抗强风测风雷达的制作方法

1.本实用新型中涉及测风雷达技术领域，特别涉及抗强风测风雷达。


背景技术：

2.测风雷达，是用来测量高空风向、风速的雷达。其基本工作方式是以发射脉冲波和接收从目标返回的脉冲波的方式来跟踪上升且随风飘移的气球，借以测量气球在空间中的运动轨迹来确定各高度上自由大气的风向和水平风速。风雷达的探测高度可达30km，且不受天气条件限制，三维测风雷达，可以提供标准和详细的测风数据，可在多个高度对风进行测量，且具有很高的分辨率。
3.现有技术中，测风雷达的抗风性能较差，在受到强风时，例如风速达到40m/s时会影响雷达的正常工作，从而降低测风雷达的测量精度，因此公开了抗强风测风雷达。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供抗强风测风雷达，以解决上述背景技术中提出的现有技术中的测风雷达的抗风性能较差，在受到强风时，例如风速达到40m/s时会影响雷达的正常工作，从而降低测风雷达的测量精度的问题，本实用新型通过将雷达外观设计为圆球形，有效减小了雷达的迎风面积，有效的分散了风推力，大大的提高了雷达的抗风能力，从而改善了现有技术中测风雷达的抗风性能较差，降低测风雷达的测量精度的问题。
5.为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：抗强风测风雷达，包括基座，所述基座的上端转动连接有稳定平台，所述稳定平台的上端连接有光学扫描球，所述稳定平台的内侧安装有惯性传感器，所述光学扫描球上设置有激光进出窗口，所述基座的下端固定连接有安装座，所述基座的下端通过安装座固定连接有支撑机构，所述基座的内侧设置有安装腔，所述安装腔的内部连接有伺服电机，所述伺服电机的输出端贯穿基座并与稳定平台固定连接，所述基座的下端密布有与安装腔相连通的散热孔，所述伺服电机的输出端上固定连接有防堵构件。
6.优选地，所述防堵构件包括固定环和多个防堵组件，多个所述防堵组件均匀固定连接于固定环的外壁上，所述固定环固定套接于伺服电机的输出端上。
7.优选地，所述防堵组件包括连杆和防堵刷，所述连杆的上端与固定环固定连接，所述连杆的下端与防堵刷固定连接，所述防堵刷贴合于安装腔的内底端。
8.优选地，所述支撑机构包括支撑盘和三个支撑构件，三个所述支撑构件沿着安装座的圆周等距固定连接于支撑盘的下端，所述支撑盘与安装座之间连接有固定组件。
9.优选地，所述固定组件包括多个固定螺栓，所述安装座和支撑盘上均设置有与多个固定螺栓相适配的安装孔，所述基座的上端设置有多个固定绳孔。
10.优选地，所述支撑构件包括支撑腿、万向撑脚和一对膨胀螺钉，所述支撑腿的上端与支撑盘固定连接，所述支撑腿的下端与万向撑脚活动连接，一对所述膨胀螺钉连接于万向撑脚上。
11.综上，本实用新型的技术效果和优点：
12.1、本实用新型中，通过将雷达设置为球形结构，风阻在方位上对称，产生的力矩微小，伺服电机的力矩远大于在40m/s情况下产生的风阻扰动力矩，并且在稳定平台的内侧安装的惯性传感器可以克服该风阻扰动，因此40m/s风速下不会影响雷达无法正常工作和测量精度，该雷达外观设计为圆球形，有效减小了雷达的迎风面积，有效的分散了风推力，大大的提高了雷达的抗风能力，从而改善了现有技术中测风雷达的抗风性能较差，降低测风雷达的测量精度的问题。
13.2、本实用新型中，通过在基座的下端密布与安装腔相连通的散热孔，并在伺服电机的输出端上固定连接防堵构件，散热孔可使得安装腔内部的热量向外散发，防止内部过热，伺服电机在驱动稳定平台的同时，伺服电机的输出轴带着防堵构件转动，防堵刷刷除安装腔上散热孔处的杂物，有效防止散热孔被堵塞，从而保证安装腔内部的稳定散热效果，防堵刷采用软长刷毛，可减小防堵刷转动过程中的阻力，从而减小伺服电机的额外损耗。
附图说明
14.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1为本实施例中的立体结构示意图；
