專利名稱：野外便攜式防沙風速廓線測量儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種測量空氣流場的電子儀器，尤其是一種用于野外風速廓線測量儀。
背景技術：
在風沙物理科學研究中，不同梯度風速風向的測量，是防沙治理土壤風蝕實驗中參照的重要物理參數(shù)。在大量的科學試驗中，科技人員發(fā)現(xiàn)土壤風蝕是沙塵暴發(fā)生發(fā)展的一個重要因素，風是沙塵暴最直接的動力，其中氣流性質、風速大小、土壤風蝕過程中風力作用的相關條件都是科技人員大量在野外試驗基礎上要解決的問題。
本實用新型的內容基于上述的目的，本實用新型提供一種野外便攜式防沙風速廓線測量儀，通過計數(shù)脈沖整形電路，采用軟件操作程序控制，將風杯和風向標的圈數(shù)和方向，用高靈敏霍爾開關電路擋換風速值和風向值，利用232數(shù)據(jù)串行口與筆記本電腦直接傳數(shù)，為測量風速和風向提供基礎性數(shù)據(jù)。
本實用新型的目的可以通過以下措施來實現(xiàn)一種野外便攜式防沙風速廓線測量儀是由固定支架、風向標、風速感應杯、霍爾感應器、磁鋼、風向定盤、風速轉盤、風速廓線控制存儲電路組成；在固定支架的頂部設有1個雙葉風向標，在風向標轉軸上固聯(lián)有磁鋼，并在風向標轉軸的磁鋼下套有帶霍爾感應器的風向定盤、霍爾感應器均布在風向定盤的十六個對稱位置；在固定支架采用航空插件下上接頭，懸吊風速轉盤與組合式倒置風速感應杯，風速轉盤中置有霍爾感應器和磁鋼。
本實用新型的目的還可以通過以下措施來實現(xiàn)所述的野外便攜式防沙風速廓線測量儀，風速廓線控制存儲電路是由單片機數(shù)據(jù)采集計數(shù)電路、鍵盤、數(shù)據(jù)存貯電路、232串行口、液晶顯示與電源組成。電源是由蓄電池、太陽充電電路、太陽能電池或交流充電電路組成。
本實用新型的優(yōu)點和產生的積極效果是1、本實用新型提供一種適應野外便攜式防沙風速廓線測量儀是直讀式和數(shù)據(jù)存貯式的。它通過電路的特殊調試，將風杯和風向標的圈數(shù)和方向用高靈敏霍爾開關電路轉換成風速值和風向方位置，再通過PC機連接，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦P記本電腦，通過軟件處理，可從液晶顯示數(shù)據(jù)。
2、本實用新型儀器主機體積小，支架管上刻有高度標置，接插件改用航空插頭，在野外測量時，搬運、安裝極為方便。
3、本實用新型的固定支架拆卸可作線軸，組裝后可成吊掛式風杯支架桿，其特點可以測量離地表沙面2cm左右的風沙流挾沙風速值和挾雪粒風速值。
4、本實用新型采用8-10路風速傳感器，風速范圍是0.6-30m/s，風向標0-360°，分16個方位，傳輸距離大于300米，由于采用了cmos微型單片計算機技術，設計了計數(shù)脈沖整形電路，采用了低溫液晶顯示，設置了交流充電電路，增加了232數(shù)據(jù)串行口與筆記本電腦直接傳數(shù)，改進了數(shù)據(jù)存貯電路，加大了數(shù)據(jù)存貯量。
5、本實用新型輕便簡單、減少了人員勞動強度，減輕了科研人員的數(shù)據(jù)，挑選和人工輸入數(shù)據(jù)，使儀器更能長期、連續(xù)、同步采集風速廓線和風向值，大大地提高了測量儀器的精度和數(shù)據(jù)存貯量。
6、野外便攜式風速廓線測量儀可以聯(lián)接各種形式的開關量風速傳感器、由于計數(shù)原理的風杯傳感器取消了風速表的齒輪和零部件，采用插件接頭，避免了沙塵卡住風杯的現(xiàn)象，從而減小了風杯的起動風速，提高了儀器的可靠性。


