固態(tài)風(fēng)傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及傳感器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種固態(tài)風(fēng)傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)速和風(fēng)向是重要的氣象參數(shù)，對(duì)于人們的日常生活、氣象環(huán)境、國(guó)防航空、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸都有重要意義，風(fēng)速和風(fēng)向測(cè)量?jī)x也因此在很多場(chǎng)合得到了廣泛應(yīng)用。
[0003]風(fēng)速和風(fēng)向測(cè)量原理和相應(yīng)的測(cè)量?jī)x多種多樣，其中作為氣象觀測(cè)規(guī)范的是機(jī)械式風(fēng)速風(fēng)向儀，由風(fēng)杯風(fēng)速計(jì)和風(fēng)向標(biāo)組成。風(fēng)杯風(fēng)速計(jì)中，有三或四個(gè)半球形或拋物形空杯，順一面地均勻分布組成一個(gè)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，在風(fēng)力作用下其轉(zhuǎn)速和風(fēng)速成正比，通過(guò)記錄轉(zhuǎn)速來(lái)測(cè)量風(fēng)速。風(fēng)向標(biāo)是固定在旋轉(zhuǎn)支架上的形狀不對(duì)稱(chēng)的物體，受風(fēng)作用時(shí)會(huì)順風(fēng)轉(zhuǎn)動(dòng)顯示風(fēng)向。
[0004]機(jī)械式風(fēng)速風(fēng)向儀的技術(shù)成熟，應(yīng)用廣泛。但此類(lèi)裝置體積大，使用時(shí)占用空間大；組成部件中多種運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)部件易磨損、使用壽命短，高風(fēng)速下受風(fēng)部件容易被破壞；受風(fēng)部件的慣性較大，無(wú)法快速響應(yīng)風(fēng)速變化。此外，還有諸如熱線式風(fēng)速風(fēng)向儀、壓力式風(fēng)速風(fēng)向儀、超聲波風(fēng)速風(fēng)向儀等，都存在體積較大的缺點(diǎn)。
[0005]圖1為現(xiàn)有技術(shù)固態(tài)二維風(fēng)速測(cè)量?jī)x的結(jié)構(gòu)示意圖。該固態(tài)二維風(fēng)速測(cè)量?jī)x具有無(wú)活動(dòng)部件的優(yōu)點(diǎn)，解決了現(xiàn)有常用風(fēng)速測(cè)量?jī)x儀體積較大的問(wèn)題，特別是機(jī)械式風(fēng)速風(fēng)向儀體積大、易損壞、響應(yīng)慢的問(wèn)題。
[0006]然而，對(duì)于圖1所示的固態(tài)二維風(fēng)速測(cè)量?jī)x，感風(fēng)部件與差壓傳感器通過(guò)軟管連接，阻礙了風(fēng)速風(fēng)向測(cè)量?jī)x的體積進(jìn)一步縮小，同時(shí)軟管的存在使得風(fēng)速風(fēng)向測(cè)量?jī)x抗老化的性能降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007](一 )要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0008]鑒于上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種集成化的固態(tài)風(fēng)傳感器，以進(jìn)一步減小風(fēng)速測(cè)量?jī)x的體積，同時(shí)盡量避免軟管的使用。
[0009]( 二)技術(shù)方案
[0010]本發(fā)明固態(tài)風(fēng)傳感器包括:受風(fēng)圓柱20、導(dǎo)風(fēng)部件30和傳感器組40。其中:所述導(dǎo)風(fēng)部件30安裝于所述受風(fēng)圓柱20的下部，包括:左側(cè)部分和右側(cè)部分，該左側(cè)部分和右側(cè)部分之間的內(nèi)側(cè)形成容置空間，所述傳感器組中的各傳感器固定于該容置空間內(nèi)。在所述受風(fēng)圓柱20的外側(cè)面開(kāi)設(shè)有若干個(gè)受風(fēng)小孔，對(duì)應(yīng)每一受風(fēng)小孔，在受風(fēng)圓柱20內(nèi)部和導(dǎo)風(fēng)部件30內(nèi)部均形成有相應(yīng)的導(dǎo)風(fēng)通道，受風(fēng)小孔感受到的風(fēng)壓通過(guò)相應(yīng)的導(dǎo)風(fēng)通道傳導(dǎo)至傳感器組40中相應(yīng)傳感器的相應(yīng)導(dǎo)風(fēng)管。
