一种超声波风速风向传感器的制作方法

1.本实用新型涉及超声波风速风向传感器技术领域，具体为一种超声波风速风向传感器。


背景技术：

2.超声波是一种频率高于20000赫兹的声波，它的方向性好，反射能力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离比空气中远，可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等，在医学、军事、工业、农业上有很多的应用，超声波因其频率下限超过人的听觉上限而得名，科学家们将每秒钟振动的次数称为声音的频率，它的单位是赫兹(hz)，我们人类耳朵能听到的声波频率为20hz-20000hz，因此，我们把频率高于20000赫兹的声波称为“超声波”，通常用于医学诊断的超声波频率为1兆赫兹-30兆赫兹，目前，风速风向测量也会利用超声波进行测量，超声波风速风向传感器又名超声波风速风向计、超声波风速风向仪，是一款基于超声波原理研发的风速风向测量仪器，利用发送的声波脉冲，测量接收端的时间或频率（多普勒变换）差别来计算风速和风向，该传感器可以同时测量风速，风向的瞬时数值，多依据超声波在四个方向上的传输时间差来计算获得风速，在用矢量拟合的方式获得风向数据，实际使用中，测量时，轻微的晃动会造成数据异常，直接影响数据的准确性，且环境温过高或者过低，也会传感器的影响正常的使用，降低了测量数据的准确性，针对这些缺陷，设计一种超声波风速风向传感器，是很有必要的。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种超声波风速风向传感器，具有一定的减震作用，避免了在测量过程中产生的轻微晃动，影响测量结果，温度感应器可以感应环境的温度，避免了环境温度过高或者过低，影响测量数据的准确性，并提高了该传感器的实用性的作用，可以解决现有技术中的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种超声波风速风向传感器，包括顶盖、超声波发射器、超声波接收器和连接杆，所述顶盖的下表面中间设有超声波发射器，顶盖的下表面四周设有连接杆，连接杆远离顶盖的一端安装在安装座上，安装座的上表面中间设有超声波接收器，连接杆内部中空，连接杆的内设有加热棒，加热棒上缠绕有电加热丝，安装座的外侧安装有温度感应器，安装座的内部设有空腔，空腔的顶部设有散热风扇，空腔内部设有数组缓冲弹簧。
5.优选的，所述超声波接收器的内侧位于安装座的上表面设有通风孔，安装座上设有维护门。
6.优选的，所述连接杆穿过安装座的上表面延伸至空腔内，连接杆的底部呈螺纹状，螺母穿过连接杆的底部将连接杆固定在安装座上。
7.优选的，所述安装座的下表面设有电源外壳，电源外壳内安装有电源，电源外壳的底部安装有底座。
8.优选的，所述顶盖的上表面设有支撑柱，支撑柱远离顶盖的一端设有太阳能电池板，太阳能电池板通过导线与电源连接。
9.优选的，所述电源外壳的外表面安装有控制器，控制器上设有数个控制按钮，超声波发射器、超声波接收器、温度感应器和电加热丝均通过导线与控制器连接。
10.优选的，所述超声波发射器、超声波接收器、温度感应器和电加热丝均通过导线与电源连接。
11.与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
12.1、本超声波风速风向传感器，空腔内设置的缓冲弹簧具有一定的减震作用，避免了在测量过程中产生的轻微晃动，影响测量结果。
13.2、本超声波风速风向传感器，设置的温度感应器可以感应环境的温度，当温度感应器感应环境温度过高时，将结果反馈至控制器处，通过控制器启动散热风扇给该传感器进行散热，避免环境温度过高，影响该传感器的测量结果，当温度感应器感应到环境温度过低时，将结果反馈至控制器处，通过控制器给电加热丝通电，给传感器进行加热，避免环境温度过低，影响测量数据的准确性，并提高了该传感器的实用性。
附图说明
14.图1为本实用新型的整体结构示意图；
15.图2为本实用新型的顶盖部分结构示意图；
16.图3为本实用新型的安装座部分结构示意图；
17.图4为本实用新型的安装座内部结构示意图。
18.图中：1、顶盖；2、超声波发射器；3、超声波接收器；4、连接杆；5、安装座；6、温度感应器；7、电源外壳；8、底座；9、通风孔；10、散热风扇；11、加热棒；12、电加热丝；13、控制器；14、太阳能电池板；15、缓冲弹簧；16、支撑柱；17、空腔；18、维护门。
具体实施方式
19.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。
20.请参阅图1-4，一种超声波风速风向传感器，包括顶盖1、超声波发射器2、超声波接收器3和连接杆4，顶盖1的下表面中间设有超声波发射器2，顶盖1的下表面四周设有连接杆4，连接杆4远离顶盖1的一端安装在安装座5上，连接杆4穿过安装座5的上表面延伸至空腔17内，连接杆4的底部呈螺纹状，螺母穿过连接杆4的底部将连接杆4固定在安装座5上，安装座5的上表面中间设有超声波接收器3，超声波接收器3的内侧位于安装座5的上表面设有通风孔9，安装座5上设有维护门18，连接杆4内部中空，连接杆4的内设有加热棒11，加热棒11上缠绕有电加热丝12，安装座5的外侧安装有温度感应器6，安装座5的内部设有空腔17，空腔17的顶部设有散热风扇10，空腔17内部设有数组缓冲弹簧15，安装座5的下表面设有电源外壳7，电源外壳7内安装有电源，电源外壳7的底部安装有底座8，顶盖1的上表面设有支撑柱16，支撑柱16远离顶盖1的一端设有太阳能电池板14，太阳能电池板14通过导线与电源连
