超聲波風(fēng)速儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及風(fēng)速計量儀表設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及超聲波風(fēng)速儀。
【背景技術(shù)】
[0002] 風(fēng)速計是測量空氣流速的儀器。風(fēng)速計的應(yīng)用很廣泛，在所有領(lǐng)域都能靈活運用； 例如：風(fēng)速儀常常被廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測、氣象測量、風(fēng)力發(fā)電輔助監(jiān)測、樓宇內(nèi)風(fēng)道監(jiān)測、 甚至是電力、鋼鐵、石化、節(jié)能等行業(yè)；再例如在奧運會中還有其他的應(yīng)用，帆船比賽，劃艇 比賽，野外射擊比賽等都需要用到風(fēng)速儀來測量。風(fēng)速儀已經(jīng)較為先進，除了測量風(fēng)速外同 時還可W測風(fēng)溫、風(fēng)量。有很多行業(yè)都需要用到風(fēng)速儀，推薦使用的行業(yè)：出海捕拱業(yè)、各類 風(fēng)扇制造業(yè)、需要抽風(fēng)排氣系統(tǒng)的行業(yè)等等。
[0003] 與此同時，風(fēng)速計種類也很多；傳統(tǒng)技術(shù)中比較常見的風(fēng)速儀主要包括扇葉式風(fēng) 速儀（即葉輪式風(fēng)速儀）、滿輪式風(fēng)速計W及熱敏風(fēng)速儀等等；
[0004] 但是傳統(tǒng)技術(shù)中的風(fēng)速儀（例如：扇葉式風(fēng)速儀和滿輪式風(fēng)速計）由于主要依靠 機械結(jié)構(gòu)實現(xiàn)風(fēng)速檢測，因此受到物理環(huán)境等其他因素影響，往往都存在：風(fēng)速測量精度比 較低、測量范圍小、需要借助啟動風(fēng)速、穩(wěn)定性差、反應(yīng)速度慢、不支持溫度檢測W及不支持 電子顯不等等諸多技術(shù)缺陷。
[0005] 因此，如何克服傳統(tǒng)風(fēng)速儀中上述技術(shù)缺陷是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問 題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供超聲波風(fēng)速儀，W解決上述問題。
[0007] 為了達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是運樣實現(xiàn)的：
[0008] 本發(fā)明提供了超聲波風(fēng)速儀，包括風(fēng)速儀殼體W及設(shè)置在所述風(fēng)速儀殼體內(nèi)控制 電路裝置，其中：
[0009] 所述風(fēng)速儀殼體自上而下依次具體包括上蓋、中屯、體、下蓋、支柱和反射面板；所 述上蓋、所述中屯、體、所述下蓋圍成了圓柱形空腔，所述支柱豎直設(shè)置在所述圓柱形空腔與 所述反射面板之間；所述圓柱形空腔與所述反射面板之間區(qū)域為風(fēng)速測量區(qū)域；
[0010] 所述控制電路裝置具體包括風(fēng)速測量電路裝置，人機交互電路裝置和傳感器電路 裝置=部分組成；
[0011] 所述風(fēng)速測量電路裝置具體包括四個超聲波換能器和風(fēng)速風(fēng)向測量電路板；四個 超聲波換能器即第一超聲波換能器、第二超聲波換能器、第=超聲波換能器、第四超聲波換 能器；四個超聲波換能器分別與所述風(fēng)速風(fēng)向測量電路板電連接；所述第一超聲波換能器 和第二超聲波換能器分別安裝在所述圓柱形空腔的頂部A、B兩端點的位置；所述第=超聲 波換能器和第四超聲波換能器分別安裝在所述圓柱形空腔的頂部A'、B'兩端點的位置；且 A、B兩端點的位置連線與A'、B'兩端點的位置連線呈十字交叉狀；
[0012] 所述第一超聲波換能器用于計算所述第一超聲波換能器接收源自B點的第二超 聲波換能器發(fā)射并經(jīng)過所述風(fēng)速測量區(qū)域W及反射面板c點反射檢測信號的時間Tab;所 述第二超聲波換能器用于計算所述第二超聲波換能器接收源自A點的第一超聲波換能器 發(fā)射并經(jīng)過所述風(fēng)速測量區(qū)域W及反射面板C點反射檢測信號的時間化a;所述風(fēng)速風(fēng)向 測量電路板用于根據(jù)Tab與化a之間的差值與所述風(fēng)速測量區(qū)域當(dāng)前風(fēng)速V的比例函數(shù)關(guān) 系；即V=f(x)燈油-Tba)計算得到當(dāng)前風(fēng)速V的第一監(jiān)測矢量值；（需要說明的是，上述 根據(jù)檢測超聲波反射時間的計算風(fēng)速的方法為時差法）；
