溫、大風(fēng)等環(huán)境考慮不足，在極地使用時(shí)易發(fā)生傳感器轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)件凍結(jié)、損壞等問(wèn)題，造成風(fēng)速數(shù)據(jù)缺失。非極地環(huán)境針對(duì)雨凇、霧凇和結(jié)冰凍害情況下，為了避免風(fēng)速傳感器凍結(jié)，多采用人工除冰，或者在轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)件外部增加保護(hù)結(jié)構(gòu)，亦或采用電加熱的方式除冰，而針對(duì)風(fēng)速傳感器因大風(fēng)等原因而損壞則采取直接更換的方式。但上述解決方案并不適用于極地野外環(huán)境，具體原因如下：(1)極地自動(dòng)氣象站的維護(hù)周期超過(guò)一年，當(dāng)風(fēng)速傳感器凍結(jié)或損壞發(fā)生時(shí)無(wú)法及時(shí)進(jìn)行人工除冰或更換，導(dǎo)致因凍結(jié)或損壞而造成長(zhǎng)時(shí)間風(fēng)速檢測(cè)數(shù)據(jù)缺測(cè)。(2)增加外部保護(hù)結(jié)構(gòu)會(huì)影響風(fēng)速傳感器本身的流體結(jié)構(gòu)，進(jìn)而影響觀測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。(3)無(wú)人值守的自動(dòng)氣象站的電池容量不足以支撐電加熱，此外電加熱在長(zhǎng)時(shí)間高濕情況下可能會(huì)加劇傳感器凍結(jié)。因此，現(xiàn)有自動(dòng)氣象站的風(fēng)速傳感器無(wú)法滿足極地環(huán)境的風(fēng)速觀測(cè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于極地自動(dòng)氣象站的風(fēng)速傳感器，以解決目前現(xiàn)有自動(dòng)氣象站風(fēng)速傳感器在極地環(huán)境下易發(fā)生凍結(jié)及損壞的技術(shù)問(wèn)題。

2、本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題可以采取以下方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

3、一種用于極地自動(dòng)氣象站的風(fēng)速傳感器，包括上殼體以及安裝在上殼體下方的下殼體，所述上殼體外固定安裝有風(fēng)杯，風(fēng)速傳動(dòng)軸上端固定連接在上殼體內(nèi)部、下端伸入所述下殼體內(nèi)，風(fēng)速傳動(dòng)軸下端固定安裝有環(huán)形磁鋼，下殼體內(nèi)部固定安裝有控制主板，控制主板上方固定安裝有與環(huán)形磁鋼相配合的測(cè)速線圈、下方通過(guò)線纜連接有航空插頭；

4、所述上殼體內(nèi)部固定連接有加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)包括繞所述風(fēng)速傳動(dòng)軸設(shè)置的多根加強(qiáng)筋；

5、所述上殼體內(nèi)部、加強(qiáng)結(jié)構(gòu)下方安裝有與所述風(fēng)速傳動(dòng)軸相固定的限位片，所述限位片下方固定安裝有環(huán)形金屬臺(tái)及圍繞所述環(huán)形金屬臺(tái)的環(huán)形擋片，所述下殼體上端固定連接有帽體，所述帽體上固定有環(huán)形金屬外環(huán)及位于環(huán)形金屬外環(huán)內(nèi)部且與所述環(huán)形金屬外環(huán)間隔設(shè)置的環(huán)形金屬內(nèi)環(huán)，環(huán)形金屬臺(tái)能夠嵌入所述環(huán)形金屬內(nèi)環(huán)內(nèi)，所述環(huán)形擋片能夠嵌入所述環(huán)形金屬外環(huán)與環(huán)形金屬內(nèi)環(huán)的間隙中，所述限位片、環(huán)形金屬臺(tái)、環(huán)形金屬外環(huán)、環(huán)形金屬內(nèi)環(huán)均圍繞所述風(fēng)速傳動(dòng)軸設(shè)置。

6、進(jìn)一步的：設(shè)置上下兩層所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，每層加強(qiáng)結(jié)構(gòu)均包括多根所述加強(qiáng)筋。

7、進(jìn)一步的：所述帽體上固定安裝有上限位臺(tái)，所述帽體內(nèi)固定安裝有下限位板，所述環(huán)形金屬外環(huán)固定安裝在上限位臺(tái)上，所述環(huán)形金屬內(nèi)環(huán)固定安裝在所述上限位臺(tái)及下限位板中部。