接电源外壳7的外表面安装有控制器13，控制器13上设有数个控制按钮，超声波发射器2、超声波接收器3、温度感应器6和电加热丝12均通过导线与控制器13连接，超声波发射器2、超声波接收器3、温度感应器6和电加热丝12均通过导线与电源连接。使用时，通过超声波发射器2发射信号，超声波接收器3接收信号，利用超声波的多普勒效应测量风速的，若超声波的传播方向与风向相同，它的速度会加快，反之，若超声波的传播方向若与风向相反，它的速度会变慢，因此，在固定的检测条件下，超声波在空气中传播的速度可以和风速相对应，通过计算即可得到精确的风速和风向，当温度感应器6感应环境温度过高时，将结果反馈至控制器13处，通过控制器13启动散热风扇10给该传感器进行散热，避免环境温度过高，影响该传感器的测量结果，当温度感应器6感应到环境温度过低时，将结果反馈至控制器13处，通过控制器13给电加热丝12通电，给传感器进行加热，避免环境温度过低，影响数据的准确性。
21.综上所述，本超声波风速风向传感器，空腔17内设置的缓冲弹簧15具有一定的减震作用，避免了在测量过程中产生的轻微晃动，影响测量结果，设置的温度感应器6可以感应环境的温度，当温度感应器6感应环境温度过高时，将结果反馈至控制器13处，通过控制器13启动散热风扇10给该传感器进行散热，避免环境温度过高，影响该传感器的测量结果，当温度感应器6感应到环境温度过低时，将结果反馈至控制器13处，通过控制器13给电加热丝12通电，给传感器进行加热，避免环境温度过低，影响测量数据的准确性，提高了该传感器的实用性。
22.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
23.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种超声波风速风向传感器，包括顶盖（1）、超声波发射器（2）、超声波接收器（3）和连接杆（4），其特征在于：所述顶盖（1）的下表面中间设有超声波发射器（2），顶盖（1）的下表面四周设有连接杆（4），连接杆（4）远离顶盖（1）的一端安装在安装座（5）上，安装座（5）的上表面中间设有超声波接收器（3），连接杆（4）内部中空，连接杆（4）的内设有加热棒（11），加热棒（11）上缠绕有电加热丝（12），安装座（5）的外侧安装有温度感应器（6），安装座（5）的内部设有空腔（17），空腔（17）的顶部设有散热风扇（10），空腔（17）内部设有数组缓冲弹簧（15）。2.根据权利要求1所述的一种超声波风速风向传感器，其特征在于：所述超声波接收器（3）的内侧位于安装座（5）的上表面设有通风孔（9），安装座（5）上设有维护门（18）。3.根据权利要求1所述的一种超声波风速风向传感器，其特征在于：所述连接杆（4）穿过安装座（5）的上表面延伸至空腔（17）内，连接杆（4）的底部呈螺纹状，螺母穿过连接杆（4）的底部将连接杆（4）固定在安装座（5）上。4.根据权利要求1所述的一种超声波风速风向传感器，其特征在于：所述安装座（5）的下表面设有电源外壳（7），电源外壳（7）内安装有电源，电源外壳（7）的底部安装有底座（8）。5.根据权利要求1所述的一种超声波风速风向传感器，其特征在于：所述顶盖（1）的上表面设有支撑柱（16），支撑柱（16）远离顶盖（1）的一端设有太阳能电池板（14），太阳能电池板（14）通过导线与电源连接。6.根据权利要求4所述的一种超声波风速风向传感器，其特征在于：所述电源外壳（7）的外表面安装有控制器（13），控制器（13）上设有数个控制按钮，超声波发射器（2）、超声波接收器（3）、温度感应器（6）和电加热丝（12）均通过导线与控制器（13）连接。7.根据权利要求1所述的一种超声波风速风向传感器，其特征在于：所述超声波发射器（2）、超声波接收器（3）、温度感应器（6）和电加热丝（12）均通过导线与电源连接。

技术总结
本实用新型公开了一种超声波风速风向传感器，包括顶盖，顶盖的下表面中间设有超声波发射器，顶盖的下表面四周设有连接杆，连接杆远的一端安装在安装座上，安装座的上表面中间设有超声波接收器，连接杆内部中空，连接杆的内设有加热棒，加热棒上缠绕有电加热丝，安装座的外侧安装有温度感应器，安装座的内部设有空腔，空腔的顶部设有散热风扇，空腔内部设有数组缓冲弹簧。本超声波风速风向传感器，空腔内设置的缓冲弹簧具有一定的减震作用，避免了在测量过程中产生的轻微晃动，影响测量结果，温度感应器可以感应环境的温度，避免环境温度过高，影响该传感器的测量结果，避免环境温度过低，影响测量数据的准确性，并提高了该传感器的实用性。器的实用性。器的实用性。


技术研发人员：罗东海 蔡虎
受保护的技术使用者：南京定成智能科技有限公司
技术研发日：2021.09.27
技术公布日：2022/5/25