[0011](三)有益效果
[0012]從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明固態(tài)風(fēng)傳感器中，通過(guò)殼體通道傳遞差壓，從而取消了感風(fēng)部件和差壓傳感器之間的軟管，從而大大減小了差壓式固態(tài)風(fēng)傳感器的體積， 并提高固態(tài)風(fēng)傳感器的抗老化能力。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為現(xiàn)有技術(shù)固態(tài)二維風(fēng)速測(cè)量?jī)x的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例差壓式固態(tài)風(fēng)傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為圖2所示差壓式固態(tài)風(fēng)傳感器中受風(fēng)圓柱的示意圖；
[0016]圖4為圖2所示差壓式固態(tài)風(fēng)傳感器中導(dǎo)風(fēng)部件左側(cè)部分的示意圖；
[0017]圖5為圖2所示差壓式固態(tài)風(fēng)傳感器中一差壓傳感器的示意圖。
[0018]【主要元件】
[0019]10-風(fēng)帽；
[0020]20-受風(fēng)圓柱；
[0021]21-受風(fēng)小孔；22-第一橫導(dǎo)風(fēng)通道；
[0022]23-第二橫導(dǎo)風(fēng)通道；24-縱導(dǎo)風(fēng)通道；
[0023]30-導(dǎo)風(fēng)部件；
[0024]31-上導(dǎo)風(fēng)孔；32-側(cè)導(dǎo)風(fēng)孔；
[0025]33-導(dǎo)風(fēng)通道
[0026]40-差壓傳感器組；
[0027]41、42-差壓傳感器；
[0028]41a-導(dǎo)風(fēng)管；41b_底座
[0029]50-線路板。
【具體實(shí)施方式】
[0030]本發(fā)明提供了一種感風(fēng)部件與差壓傳感器一體化組裝的固態(tài)風(fēng)傳感器，使得固態(tài)二維風(fēng)速風(fēng)向測(cè)量?jī)x體積大大減小。
[0031]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0032]在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中，提供了一種差壓式固態(tài)風(fēng)傳感器，即其中的傳感器為差壓傳感器。請(qǐng)參照?qǐng)D2，本實(shí)施例差壓式固態(tài)風(fēng)傳感器包括:風(fēng)帽10、受風(fēng)圓柱20、導(dǎo)風(fēng)部件30、傳感器組40和線路板50。其中，導(dǎo)風(fēng)部件30分為左側(cè)部分和右側(cè)部分，該左側(cè)部分和右側(cè)部分之間形成容置空間，傳感器組中的各傳感器安裝于線路板上，置于該容置空間內(nèi)。在受風(fēng)圓柱20的外側(cè)面開(kāi)設(shè)有若干個(gè)受風(fēng)小孔，對(duì)應(yīng)每一受風(fēng)小孔，在受風(fēng)圓柱20和導(dǎo)風(fēng)部件30內(nèi)部均有相應(yīng)的導(dǎo)風(fēng)通道，該受風(fēng)小孔感受到的風(fēng)壓通過(guò)相應(yīng)的導(dǎo)風(fēng)通道傳導(dǎo)至傳感器組40中相應(yīng)傳感器的導(dǎo)風(fēng)管。
[0033]以下對(duì)本實(shí)施例差壓式固態(tài)風(fēng)傳感器的各個(gè)組成部分進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0034]請(qǐng)參照?qǐng)D2，風(fēng)帽10呈半球狀。受風(fēng)圓柱20呈圓柱狀。風(fēng)帽10與受風(fēng)圓柱20上下緊密相接，風(fēng)帽10在上，受風(fēng)圓柱20在下。
[0035]圖3為圖2所示差壓式固態(tài)風(fēng)傳感器中受風(fēng)圓柱的示意圖。圖3中，A圖為受風(fēng)圓柱的立體圖；B圖為受風(fēng)圓柱的主視圖；C圖為B圖受風(fēng)圓柱沿A-A面的剖視圖；D圖為B圖受風(fēng)圓柱沿B-B面的剖視圖。
