[实用新型]超声波风向风速仪

权利要求书

1.超声波风向风速仪，包括底座和风力测量装置，所述风力测量装置包括设置在底座内的测量控制系统以及第一、第二两组超声波探头，第一、第二组超声波探头分别包括相对设置的超声波发射探头和超声波接收探头，上述四个超声波探头在同一平面内相互间隔90度布置，其特征在于，所述测量控制系统包括风向风速测量单元、立管加热模块和上、下圆盘加热模块，所述风向风速测量单元根据超声波分别在所述第一、第二两组超声波探头之间的传输时间获得当前的风向和风速数字信号，所述底座的顶面上固定设有固定座，所述固定座包括上、下相对设置的上、下圆盘，四根立管的上、下两端分别与上、下圆盘固定，上述四个超声波探头分别固定在四根立管上，下圆盘固定在底座的顶面上，四根立管和上、下圆盘内分别设有电加热装置，立管加热模块和/或上、下圆盘加热模块输出控制信号启动相应的电加热装置对相应的超声波探头和/或上、下圆盘进行加热。

2.如权利要求1所述的超声波风向风速仪，其特征在于，所述上、下圆盘的顶面呈上凸的球面状。

3.如权利要求2所述的超声波风向风速仪，其特征在于，两个相对设置的所述超声波发射和接收探头的间距为100-160mm，且上、下圆盘的顶面中心至底面的高度为8-20mm。

4.如权利要求1所述的超声波风向风速仪，其特征在于，所述风向风速测量单元包括：

超声波发射模块，产生超声波探头驱动信号并分别通过第一、第二组超声波探头中的超声波发射探头发出；

超声波接收模块，接收相应的所述超声波接收探头收到的超声波信号；

中央处理器，根据超声波信号自超声波发射模块至超声波接收模块的传输时间计算获得当前的风向和风速数字信号；

数据输出单元，将所述当前的风向和风速数字信号以数字信号和模拟信号的形式输出；

控制面板，根据用户的选择控制数据输出单元输出数字信号或模拟信号。

5.如权利要求1所述的超声波风向风速仪，其特征在于，所述立管和所述上、下圆盘内分别设有温度探头，所述立管加热模块和所述上、下圆盘加热模块分别根据相应的所述温度探头测量得到的当前温度是否低于设定值，决定是否发出启动相应电加热装置的控制信号。

6.如权利要求4所述的超声波风向风速仪，其特征在于，所述数据输出单元包括数字信号输出接口、模拟信号输出接口和数字-模拟信号转换装置，所述模拟信号输出接口包括电流输出接口，所述数字-模拟信号转换装置包括：

数字电流环路输出转换器，其两个输出范围设定引脚分别连接由中央处理器输出的输出选择信号，其DAC缓存输入端通过限流电阻连接到该数字电流环路输出转换器的电源引脚；

扩流三极管，基极连接到所述数字电流环路输出转换器的电流输出引脚，集电极连接至所述数字电流环路输出转换器的外部晶体管连接引脚；

瞬态二极管，正极连接扩流三极管的发射极，负极接地线；

保护二极管，正极通过第一电阻连接扩流三极管的发射极，负极连接至电流输出接口。

7.如权利要求6所述的超声波风向风速仪，其特征在于，所述保护二极管的负极还连接有第二电阻，所述模拟信号输出接口还包括电压输出接口，所述第二电阻连接至所述电压输出接口。

8.如权利要求6所述的超声波风向风速仪，其特征在于，所述控制面板上还设有4mA-20mA、0mA-20mA、0mA-24mA三档电流输出选择按键和0V-5V电压输出选择按键，所述中央处理器根据用户的选择输出相应的所述输出选择信号。

9.如权利要求6所述的超声波风向风速仪，其特征在于，还包括数字隔离器，所述输出选择信号以及时钟信号和所述当前的风向和风速数字信号分别接入所述数字隔离器的逻辑输入引脚，相应的逻辑输出引脚分别连接至所述数字电流环路输出转换器。