[发明专利]一种风力风向传感器及使用方法

说明书

本发明涉及一种风力风向传感器及使用方法，装置包括迎风装置、可伸缩直杆以及固定装置，迎风装置通过可伸缩直杆可移动安装在固定装置上；固定装置为半圆形碗状结构，在半圆形碗状结构的开口端覆设封盖，可伸缩直杆的顶端固定迎风装置，其底端穿过封盖通过金属圆锥形触点与半圆形碗状结构的内部弧形壁接触；可伸缩直杆穿过封盖时，与封盖接触处安装限位装置，限位装置对伸缩直杆的移动位置进行限位；在半圆形碗状结构内部的弧形壁上，均匀布设若干未封闭的圆环金属导体，可伸缩直杆移动时，其底端的金属圆锥形触点在弧形壁上进行滑动，与各圆环金属导体形成连通；本发明能够实现在户外恶劣条件下维持较高的测量准确度。

技术领域

本发明涉及一种风力风向传感器及使用方法，属于智能传感技术领域。

背景技术

风是由空气流动引起的一种自然现象，有风速和风向两种属性。由于风会很大程度的影响人们的劳作及其他社会活动，所以对于风的传感器研究尤为重要。

目前，测风传感器有风速传感器和风向传感器，风速传感器采用风杯结构，即采用三个风杯相互间隔120°固定于转轴上，且每个风杯的直径面(开口端面)都是与转轴的轴线平行的。三个风杯会沿着凹面凹进方向旋转，风速越大，风杯转动越快，通过拟合转速与风速的关系测量风速；风向传感器采用的测风组件，包括风标杆、风标叶、配重锤，风标杆与转轴连接，调节配重锤，使风标组件的重心点位于转轴的轴线上。当风吹过，对空气流动产生较大阻力的一端便会顺风转动，显示风向。

现有传感器都是通过转轴转动体现风向和风力的，但是在户外条件恶劣极容易导致转轴老化，使得测量准确度降低；且现有的同时具有风力风向传感功能的传感器只是机械的将上述两种传感器结合，此类传感器占地空间大，不易安装。

发明内容

本发明提供一种风力风向传感器及使用方法，能够实现在户外恶劣条件下维持较高的测量准确度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种风力风向传感器，包括迎风装置、可伸缩直杆以及固定装置，迎风装置通过可伸缩直杆可移动安装在固定装置上；

固定装置为半圆形碗状结构，在半圆形碗状结构的开口端覆设封盖，可伸缩直杆的顶端固定迎风装置，其底端穿过封盖通过金属圆锥形触点与半圆形碗状结构的内部弧形壁接触；

可伸缩直杆穿过封盖时，与封盖接触处安装限位装置，迎风装置受风力影响时，可伸缩直杆发生位移移动，限位装置对伸缩直杆的移动位置进行限位；

在半圆形碗状结构内部的弧形壁上，均匀布设若干未封闭的圆环金属导体，且若干圆环金属导体的圆心同轴，可伸缩直杆移动时，其底端的金属圆锥形触点在弧形壁上进行滑动，与各圆环金属导体形成连通；

作为本发明的进一步优选，前述的迎风装置包括若干个腔室，若干个腔室以可伸缩直杆为中心，环绕可伸缩直杆布设；

作为本发明的进一步优选，在每个腔室的顶部开口处覆设弧形封顶；

作为本发明的进一步优选，每个未封闭的圆环金属导体串联一个匹配的电阻R_匹，在半圆形碗状结构的封盖侧面开设模拟量输出接口以及电源接口，电阻的一端连接圆环金属导体以及模拟量输出接口，其另一端通过电源接口连接电源负极；

作为本发明的进一步优选，伸缩直杆底端的金属圆锥形触点的弧面半径等于半圆形碗状结构的弧面半径；

金属圆锥形触点底面的圆弧弦长等于相邻两个圆环金属导体之间的直线距离；

作为本发明的进一步优选，前述的限位装置为圆球，其嵌设在封盖中，且可自由转动；

在圆球与封盖接触处覆设防水装置，防水装置采用柔性防水材料制成；

一种基于上述任意所述风力风向传感器的使用方法，