本實用新型的具體結構見以下附圖圖1是本實用新型的結構示意圖圖2是本實用新型的風速風向測量控制存貯電路原理圖具體實施方式
參照圖1、2，一種野外便攜式防沙風速廓線測量儀是由固定支架1、1’、風向標2、風速感應杯3、霍爾感應器4、磁鋼5、風向定盤6、風速轉盤7、風速廓線控制存儲電路組成。在固定支架1的頂部設有1個雙葉風向標2，在風向標2轉軸上固聯(lián)有磁鋼5，并在風向標2轉軸的磁鋼5下套有帶霍爾感應器4的風向定盤6，霍爾感應器4均布在風向定盤6的十六個對稱位置；在固定支架1’采用航空插件下上接頭，懸吊風速轉盤7與組合式倒置風速感應杯3，風速轉盤7中置有霍爾感應器4和磁鋼5霍爾感應器4的電信號通過導線8與風速廓線控制存儲電路相連。所述的風速廓線控制存儲電路是由單片機數(shù)據(jù)采集計數(shù)電路9、鍵盤10、數(shù)據(jù)存貯電路11、232串行口12、液晶顯示13與電源14組成。
電源14為太陽充電電路或交流充電電路。太陽充電電路是由蓄電池14、太陽充電電路15、太陽能電池16組成，一般應用于野外。室內采用交流充電電路17。
權利要求1.一種野外便攜式防沙風速廓線測量儀是由固定支架(1、1’)、風向標(2)、風速感應杯(3)、霍爾感應器(4)、磁鋼(5)、風向定盤(6)、風速轉盤(7)、風速廓線控制存儲電路組成，其特征在于在固定支架(1)的頂部設有1個雙葉風向標(2)，在風向標(2)轉軸上固聯(lián)有磁鋼(5)，并在風向標(2)轉軸的磁鋼(5)下套有帶霍爾感應器(4)的風向定盤(6)，霍爾感應器(4)均布在風向定盤(6)的十六個對稱位置；在固定支架(1’)采用航空插件下上接頭，懸吊風速轉盤(7)與組合式倒置風速感應杯(3)，風速轉盤(7)中置有霍爾感應器(4)和磁鋼(5)。
2.按照權利要求1所述的野外便攜式防沙風速廓線測量儀，其特征在于風速廓線控制存儲電路是由單片機數(shù)據(jù)采集計數(shù)電路(9)、鍵盤(10)、數(shù)據(jù)存貯電路(11)、232串行口(12)、液晶顯示(13)與電源(14)組成。
3.按照權利要求1、2所述的野外便攜式防沙風速廓線測量儀，其特征在于電源(14)是由蓄電池(14)、太陽充電電路(15)、太陽能電池(16)或交流充電電路(17)組成。
專利摘要本實用新型涉及一種測量空氣流場中流速與流向的電子儀器。是由固定架、風向標、風速感應標、霍爾傳感器、磁鋼、風速廓線控制存儲電路組成。在固定架的頂部設有雙葉風向標，在風向標轉軸上固聯(lián)有磁鐵，并在風向標轉軸的磁鐵下套有帶霍爾傳感器的風向盤?；魻杺鞲衅骶荚陲L向定盤的十六個對稱位置。在固定架采用航空插件上下接頭，懸吊風速轉盤與組合式倒置風速感應標。風速轉盤中置有霍爾感應器和磁鋼?；魻柛衅鞯碾娦盘柾ㄟ^導線與風速廓線控制存貯電路相連。本實用新型在沙漠、冰川、高山等氣候條件比較惡劣環(huán)境下測定平均每秒風速位的多路同步梯度測風儀器，可以瞬時測定存貯地表粗糙度的風速變化情況，在農、林、國防、鐵路、公路、科研等行業(yè)有廣泛的應用。
文檔編號G01P5/02GK2552006SQ0226193
公開日2003年5月21日 申請日期2002年6月28日 優(yōu)先權日2002年6月28日
發(fā)明者趙愛國, 王濤, 屈建軍, 董治寶, 李宏, 拓萬泉 申請人:中國科學院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所