8、進(jìn)一步的：所述環(huán)形金屬臺(tái)外表面與所述環(huán)形金屬內(nèi)環(huán)內(nèi)表面相接觸，所述環(huán)形擋片與所述環(huán)形金屬外環(huán)內(nèi)表面、環(huán)形金屬內(nèi)環(huán)外表面、上限位臺(tái)上表面之間均留有間隙。

9、進(jìn)一步的：所述風(fēng)速傳動(dòng)軸通過(guò)軸承與所述環(huán)形金屬內(nèi)環(huán)相連接。

10、進(jìn)一步的：所述風(fēng)杯的截面呈半圓形；

11、所述上殼體外表面開(kāi)設(shè)有t型槽，所述風(fēng)杯上固定安裝有t型連接件，所述t型連接件能夠從所述t型槽插入或拔出。

12、進(jìn)一步的：所述上殼體底部位于下層加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的下方。

13、進(jìn)一步的：所述上殼體、風(fēng)杯及帽體表面均涂有防凍涂層。

14、進(jìn)一步的：所述風(fēng)速傳動(dòng)軸通過(guò)螺紋緊固件與所述上殼體可拆卸的固定連接，且所述風(fēng)速傳動(dòng)軸上端通過(guò)十字卡扣與所述上殼體的十字卡槽相連接。

15、進(jìn)一步的：所述控制主板通過(guò)第一螺栓固定連接在所述下限位板下方；

16、所述下限位板下方通過(guò)第二螺栓固定連接有位于下殼體內(nèi)部的下殼體限位板，所述航空插頭插接固定于所述下殼體限位板中部。

17、本實(shí)用新型的用于極地自動(dòng)氣象站的風(fēng)速傳感器，在上殼體內(nèi)部固定連接加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)包括繞風(fēng)速傳動(dòng)軸設(shè)置的多根加強(qiáng)筋。加強(qiáng)筋式的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)能夠提高風(fēng)速傳感器上殼體的抗風(fēng)強(qiáng)度和抗擊打強(qiáng)度，從而可以防止強(qiáng)風(fēng)及其攜帶的沙石損壞風(fēng)速傳感器。此外，本實(shí)用新型的用于極地自動(dòng)氣象站的風(fēng)速傳感器，其上殼體內(nèi)設(shè)置有與風(fēng)速傳動(dòng)軸固定連接的限位片，下殼體上端設(shè)置有帽體，固定在限位片下方的環(huán)形金屬臺(tái)能夠嵌入帽體的環(huán)形金屬內(nèi)環(huán)內(nèi)，固定在限位片下方的環(huán)形擋片則能夠嵌入帽體的環(huán)形金屬外環(huán)與環(huán)形金屬內(nèi)環(huán)的間隙中，限位片、環(huán)形金屬臺(tái)、環(huán)形金屬外環(huán)、環(huán)形金屬內(nèi)環(huán)均圍繞風(fēng)速傳動(dòng)軸設(shè)置，由此使得上殼體與帽體頂部形成圍繞所述風(fēng)速傳動(dòng)軸的多重鑲嵌，從而能夠有效得保護(hù)風(fēng)速傳動(dòng)軸部位不易受到凍結(jié)，以及防止沙石、吹雪進(jìn)入風(fēng)速傳動(dòng)軸軸體而損壞風(fēng)速傳感器。本實(shí)用新型的用于極地自動(dòng)氣象站的風(fēng)速傳感器不易發(fā)生損壞及凍結(jié)，適用于低溫、常年大風(fēng)的極地環(huán)境。