[0013] 所述第=超聲波換能器用于計算所述第=超聲波換能器接收源自B'點的第四超 聲波換能器發(fā)射并經(jīng)過所述風(fēng)速測量區(qū)域W及反射面板C點反射檢測信號的時間Ta'b'; 所述第四超聲波換能器用于計算所述第四超聲波換能器接收源自A'點的第=超聲波換能 器發(fā)射并經(jīng)過所述風(fēng)速測量區(qū)域W及反射面板C點反射檢測信號的時間Tb'a';所述風(fēng)速 風(fēng)向測量電路板用于根據(jù)Ta'b'與Tb'a'之間的差值與所述風(fēng)速測量區(qū)域當(dāng)前風(fēng)速V的 比例函數(shù)關(guān)系；即V=f(X)(Ta'b' -Tb'a')計算得到當(dāng)前風(fēng)速V的第二監(jiān)測矢量值；
[0014] 所述風(fēng)速風(fēng)向測量電路板還用于根據(jù)當(dāng)前風(fēng)速V的第一監(jiān)測矢量值W及當(dāng)前風(fēng) 速V的第二監(jiān)測矢量值進行矢量求和，進而得到當(dāng)前風(fēng)速V矢量；（很顯然，當(dāng)前風(fēng)速V矢 量的絕對值即當(dāng)前風(fēng)速，該矢量的方向即為當(dāng)前風(fēng)速的風(fēng)向）；
[0015] 所述傳感器電路裝置具體包括溫度傳感器電路板和溫度傳感器；所述溫度傳感器 電路板和所述溫度傳感器電連接；所述溫度傳感器用于實時檢測測量環(huán)境溫度；當(dāng)檢測到 當(dāng)前環(huán)境溫度發(fā)生變化時，通過其環(huán)境溫度值與影響到超聲波的傳播時間的函數(shù)關(guān)系，利 用所述環(huán)境溫度值對測量到的風(fēng)速結(jié)果進行修正補償計算；
[0016] 所述人機交互電路裝置具體包括人機交互電路板和液晶顯示屏；所述人機交互電 路板用于將測量到的將測量到的風(fēng)速信息，環(huán)境溫度值信息發(fā)送到所述液晶顯示屏處理； 所述液晶顯示屏用于顯示上述風(fēng)速信息W及環(huán)境溫度值信息。
[0017] 在所述風(fēng)速測量電路裝置具體結(jié)構(gòu)中：所述風(fēng)速風(fēng)向測量電路板設(shè)置在所述圓柱 形空腔的頂部。
[0018] 優(yōu)選的，作為一種可實施方案；在所述傳感器電路裝置具體結(jié)構(gòu)中：所述溫度傳 感器電路板設(shè)置在所述下蓋的頂面上。
[0019] 優(yōu)選的，作為一種可實施方案；所述控制電路裝置上集成有CPU處理器，且所述溫 度傳感器電路板與所述CPU處理器通過IIC接口進行連接；
[0020] 優(yōu)選的，作為一種可實施方案；在所述人機交互電路裝置具體結(jié)構(gòu)中：所述人機 交互電路板設(shè)置在所述圓柱形空腔的頂部。
[0021] 優(yōu)選的，作為一種可實施方案；在所述人機交互電路裝置具體結(jié)構(gòu)中：所述人機 交互電路板上集成ARMCodex處理器，并通過SPI接口連接所述液晶顯示屏。
[0022] 優(yōu)選的，作為一種可實施方案；在所述人機交互電路裝置具體結(jié)構(gòu)中：所述人機 交互電路板上還集成有RS232接口或RS485接口。
[0023] 優(yōu)選的，作為一種可實施方案；在所述人機交互電路裝置具體結(jié)構(gòu)中：所述人機 交互電路板上還包括多個控制按鍵；多個所述控制按鍵分別軟排線與所述風(fēng)速風(fēng)向測量電 路板進行連接。
[0024] 優(yōu)選的，作為一種可實施方案；所述控制電路裝置還包括電池；所述電池分別與 所述風(fēng)速測量電路裝置，所述人機交互電路裝置和所述傳感器電路裝置電連接。
[00巧]優(yōu)選的，作為一種可實施方案；所述上蓋、所述下蓋均為圓形蓋板；且所述上蓋與 所述下蓋的半徑尺寸均相同。
[0026] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實施例的優(yōu)點在于：
[0027] 本發(fā)明提供的超聲波風(fēng)速儀，其中，分析上述超聲波風(fēng)速儀的主要構(gòu)造可知：超聲 波風(fēng)速儀，主要由風(fēng)速儀殼體W及設(shè)置在所述風(fēng)速儀殼體內(nèi)控制電路裝置兩大部分組成； 其中，所述風(fēng)速儀殼體自上而下依次具體包括上蓋、中屯、體、下蓋、支柱和反射面板；所述控 制電路裝置具體由風(fēng)速測量電路裝置，人機交互電路裝置和傳感器電路裝置=部分組成；
[0028] 其中：在風(fēng)速測量電路裝置中，位于A點的第一超聲波換能器計算第一超聲波換 能器接收源自B點的第二超聲波換能器發(fā)射并經(jīng)過風(fēng)速測量區(qū)域W及反射面板C點反射檢 測信號的時間Tab;位于B點的第二超聲波換能器計算第二超聲波換能器接收源自A點的 第一超聲波換能器發(fā)射并經(jīng)過風(fēng)速測量區(qū)域W及反射面板C點反射檢測信號的時間化a; 風(fēng)速風(fēng)向測量電路板用