[实用新型]光电式无线旋桨流速仪

说明书

本实用新型公开一种光电式无线旋桨流速仪，包括无线信号接收器和光电式无线旋桨流速传感器，无线信号接收器用于接收光电式无线旋桨流速传感器采集的无线流速信号，光电式无线旋桨流速传感器包括机械部分和电路部分，机械部分包括旋桨支撑架、导流锥、微型旋桨、宝石螺钉、二极管安装壳体、空心管、仪表壳体；电路部分设置在仪表壳体内，电路部分包括模拟前端、微控制器和无线传输模块；模拟前端包括滤波器、比较器和LED驱动电路。本实用新型采用低功耗无线通信技术，无线网络覆盖范围可达1km，传感器采用电池供电、无线传输，彻底摆脱了线缆，有效提高了传感器的可靠性高、易用性，并大大扩展了传感器的测量覆盖范围。

技术领域

本实用新型涉及旋桨流速仪技术领域，特别涉及一种光电式无线旋桨流速仪。

背景技术

旋桨流速仪是水工物理模型流速测量常用设备，在国内已有几十年的应用与发展历史。旋桨流速仪虽然应用了几十年，但技术更迭缓慢，现有旋桨流速仪仍是有线信号传输，这种方式存在如下问题：

1)线缆在拖拽、搬移过程中极易损坏，出现如短路、断路、短接、进水等问题，仪器检修频繁、维修困难；

2)线缆有限长度限制了流速测量范围，现代水工物理模型试验的规模越来越大、流速测点越来越多，而线缆有限长度使得只能在有限范围内进行测量，在测量下一个区域的流速时，需要搬动所有设备，极大的降低了实验效率；

3)现有的光电微型旋桨流速传感器的反光面为旋桨翼面，需使翼片厚度较大才能保证足够的反射强度，且在使用中反光面容易划伤，造成测量结果误判。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种光电式无线旋桨流速仪，以解决现有的旋桨流速仪采用有线传输方式所导致的各类问题。

本实用新型的光电式无线旋桨流速仪，包括：无线信号接收器和光电式无线旋桨流速传感器；其中，无线信号接收器用于接收光电式无线旋桨流速传感器采集的无线流速信号；光电式无线旋桨流速传感器包括旋桨支撑架、导流锥、微型旋桨、宝石螺钉、二极管安装壳体、与二极管安装壳体连通的空心管、与空心管连通的仪表壳体；其中，导流锥螺纹连接在旋桨支撑架的前端，宝石螺钉螺纹连接在旋桨支撑架的前后两端，微型旋桨的两端固接有旋转动轴，旋转动轴顶在宝石螺钉的凹面处；二极管安装壳体安装在旋桨支撑架的后端，在二极管安装壳体内设置有红外发光二极管和光敏二极管，红外发光二极管和光敏二极管正对微型旋桨的后端面；空心管安装在所述旋桨支撑架上，仪表壳体安装在空心管上，在仪表壳体内设置有模拟前端、微控制器和无线传输模块；模拟前端包括滤波器、比较器和LED驱动电路，滤波器的输入端通过导线与光敏二极管连接，滤波器的输出端与所述比较器的输入端连接，比较器的输出端与微控制器连接，微控制器分别与LED驱动电路的输入端、无线传输模块连接，无线传输模块与无线信号接收器无线通信，无线传输模块的天线设置在仪表壳体的壳体外，LED驱动电路的输入端还通过导线与红外发光二极管连接。

进一步的，在微型旋桨的端面电镀或粘贴有反光膜。

进一步的，在宝石螺钉的端面上且与转动轴接触的位置向内凹陷有凹穴，转动轴的自由端为尖部，该尖部顶在凹穴内。

进一步的，在仪表壳体内还设置为模拟前端、微控制器、无线传输模块供电的电池，该电池为5号电池或锂电池。

进一步的，电池无线传输模块为ZIGBEE模块或LORA模块。

本实用新型的有益效果为：

1、基于ZIGBEE模块或LORA模块的无线传感网络覆盖范围可达1km以上，无线信号接收器可以不用移动位置，即可接收整个试验场地的流速数据，完全满足现代水工物理模型对测量范围的要求；

2、基于ZIGBEE模块或LORA模块的无线通信技术功耗极低，可采用电池供电，该方式彻底摆脱了各种线缆，大大提高了传感器的易用性和可靠性；