固定式风力监测器的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种固定式风力监测器，包括基座，其上方延伸一根固定的中空管体，中空管体的上端部封闭，下端部伸入基座内部，并形成一个哨嘴；中空管体处于基座上方的部分开设有气孔，各气孔呈螺线状从中空管体的下方排布至上方，并且，最下方的气孔至最上方的气孔之间恰好相距一个螺距；基座内部靠近哨嘴处还设有拾音器，拾音器与音频分析器、运算器、显示器顺序连接；音频分析器将哨嘴产生的音频中的各个频率成分分别解析出来，并输送给运算器，运算器根据各频率的信号大小，计算出风速和风向，并交由显示器显示。该风力监测器可以抵抗恶劣的天气环境，不易损坏，并长期保持良好的测量精度。
【专利说明】 固定式风力监测器
【技术领域】
[0001]本发明涉及气象监测设备领域，特别地，是涉及一种风力监测器。
【背景技术】
[0002]在目前的气象监测工作中，风力监测是一项最基本的监测任务，而对于风力的监测，目前普遍采用的是风车式监测器，其包括一个风车体，该风车体通过一根竖直的转轴固定在基座上，风车体后方为一个大致呈竖直平面的尾翼，这样，当任意方向的风吹来时，由于尾翼的作用，将使得风车体偏转至正对风向的方位，然后，由平行于风车体横截面，亦即正交于尾翼的风车叶轮，正面承受风力；通过所述叶轮的转速，亦即风车体的转轴转过的角度，即可确定风速及风向。
[0003]对于该种风车式监测器，其缺点在于，它采用了较多的动作部件对风力进行监测，一方面，由于监测器是置于露天环境的，动作部件的润滑性能无法得到长期保障，特别是风车叶轮的旋转，其润滑性的变化，将直接影响风速的测量，因此，测量精度有限；另一方面，在大风天气下，动作部件容易被风力破坏，导致整个装置的精度进一步下降，甚至于完全报废。
【发明内容】
[0004]针对上述问题，本发明的目的在于提供一种固定式风力监测器，该风力监测器可以抵抗恶劣的天气环境，不易损坏，并长期保持良好的测量精度。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:该固定式风力监测器包括基座，所述基座上方延伸一根固定的中空管体，所述中空管体的上端部封闭，所述中空管体的下端部伸入所述基座内部，并形成一个哨嘴；所述中空管体处于所述基座上方的部分开设有气孔，各气孔呈螺线状从中空管体的下方排布至上方，并且，最下方的气孔至最上方的气孔之间恰好相距一个螺距；所述基座内部靠近所述哨嘴处还设有拾音器，所述拾音器与音频分析器、运算器、显示器顺序连接；所述音频分析器将所述哨嘴产生的音频中的各个频率成分分别解析出来，并输送给所述运算器，所述运算器根据各频率的信号大小，计算出风速和风向，并交由所述显示器显示。
[0006]作为优选，所述运算器按照如下方式计算风速和风向:根据各频率的信号大小，作一个矢量，该矢量的大小正比于信号大小，方向与产生该矢量所对应的信号频率的气孔的法线平行，并指向所述中空管体内部；将各矢量合成为一个合矢量，则合矢量的方向即为风向，合矢量的大小则正比于风速，将该合矢量的模乘以一个预设系数，即得到风速。
[0007]作为优选，所述中空管体的上端部还设有一块光伏板，所述基座内设有与该光伏板相匹配的充电器、蓄电池，所述蓄电池为所述音频分析器、运算器、显示器供电；进一步地，所述光伏板的直径为所述中空管体的长度的I倍?2倍，从而为该中空管体侧面的气孔
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[0008]本发明的有益效果在于:该固定式风力监测器在工作过程中，由于没有任何动作部件，因此难以损坏，也无需保障润滑等条件，故而，可以长期地保持监测精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是本固定式风力监测器的一个实施例示意图。
图2是图1实施例中，中空管体的示意图。
[0010]图3是本固定式风力监测器的电气结构示意图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明:
