一种光纤式风速仪的制作方法

文档序号:12255751阅读:274来源:国知局

本实用新型涉及一种光纤式风速仪。



背景技术:

风能是一种可再生、无污染的绿色能源,储量十分丰富。风能的大规模开发利用,将会有效减少石化能源的使用,减少温室气体排放。目前,大力发展风能已经成为各国政府的重要选择。

在风能利用中,需要对风速进行检测,现有的检测手段,目前市场上常用的风速仪大多数为电子式,如电容式风速测量仪,它是通过风速改变电容的极板面积、极板间距以及绝缘层介电常数,从而引起电容器输出电容的变化,进一步实现风速的测量。这类电子式风速仪不能应用于强电磁干扰及易燃易爆环境下的风速检测。

在授权公告号为CN202649232U的中国实用新型专利中公开了一种光纤式风速仪,其包括箱体,箱体中转动装配有转轴,转轴的延伸至箱体外的一端沿转轴周向均布的安装有多个风杯,且在箱体中铰接有杠杆,杠杆的长力矩端通过柔性金属丝与转轴连接,杠杆的短力矩端连接有传力片,在箱体中还固设有悬臂梁,传力片固设在悬臂梁的自由端,并利用柔性胶将光纤粘贴在靠近悬臂梁的根部位置,使用时,风力通过风杯驱动转轴转动,转轴通过柔性金属丝带动杠杆的长力矩端产生位移,经过杠杆传力后带动悬臂梁产生玩去变形,从而使粘贴在悬臂梁上的光纤产生弯曲变形,使光纤的输出光强度发生变化,出现光电信号的信号,经过信号处理系统对信号进行处理,从而达到测量风速的目的。

但上述的这种光纤式风速仪的箱体中需要设置杠杆、悬臂梁、传力片及柔性金属丝,内部结构较为复杂,且通过光纤弯曲强度来产生光电信号的变化,对信号处理系统的处理精度要求较高,成本也较高。



技术实现要素:

本实用新型提供一种结构简单、方便使用的纤式风速仪。

本实用新型所提供的光纤式风速仪的技术方案是:一种光纤式风速仪,包括箱体,箱体中转动装配有沿上下方向延伸的用于安装风杯的转轴,箱体中还设有沿上下方向间隔布置且配对使用的发光探头及接收光探头,转轴布置在所述发光探头及接收光探头的旁侧,转轴上固设有沿转轴径向向外延伸至所述发光探头及接收光探头之间以用于遮挡光信号的挡光板,挡光板与转轴形成L型结构,接收光探头上具有用于在挡光板跟随转轴转动以间断的遮挡于发光探头及接收光探头之间时发出间断信号的信号输出端,接收光探头的信号输出端连接有信号处理系统。

所述的发光探头及接收光探头分别通过固定座安装在所述箱体中。

所述的发光探头通过输入光纤连接有光发射器,光发射器连接有光发射器驱动电路。

所述的信号处理系统包括通过输出光纤与接收光探头的信号输出端连接的光电二极管,光电二极管的信号输出端连接有单片机。

所述的挡光板为沿转轴周向延伸的扇形结构。

本实用新型的有益效果是:本实用新型所提供的光纤式风速仪在使用时,当风通过风杯驱动转轴转动时,转轴带着挡光板转动,挡光板则可以间断的通过发光探头及接收光探头之间,从而可以间断的切断接收光探头所接收的光信号,使得接收光探头发出规律性的输出信号,由于风速与转轴的转速成正比,所以,通过信号处理系统对这些输出信号进行处理即可测得风速。本实用新型所提供的光纤式风速仪通过挡光板间断的通过发光探头及接收光探头从而形成与风速成正比的间断信号,对元器件的测量精度要求较低,结构较为简单,成本也较低。

附图说明

图1是本实用新型所提供的光纤式风速仪的一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示,一种光纤式风速仪的实施例,该实施例中的检测仪包括箱体6,箱体6中通过轴承15转动装配有沿上下方向延伸的用于安装风杯的转轴14,该转轴14的延伸出箱体的上端安装有多个沿转轴周向间隔分布的风杯13,风力通过风杯13驱动转轴14转动。转轴14上固设有沿转轴径向向外延伸的挡光板5,此处的挡光板5朝向转轴一侧延伸以使得挡光板5与转轴14形成L型结构。

在箱体6中还设有沿上下方向间隔布置且配对使用的发光探头4及接收光探头9,发光探头4通过下固定座7固定安装在箱体中,而接收光探头9则通过上固定座8固设在箱体中,需要说明的是,挡光板向外延伸至发光探头4及接收光探头9之间,这样可以使得在转轴带着挡光板5转动时,挡光板5可以间断的遮挡发光探头4发出的光信号,从而使得接收光探头接收到的也是间断的光信号。

此处的发光探头4通过输入光纤3连接有光发射器2,光发射器2连接有光发射器驱动电路1,光发射器及光发射器驱动电路布置在箱体外。而接收光探头9上具有用于在挡光板跟随转轴转动而间断的通过发光探头及接收光探之间发出间断信号的信号输出端,接收光探头9的信号输出端连接有信号处理系统,此处的信号处理系统包括通过输出光纤10与接收光探头9的信号输出端连接的光电二极管11,光电二极管11的信号输出端连接有单片机处理系统12。

使用时,测量风速时,当风作用于风杯13时,在风杯13上产生驱动力,带动转轴14转动,该力与风速成正比,即风速越大,转轴14的转动速度越快。在转轴14转动过程中,每转一圈,挡光板则会经过发光探头4和接收光探头9之间一次,形成一次遮挡,而接收光探头9接收的光信号就会中断一次。转轴14的转速越快,则接收光探头9接收的光信号中断频率就越高。单片机处理系统12通过检测信号的中断频率,即可得到转轴14的转动速度,进而可测得风速的大小。

上述实施例所提供的光纤式风速仪利用光纤具有的防磁防爆的特点,利用光线传输光信号进行风速检测可克服电子式风速检测仪的不足,可实现在强电磁干扰及易燃易爆环境下的风速检测。

上述实施例中,挡光板可以为沿转轴周向延伸的扇形结构,也可以为矩形结构。

上述实施例中,光发射器及光发射器驱动电路布置在箱体外,在其他实施例中也可以将光发射器及光发射器驱动电路布置在箱体中。

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