16.图2为本实施例的基座的剖切图；
17.图3为本实施例中的防堵构件的结构示意图；
18.图4为本实施例中安装支撑机构状态下的结构示意图；
19.图5为本实施例中的支撑机构的结构示意图。
20.图中：1、基座；2、稳定平台；3、光学扫描球；4、激光进出窗口；5、安装座；6、安装腔；7、伺服电机；8、散热孔；9、固定环；10、连杆；11、防堵刷；12、支撑盘；13、支撑腿；14、固定螺栓；15、万向撑脚；16、膨胀螺钉；17、安装孔；18、固定绳孔。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.实施例：参考图1-5所示的抗强风测风雷达，包括基座1，基座1的上端转动连接有稳定平台2，稳定平台2的上端连接有光学扫描球3，因雷达为球形结构，风阻在方位上对称，产生的力矩微小。
23.稳定平台2的内侧安装有惯性传感器，光学扫描球3上设置有激光进出窗口4，基座1的下端固定连接有安装座5，基座1的下端通过安装座5固定连接有支撑机构，基座1的内侧设置有安装腔6，安装腔6的内部连接有伺服电机7，伺服电机7的输出端贯穿基座1并与稳定平台2固定连接。
24.其中，俯仰方向因有1/4的面积被遮挡，因此存在不平衡力矩。
25.根据风阻力的经典计算公式：
26.式中ρ为空气密度，c为风阻系数，球体为0.5、s为迎风面积、v为相对风速；风速为40m/s下俯仰不平衡力矩为：0.35n.m2。
27.综上述可得，伺服电机7的力矩远大于在40m/s情况下产生的风阻扰动力矩，并且在稳定平台2的内侧安装的惯性传感器可以克服该风阻扰动，因此40m/s风速下不会影响雷达无法正常工作和测量精度。
28.基座1的下端密布有与安装腔6相连通的散热孔8，可使得安装腔6内部的热量向外散发，防止内部过热，伺服电机7的输出端上固定连接有防堵构件，伺服电机7的输出轴带着防堵构件转动，防堵构件刷除安装腔6上散热孔8处的杂物，有效防止散热孔8被堵塞。
29.基于上述结构，在基座1下端密布的散热孔8可使得安装腔6内部的热量向外散发，防止内部过热，伺服电机7在驱动稳定平台2的同时，伺服电机7的输出轴带着防堵构件转动，防堵构件刷除安装腔6上散热孔8处的杂物，有效防止散热孔8被堵塞，从而保证安装腔6内部的稳定散热效果。
30.本实施例中，结合图2、3所示，防堵构件包括固定环9和多个防堵组件，多个防堵组件均匀固定连接于固定环9的外壁上，固定环9固定套接于伺服电机7的输出端上，伺服电机7的输出轴带着固定环9和多个防堵组件同步转动，多个防堵组件刷除安装腔6上散热孔8处的杂物，有效防止散热孔8被堵塞。
31.本实施例中，结合图2、3所示，防堵组件包括连杆10和防堵刷11，连杆10的上端与固定环9固定连接，连杆10的下端与防堵刷11固定连接，防堵刷11贴合于安装腔6的内底端，防堵刷11采用软长刷毛，可减小防堵刷11转动过程中的阻力，从而减小伺服电机7的额外损耗。
32.本实施例中，结合图4、5所示，支撑机构包括支撑盘12和三个支撑构件，三个支撑构件沿着安装座5的圆周等距固定连接于支撑盘12的下端，支撑盘12与安装座5之间连接有固定组件，三个支撑构件圆周阵列的方式使其支撑性能更加稳定。
33.本实施例中，结合图2、5所示，固定组件包括多个固定螺栓14，安装座5和支撑盘12上均设置有与多个固定螺栓14相适配的安装孔17，基座1的上端设置有多个固定绳孔18，固定绳孔18通过钢丝绳与地面基点固定。
34.本实施例中，如图5所示，支撑构件包括支撑腿13、万向撑脚15和一对膨胀螺钉16，支撑腿13的上端与支撑盘12固定连接，支撑腿13的下端与万向撑脚15活动连接，一对膨胀螺钉16连接于万向撑脚15上，每一个万向撑脚15均通过两个膨胀螺钉16与地面刚性连接，保证该测风雷达能够在80m/s的风速下正常工作。