在图1、图2、图3所示实施例中，该固定式风力监测器包括基座I，所述基座I上方延伸一根固定的中空管体2，所述中空管体2的上端部封闭，所述中空管体2的下端部伸入所述基座I内部，并形成一个哨嘴21 ;所述中空管体2处于所述基座I上方的部分开设有气孔20，各气孔呈螺线状从中空管体2的下方排布至上方，并且，最下方的气孔至最上方的气孔之间恰好相距一个螺距；所述基座I内部靠近所述哨嘴21处还设有拾音器3，所述拾音器3与音频分析器4、运算器5、显示器6顺序连接；所述音频分析器4将所述哨嘴21产生的音频中的各个频率成分分别解析出来，并输送给所述运算器5，所述运算器5根据各频率的信号大小，计算出风速和风向，并交由所述显示器6显示。
[0012]这里，需要说明的是，当某一个方向的风吹击中空管体2时，实际上可以将该风力分解成若干方向的分量，该若干方向的分量分别正对于一个所述气孔20，而由于各气孔20至所述哨嘴21的距离不同，因此，所产生的声音频率亦各不相同，而各频率声音的音量又正比于各所述分量的大小，由此，依据哨嘴21产生的各种频率的大小，即可判断出所述分量的大小与方向，合成后即可得出外界风力的速度与方向。
[0013]所述运算器5在计算过程中，按如下方式:根据各频率的信号大小，作一个矢量，该矢量的大小正比于信号大小，方向与产生该矢量所对应的信号频率的气孔的法线平行，并指向所述中空管体内部；将各矢量合成为一个合矢量，则合矢量的方向即为风向，合矢量的大小则正比于风速，将该合矢量的模乘以一个预设系数，即得到风速。
[0014]另外，除了上述实施例外，所述中空管体2的上端部还可以设置一块光伏板，所述基座内则设置与该光伏板相匹配的充电器、蓄电池，所述蓄电池为所述音频分析器、运算器、显示器供电；所述光伏板的直径为所述中空管体的长度的I倍?2倍，从而为该中空管体侧面的气孔遮雨。
[0015]上述固定式风力监测器在工作过程中，由于没有任何动作部件，因此难以损坏，也无需保障润滑等条件，故而，可以长期地保持监测精度。
[0016]以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种固定式风力监测器，包括基座(1)，其特征在于:所述基座(I)上方延伸一根固定的中空管体(2)，所述中空管体(2)的上端部封闭，所述中空管体(2)的下端部伸入所述基座(I)内部，并形成一个哨嘴(21);所述中空管体(2)处于所述基座(I)上方的部分开设有气孔(20)，各气孔(20)呈螺线状从中空管体(2)的下方排布至上方，并且，最下方的气孔至最上方的气孔之间恰好相距一个螺距；所述基座I内部靠近所述哨嘴(21)处还设有拾音器(3)，所述拾音器(3)与音频分析器(4)、运算器(5)、显示器(6)顺序连接；所述音频分析器(4)将所述哨嘴(21)产生的音频中的各个频率成分分别解析出来，并输送给所述运算器(5)，所述运算器(5)根据各频率的信号大小，计算出风速和风向，并交由所述显示器(6)显/Jn ο
2.根据权利要求1所述的固定式风力监测器，其特征在于:所述运算器(5)按照如下方式计算风速和风向:根据各频率的信号大小，作一个矢量，该矢量的大小正比于信号大小，方向与产生该矢量所对应的信号频率的气孔(20)的法线平行，并指向所述中空管体(2)内部；将各矢量合成为一个合矢量，则合矢量的方向即为风向，合矢量的大小则正比于风速，将该合矢量的模乘以一个预设系数，即得到风速。
3.根据权利要求1所述的固定式风力监测器，其特征在于:所述中空管体的上端部还设有一块光伏板，所述基座内设有与该光伏板相匹配的充电器、蓄电池，所述蓄电池为所述音频分析器、运算器、显示器供电。
4.根据权利要求3所述的固定式风力监测器，其特征在于:所述光伏板的直径为所述中空管体的长度的I倍?2倍。
【文档编号】G01D21/02GK103675950SQ201310665974
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月11日 优先权日:2013年12月11日
【发明者】薛瑜峰 申请人:苏州市峰之火数码科技有限公司