[实用新型]抗冰冻机械式测风仪加热装置

说明书

本实用新型提供了一种抗冰冻机械式测风仪加热装置，其特征在于包括由下至上依次同轴设置的壳体、隔热层、加热体和导热盘；壳体内设置有加热控制电路；加热控制电路与加热体电连接，用于控制加热体温度；导热盘底部中心处固定设置有向下延伸的旋转轴，旋转轴穿过加热体向下延伸入壳体内；壳体、隔热层、加热体固定连接；加热体和导热盘之间设置有间隙，导热盘边缘固定连接有风杯或风向标，在风力作用下导热盘绕旋转轴自转。本实用新型的目的之一是为了克服上述背景技术不足，提供一种抗冰冻机械式测风仪加热装置，使得安装在旋转盘底部加热体产生的热量能够最大程度传递到风杯和风向标上。

技术领域

本发明涉及气象测量、风资源评估、风力发电领域。具体地说，本发明涉及一种抗冰冻机械式测风仪加热装置。

背景技术

三杯式测风仪是传统的风速风向测量装置，在气象、风资源评估、船舶航运和风力发电等领域广泛应用。其主要原理是利用风杯的旋转速度与风速大小之间线性对应关系，测量其转速反推风速；利用风向标随风摆动的特性，测量其角度反推风向。考虑到机械轴承有摩擦，为了测到尽可能小的风，设计时都要求风杯和风向标及支撑结构质量尽量小，不适合安装加热装置。而且由于是旋转部件，风杯和风向标上供电不方便。为了实现加热功能，传统做法一般是通过加热电路对测风仪壳体加热，然后通过壳体与风杯或风向标旋转轴的机械连接向上传导热量，这种加热方式存在三个不足：(1)加热温度有限。由于壳体内有风速或风向测量电路，温度过高会导致内部电路工作不正常； (2)壳体散热严重。由于壳体与空气接触面积较大，热量大部分被空气吸收，传导至旋转轴的热量极其有限；(3)热量传导效率极低。由于采用旋转轴的机械连接传导热量，而旋转轴的横截面大小有限，传导的热量非常少，效率低下，对于长期严寒与冰雪地区，加热效果基本等同于无。

发明内容

本发明的目的之一是为了克服上述背景技术不足，提供一种抗冰冻机械式测风仪加热装置，使得安装在旋转盘底部加热体产生的热量能够最大程度传递到风杯和风向标上。

本发明提供了一种抗冰冻机械式测风仪加热装置，其特征在于包括由下至上依次同轴设置的壳体、支撑座、加热体和导热盘；壳体内设置有加热控制电路；加热控制电路与加热体电连接，用于控制加热体温度；导热盘底部中心处固定设置有向下延伸的旋转轴，旋转轴穿过加热体向下延伸入壳体内；壳体、支撑座、加热体固定连接；加热体和导热盘之间设置有间隙，导热盘边缘固定连接有风杯或风向标，在风力作用下导热盘绕旋转轴自转。

上述技术方案中，导热盘为圆盘式连接的旋转部件，其外边缘相互间隔120°夹角安装有三个半球形风杯。

上述技术方案中，导热盘为圆盘式连接的旋转部件，其上表面边缘垂直设置有风向标，导热盘侧面设置有配重块，所述配重块与风向标沿导热盘的直径对称设置。

上述技术方案中，壳体和支撑座之间固定设置有隔热层。

上述技术方案中，加热体包括同轴设置的上板和下板，上板和下板为两块轻材质的金属板，下板上设置有温度传感器，上板底面布设有用于为加热体本体加热的加热电路，温度传感器和加热电路分别与加热控制电路电连接；上板顶面布置有绝缘层。

上述技术方案中，下板上设置有埋置槽，温度传感器设置于埋置槽内，以实时准确测量加热体的温度。

上述技术方案中，加热控制电路包括控制器和以及与其电连接的加热开关和壳体底部的环境温度测量传感器,环境温度测量传感器用于实时检测外部环境温度并反馈至控制器，温度传感器用于检测加热体的实时温度并反馈至控制器，加热开关用于切换加热电路的导通或关断状态；当外部环境温度低于控制器设定的温度时，接通加热开关，对加热体进行加热；当加热体的温度传感器感应到其温度高于控制器的设计值时，断开加热开关电路，停止对加热体加热。