[0036]請(qǐng)參照?qǐng)D2和圖3中A圖，本實(shí)施例中，受風(fēng)圓柱20的外側(cè)面開(kāi)設(shè)有8個(gè)受風(fēng)小孔21。該8個(gè)受風(fēng)小孔在受風(fēng)圓柱20底部的投影為以底部圓心為中心45°等間隔分布。該8個(gè)受風(fēng)小孔分為位于不同水平面上的兩層，每層為4個(gè)小孔。相鄰兩個(gè)小孔為一組，對(duì)應(yīng)一差壓傳感器。相鄰的兩組位于不同的層上，即上層2組小孔相對(duì)設(shè)置，下層2組小孔相對(duì)設(shè)置。
[0037]應(yīng)當(dāng)理解的是，本實(shí)施例以4個(gè)差壓傳感器為例進(jìn)行說(shuō)明，而在本發(fā)明其他實(shí)施例中，差壓傳感器的數(shù)目還可以為N個(gè)，在這種情況下，受風(fēng)圓柱外側(cè)面受風(fēng)小孔的數(shù)目應(yīng)當(dāng)為2N個(gè)，N不小于3。并且，上層和下層受風(fēng)小孔的數(shù)目也并不一定相同，只要兩數(shù)目均為偶數(shù)，且兩數(shù)目之和等于2N即可。
[0038]請(qǐng)參照?qǐng)D3中B圖和C圖，在受風(fēng)圓柱20內(nèi)部的上層，對(duì)應(yīng)上層的4個(gè)受風(fēng)小孔21，具有四條橫向的第一橫導(dǎo)風(fēng)通道22，該四條橫向的第一橫導(dǎo)風(fēng)通道22將上層4個(gè)受風(fēng)小孔分別連通至受風(fēng)圓柱的一側(cè)，并通過(guò)四條縱向的第一縱導(dǎo)風(fēng)通道24向下連通至導(dǎo)風(fēng)部件30的左側(cè)部分。
[0039]同樣，請(qǐng)參照?qǐng)D3中B圖和D圖，在受風(fēng)圓柱20內(nèi)部的下層，對(duì)應(yīng)下層的4個(gè)受風(fēng)小孔，具有四條橫向的第二橫導(dǎo)風(fēng)通道23，該四條橫向的第二橫導(dǎo)風(fēng)通道將下層4個(gè)受風(fēng)小孔分別連通至受風(fēng)圓柱的另一側(cè)，并通過(guò)四條縱向的第二縱導(dǎo)風(fēng)通道24向下連通至導(dǎo)風(fēng)部件30的右側(cè)部分。
[0040]其中，在受風(fēng)圓柱中，縱導(dǎo)風(fēng)通道24部分以溝道的形式位于受風(fēng)圓柱內(nèi)部，部分以管的形式突出于受風(fēng)圓柱底部，進(jìn)而連接至導(dǎo)風(fēng)部件30的相應(yīng)部分。
[0041]需要注意的是，請(qǐng)參照?qǐng)D3中D圖，上述的受風(fēng)圓柱一側(cè)和受風(fēng)圓柱另一側(cè)為受風(fēng)圓柱一條直徑的兩側(cè)。四條第一橫導(dǎo)風(fēng)通道對(duì)應(yīng)的導(dǎo)風(fēng)通道和四條第二橫導(dǎo)風(fēng)通道對(duì)應(yīng)的導(dǎo)風(fēng)通道要相互錯(cuò)開(kāi)，防止相互干擾。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例中，
[0042]請(qǐng)參照?qǐng)D2，導(dǎo)風(fēng)部件30分為對(duì)稱(chēng)的左右兩部分。其中，左側(cè)部分與四條第一橫導(dǎo)風(fēng)通道對(duì)應(yīng)的導(dǎo)風(fēng)通道相對(duì)應(yīng)；右側(cè)部分與四條第二橫導(dǎo)風(fēng)通道對(duì)應(yīng)的導(dǎo)風(fēng)通道相對(duì)應(yīng)。
[0043]圖4為圖2所示差壓式固態(tài)風(fēng)傳感器中導(dǎo)風(fēng)部件左側(cè)部分的示意圖。圖4中，A圖為導(dǎo)風(fēng)部件左側(cè)部分的立體圖圖為導(dǎo)風(fēng)部件左側(cè)部分的上視圖；C圖為B圖所示導(dǎo)風(fēng)部件左側(cè)部分沿A-A面的剖視圖。
[0044]如圖4中A圖和B圖所示，所示，該左側(cè)部分呈橫截面為弓形的柱體形狀，其上表面開(kāi)設(shè)有與受風(fēng)圓柱的四條第一縱導(dǎo)風(fēng)通道分別對(duì)應(yīng)的四個(gè)上導(dǎo)風(fēng)孔31，其內(nèi)側(cè)平面開(kāi)設(shè)有與該四個(gè)上導(dǎo)風(fēng)孔31對(duì)應(yīng)的四個(gè)側(cè)導(dǎo)風(fēng)孔32。每一個(gè)上導(dǎo)風(fēng)孔31與相應(yīng)的側(cè)導(dǎo)風(fēng)孔32通過(guò)該左側(cè)部分內(nèi)部的導(dǎo)風(fēng)通道33相連通，如圖4中C圖所示。