35.本实用新型工作原理：因雷达为球形结构，风阻在方位上对称，产生的力矩微小，伺服电机7的力矩远大于在40m/s情况下产生的风阻扰动力矩，并且在稳定平台2的内侧安装的惯性传感器可以克服该风阻扰动，因此40m/s风速下不会影响雷达无法正常工作和测量精度，该雷达外观设计为圆球形，有效减小了雷达的迎风面积，有效的分散了风推力，大大的提高了雷达的抗风能力，从而改善了现有技术中测风雷达的抗风性能较差，降低测风雷达的测量精度的问题。
36.通过在基座1的下端密布与安装腔6相连通的散热孔8，并在伺服电机7的输出端上固定连接防堵构件，散热孔8可使得安装腔6内部的热量向外散发，防止内部过热，伺服电机7在驱动稳定平台2的同时，伺服电机7的输出轴带着防堵构件转动，防堵刷11刷除安装腔6上散热孔8处的杂物，有效防止散热孔8被堵塞，从而保证安装腔6内部的稳定散热效果，防堵刷11采用软长刷毛，可减小防堵刷11转动过程中的阻力，从而减小伺服电机7的额外损耗。
37.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.抗强风测风雷达，包括基座(1)，其特征在于：所述基座(1)的上端转动连接有稳定平台(2)，所述稳定平台(2)的上端连接有光学扫描球(3)，所述稳定平台(2)的内侧安装有惯性传感器，所述光学扫描球(3)上设置有激光进出窗口(4)，所述基座(1)的下端固定连接有安装座(5)，所述基座(1)的下端通过安装座(5)固定连接有支撑机构，所述基座(1)的内侧设置有安装腔(6)，所述安装腔(6)的内部连接有伺服电机(7)，所述伺服电机(7)的输出端贯穿基座(1)并与稳定平台(2)固定连接，所述基座(1)的下端密布有与安装腔(6)相连通的散热孔(8)，所述伺服电机(7)的输出端上固定连接有防堵构件。2.根据权利要求1所述的抗强风测风雷达，其特征在于：所述防堵构件包括固定环(9)和多个防堵组件，多个所述防堵组件均匀固定连接于固定环(9)的外壁上，所述固定环(9)固定套接于伺服电机(7)的输出端上。3.根据权利要求2所述的抗强风测风雷达，其特征在于：所述防堵组件包括连杆(10)和防堵刷(11)，所述连杆(10)的上端与固定环(9)固定连接，所述连杆(10)的下端与防堵刷(11)固定连接，所述防堵刷(11)贴合于安装腔(6)的内底端。4.根据权利要求1所述的抗强风测风雷达，其特征在于：所述支撑机构包括支撑盘(12)和三个支撑构件，三个所述支撑构件沿着安装座(5)的圆周等距固定连接于支撑盘(12)的下端，所述支撑盘(12)与安装座(5)之间连接有固定组件。5.根据权利要求4所述的抗强风测风雷达，其特征在于：所述固定组件包括多个固定螺栓(14)，所述安装座(5)和支撑盘(12)上均设置有与多个固定螺栓(14)相适配的安装孔(17)，所述基座(1)的上端设置有多个固定绳孔(18)。6.根据权利要求4所述的抗强风测风雷达，其特征在于：所述支撑构件包括支撑腿(13)、万向撑脚(15)和一对膨胀螺钉(16)，所述支撑腿(13)的上端与支撑盘(12)固定连接，所述支撑腿(13)的下端与万向撑脚(15)活动连接，一对所述膨胀螺钉(16)连接于万向撑脚(15)上。

技术总结
本实用新型公开了抗强风测风雷达，涉及到测风雷达技术领域，包括基座，所述基座的上端转动连接有稳定平台，所述稳定平台的上端连接有光学扫描球，所述稳定平台的内侧安装有惯性传感器，所述光学扫描球上设置有激光进出窗口，所述基座的下端固定连接有安装座，所述基座的下端通过安装座固定连接有支撑机构，所述基座的内侧设置有安装腔，所述安装腔的内部连接有伺服电机，所述伺服电机的输出端贯穿基座并与稳定平台固定连接。本实用新型通过将雷达外观设计为圆球形，有效减小了雷达的迎风面积，有效的分散了风推力，大大的提高了雷达的抗风能力，从而改善了现有技术中测风雷达的抗风性能较差，降低测风雷达的测量精度的问题。降低测风雷达的测量精度的问题。降低测风雷达的测量精度的问题。


技术研发人员：马伟 石磊
受保护的技术使用者：四川西物激光技术有限公司
技术研发日：2021.10.22
技术公布日：2022/5/25