[实用新型]风向和风速的传感装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种传感装置，尤其涉及一种风向和风速的传感装置。

背景技术

风向及风速的测量在日常生产生活中具有重要的意义，天气变化的预测（如沙尘天气和雾霾的预测）、风能资源的开发利用、城市高层建筑之间的距离设计等都与风向及风速的测量息息相关。目前，国内外的风向风速传感器一般有三类：第一类为螺旋桨式风向风速传感器，第二类为风速采用三杯、风向采用单翼的风向风速传感器，第三类为超声波式风向风速传感器。目前这些类型的传感器其风向和风速一般是分别采用单独的组件来测量的，这些类型的传感器其工作原理各异，但其结构均较为复杂，在制造时需要加工出较多种类的零部件，完成复杂的装配，使得其制造成本很高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、易于制造、成本低、可同时反映风向和风速的风向和风速的传感装置。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种风向和风速的传感装置，其包括水平设置的底座板，在所述底座板上固定有底座弹簧，所述底座弹簧的下端固定在所述底座板的上表面上，在所述底座弹簧的上端固定有容器支撑底板，所述底座弹簧的上端固定在所述容器支撑底板的下表面的中部位置，在所述容器支撑底板的上表面上固定有圆柱形容器，在所述圆柱形容器内盛有导电溶液，在所述圆柱形容器的内壁上固定有至少两组电阻元件组，每组电阻元件组的高度均高于所述导电溶液的液面高度，且各组电阻元件组依次自下而上设置，每组电阻元件组包括至少四个位于同一高度的裸露电阻，每组电阻元件组的裸露电阻在所述圆柱形容器的内壁上沿周向均匀分布，每组电阻元件组的裸露电阻均平行于所述的容器支撑底板，在所述圆柱形容器的上边缘上密封连接有容器上盖，在所述容器上盖的中部设有穿孔，所述裸露电阻的两端均连接有包有绝缘层的导线，所述导线均从所述容器上盖的穿孔穿出到所述圆柱形容器之外，在所述容器上盖的穿孔中设有密封胶，所述密封胶密封所述穿孔，所述裸露电阻的两端连接的导线均与电阻检测器连接。

本实用新型风向和风速的传感装置，其中所述电阻检测器可以为万用表。

本实用新型风向和风速的传感装置，其还可以包括保护弹簧，所述保护弹簧的下端固定在所述容器上盖的上表面的中部位置，所述导线均从所述保护弹簧中穿过。

本实用新型风向和风速的传感装置，其中所述底座弹簧的下端可以与所述底座板的上表面焊接固定，所述底座弹簧的上端可以与所述容器支撑底板的下表面焊接固定。

本实用新型风向和风速的传感装置，其中每组所述电阻元件组中的裸露电阻的个数可以为4个或8个。

本实用新型风向和风速的传感装置，其中所述电阻元件组的总组数可以为2～8组。

本实用新型采用上述技术方案的主要有益效果在于，本实用新型风向和风速的传感装置对于风向和风速的检测提供了一种新的测量原理，当风吹向圆柱形容器时，圆柱形容器受力使底座弹簧发生弯曲，容器支撑底板和圆柱形容器变得倾斜，圆柱形容器中的导电溶液的液位发生变化，这时会有一部分裸露电阻受到导电溶液的浸泡，不同的风向将对应不同的底座弹簧弯曲方向，对应地就有不同方位的裸露电阻受到导电溶液的浸泡，不同的风力将对应不同的底座弹簧弯曲程度，对应地就有不同高度的裸露电阻受到导电溶液的浸泡。而每个裸露电阻在圆柱形容器的内壁上的方位和高度都是已知的，多组裸露电阻形成了一个电阻矩阵，每个裸露电阻将对应着一个风向和风速等级。当裸露电阻受到导电溶液的浸泡时，导电溶液能够参与导电，这样电阻检测器经由导线从裸露电阻的两端测量得到实测阻值将小于裸露电阻的原始阻值。通过裸露电阻的两端测得实测阻值，比较它们的实测阻值与原始阻值的大小，就能够判断有哪些裸露电阻受到了导电溶液的浸泡，进而判断出风向和风速。所以，本实用新型风向和风速的传感装置能够同时反映被测环境下的风向和风速。另外，本实用新型风向和风速的传感装置的组成零部件种类较少，仅采用板件、弹簧、圆柱形容器、电阻、导电溶液、导线、电阻检测器，它们都很容易取材，所以本实用新型风向和风速的传感装置也具有方便制造、成本低的优点。

附图说明

图1为本实用新型风向和风速的传感装置的实施例在无风条件下的正视图；

图2为本实用新型风向和风速的传感装置的实施例在无风条件下的俯视图；

图3为本实用新型风向和风速的传感装置的实施例在有风条件下的正视图。

附图标号说明：

1-底座板；2-底座弹簧；3-容器支撑底板；4-圆柱形容器；5-导电溶液；6-裸露电阻；7-容器上盖；8-导线；9-保护弹簧。