技術(shù)特征：

1.一種用于極地自動(dòng)氣象站的風(fēng)速傳感器，包括上殼體(1)以及安裝在上殼體(1)下方的下殼體(2)，所述上殼體(1)外固定安裝有風(fēng)杯(4)，風(fēng)速傳動(dòng)軸(5)上端固定連接在上殼體(1)內(nèi)部、下端伸入所述下殼體(2)內(nèi)，風(fēng)速傳動(dòng)軸(5)下端固定安裝有環(huán)形磁鋼(61)，下殼體(2)內(nèi)部固定安裝有控制主板(63)，控制主板(63)上方固定安裝有與環(huán)形磁鋼(61)相配合的測(cè)速線圈(62)、下方通過(guò)線纜(64)連接有航空插頭(65)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于極地自動(dòng)氣象站的風(fēng)速傳感器，其特征在于：設(shè)置上下兩層所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，每層加強(qiáng)結(jié)構(gòu)均包括多根所述加強(qiáng)筋(11)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于極地自動(dòng)氣象站的風(fēng)速傳感器，其特征在于：所述帽體(3)上固定安裝有上限位臺(tái)(31)，所述帽體(3)內(nèi)固定安裝有下限位板(32)，所述環(huán)形金屬外環(huán)(74)固定安裝在上限位臺(tái)(31)上，所述環(huán)形金屬內(nèi)環(huán)(75)固定安裝在所述上限位臺(tái)(31)及下限位板(32)中部。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于極地自動(dòng)氣象站的風(fēng)速傳感器，其特征在于：所述環(huán)形金屬臺(tái)(72)外表面與所述環(huán)形金屬內(nèi)環(huán)(75)內(nèi)表面相接觸，所述環(huán)形擋片(73)與所述環(huán)形金屬外環(huán)(74)內(nèi)表面、環(huán)形金屬內(nèi)環(huán)(75)外表面、上限位臺(tái)(31)上表面之間均留有間隙。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于極地自動(dòng)氣象站的風(fēng)速傳感器，其特征在于：所述風(fēng)速傳動(dòng)軸(5)通過(guò)軸承(76)與所述環(huán)形金屬內(nèi)環(huán)(75)相連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于極地自動(dòng)氣象站的風(fēng)速傳感器，其特征在于：所述風(fēng)杯(4)的截面呈半圓形；

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于極地自動(dòng)氣象站的風(fēng)速傳感器，其特征在于：所述上殼體(1)底部位于下層加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的下方。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于極地自動(dòng)氣象站的風(fēng)速傳感器，其特征在于：所述上殼體(1)、風(fēng)杯(4)及帽體(3)表面均涂有防凍涂層。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于極地自動(dòng)氣象站的風(fēng)速傳感器，其特征在于：所述風(fēng)速傳動(dòng)軸(5)通過(guò)螺紋緊固件與所述上殼體(1)可拆卸的固定連接，且所述風(fēng)速傳動(dòng)軸(5)上端通過(guò)十字卡扣與所述上殼體(1)的十字卡槽相連接。

10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于極地自動(dòng)氣象站的風(fēng)速傳感器，其特征在于：所述控制主板(63)通過(guò)第一螺栓(81)固定連接在所述下限位板(32)下方；

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及一種用于極地自動(dòng)氣象站的風(fēng)速傳感器，在上殼體內(nèi)部固定連接加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)包括繞風(fēng)速傳動(dòng)軸設(shè)置的多根加強(qiáng)筋。加強(qiáng)結(jié)構(gòu)能夠提高上殼體的抗風(fēng)強(qiáng)度和抗擊打強(qiáng)度，從而可以防止強(qiáng)風(fēng)及其攜帶的沙石損壞風(fēng)速傳感器。此外在上殼體內(nèi)設(shè)置有與風(fēng)速傳動(dòng)軸固定連接的限位片，下殼體上端設(shè)置有帽體，固定在限位片下方的環(huán)形金屬臺(tái)能夠嵌入帽體的環(huán)形金屬內(nèi)環(huán)內(nèi)，固定在限位片下方的環(huán)形擋片則能夠嵌入帽體的環(huán)形金屬外環(huán)與環(huán)形金屬內(nèi)環(huán)的間隙中，由此使得上殼體與帽體頂部形成圍繞所述風(fēng)速傳動(dòng)軸的多重鑲嵌，從而能夠有效得保護(hù)風(fēng)速傳動(dòng)軸部位不易受到凍結(jié)，以及防止沙石、吹雪進(jìn)入風(fēng)速傳動(dòng)軸軸體而損壞風(fēng)速傳感器。

技術(shù)研發(fā)人員：馬靖凱,丁卓銘,凌新鋒,付敏
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國(guó)家海洋環(huán)境預(yù)報(bào)中心
技術(shù)研發(fā)日：20240517
技術(shù)公布日：2024/12/23