度叠加。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函数对应。通过计算即可得到精确的风速和风向。由于声波在空气中传播时，它的速度受温度的影响很大；超声波换能器分别检测两个通道上的两个相反方向的风速信息，因此温度对超声波速度产生的影响可以忽略不计。
[0038]由于没有机械转动部件，不存在机械磨损、阻塞、冰冻等问题，同时也没有“机械惯性”，设置于底座108的下部的信号处理电路模块104对第一超声波换能器100和第二超声波换能器102进行驱动，并对接收到的信号进行计算，可捕捉瞬时的风速变化，不仅可测出常规风速(平均风速)，也可测出风速中的高频脉动成分。
[0039]同时，得到的常规风速、风的正反方向信息和高频脉动被传输至与风速传感器相连的变送器。
[0040]变送器用于给风速传感器提供电源。变送器将得到的风速数据通过RS485总线传送给风速监控主机。
[0041]变送器具有如下特性:
[0042]a)低功耗，工作功率小于Iw
[0043]b)通讯稳定可靠，通讯最大距离达800m (9600波特率)
[0044]c)具有自检功能，运行状态LED指示功能
[0045]d)体积小巧，便于安装和维护
[0046]为防止超声波换能器脱落，还设置有防脱落链条，包括:与结构支架和第一超声波换能器100连接的第一防脱落链条，以及，与结构支架和第二超声波换能器102连接的第二防脱落链条。
[0047]本实施例提供的风速传感器具有以下特性:
[0048]a)换能器体积小巧，风阻小
[0049]b)适合较恶劣的工作环境:
[0050]1.工作温度范围-40。?+60 。
[0051]i1.防尘防水:IP65
[0052]c)测量范围广:常规风速为O?60m/s，
[0053]d)无启动风速限制
[0054]e)测量准确度高:常规风速的准确度为±0.5m/s，分辨率为0.lm/s
[0055]f)具备风向探测能力
[0056]g)安装方便
[0057]h)可维护性能高，一年维护一次即可
[0058]i)功耗:监测功耗小于Iw。
[0059]本实用新型提供的风速传感器的电路部分的系统框图如图2所示，处理器分别通过两个驱动电路驱动第一超声波换能器和第二超声波换能器；第一超声波换能器和第二超声波换能器发出的信号分别经过两个接收电路接收，并传输至处理器对信号进行计算处理，计算处理得到的结果在通过通讯电路传输至变送器。
[0060]综上所述，本实用新型提供的风速传感器采用两个超声波换能器，减少了换能器的数量，降低了安装和维护的难度；减小了产品体积，降低了风阻，提高了安全性；降低了产品成本。
[0061]两个超声波换能器相对设置，且之间的距离固定，信号传输延时也固定，采集到的信号不受温度的影响。
[0062]本实用新型提供的风速传感器没有机械转动部件，不存在机械磨损、阻塞、冰冻等问题，同时也没有“机械惯性”，不存在启动风速。
[0063]为超声波换能器提供防脱落链条，防止意外脱落，损坏风机，避免安全隐患的发生。
[0064]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种风速传感器，其特征在于，包括:第一超声波换能器、第二超声波换能器、连接杆、信号处理电路模块和结构支架；其中，结构支架包括:横杆、底座和关键件； 第一超声波换能器和第二超声波换能器通过连接杆连接，且第一超声波换能器位于远1?关键件的一端； 第二超声波换能器与第一超声波换能器相对设置，且位于第一超声波换能器与关键件之间； 关键件为连接杆与横杆的转角结构件，确定了连接杆与横杆之间的夹角，关键件靠近第二超声波换能器，且位于第二超声波换能器与底座之间，其设置的角度决定了第一超声波换能器和第二超声波换能器对垂直于横杆方向风速的敏感度； 设置于底座的下部的信号处理电路模块对第一超声波换能器和第二超声波换能器进行驱动，并对接收到的信号进行计算，得到风速信息。2.根据权利要求1所述的风速传感器，其特征在于，关键件在横杆上的安装角度与第一超声波换能器和第二超声波换能器的工作性能具有对应关系。3.根据权利要求1所述的风速传感器，其特征在于，第一超声波换能器和第二超声波换能器互为信号收发端。4.根据权利要求1所述的风速传感器，其特征在于，第一超声波换能器和第二超声波换能器之间保持预设距离；第一超声波换能器和第二超声波换能器之间静风速条件下的信号传输延时固定。5.根据权利要求1所述的风速传感器，其特征在于，信号处理电路模块对第一超声波换能器和第二超声波换能器接收到的信号进行计算，得到常规风速和风的正反方向信息。6.根据权利要求5所述的风速传感器，其特征在于，常规风速在O至60m/s之间。7.根据权利要求5所述的风速传感器，其特征在于，常规风速的准确度为±0.5m/s，分辨率为0.lm/so8.根据权利要求1所述的风速传感器，其特征在于，还包括:与结构支架和第一超声波换能器连接的第一防脱落链条，以及，与结构支架和第二超声波换能器连接的第二防脱落链条。
【专利摘要】本实用新型公开了一种风速传感器，包括第一超声波换能器、第二超声波换能器、连接杆、信号处理电路模块和结构支架；结构支架包括横杆、底座和关键件；两个超声波换能器通过连接杆连接，第一超声波换能器位于远离关键件的一端；第二超声波换能器与第一超声波换能器相对设置，位于第一超声波换能器与关键件之间；关键件为连接杆与横杆的转角结构件，确定了连接杆与横杆之间的夹角，靠近第二超声波换能器，位于第二超声波换能器与底座之间；设置于底座的下部的信号处理电路模块对第一超声波换能器和第二超声波换能器进行驱动，对接收到的信号进行计算，得到风速信息。本实用新型降低了安装和维护的难度，提供的防脱落链条防止意外脱落。
【IPC分类】G01P5/24
【公开号】CN204945161
【申请号】CN201520734237
【发明人】李志青, 宋晓林, 侯保明, 郑海峰, 谭强, 马允灿, 孙威
【申请人】诺和君目（北京）科技有限公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年9月21日