专利名称：风级风速报警仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测量风速的仪器，特别是一种适合塔吊使用的能在测量和显示风速的同时还显示风级并能在大于预置风级时报警和自动切断塔吊电源的装置。
现有的塔吊上，大多没有配备测风报警设备，有少数塔吊仅采用一般的机械式手持风速仪测量风速，还有采用磁电式风杯与数字电路配合计数，再用数码管显示风速，存在体积大、精度低等缺点，为此，Z L92218229.4号中国专利公开了一种塔吊测风报警仪，采用小型三杯式光电风速传感器，将风杯转动时产生的光电脉冲，经过放大整形电路和主控门进行计数译码显示出风速值，由于三杯式光电风速传感器具有轻便灵活、转动阻力小和灵敏度高等优点，使整机具有测量精度高的优点，但由于该机显示的仅为风速值而无风级值，所以存在不便于判别风级的缺点。
本实用新型的目的是为了克服上述风速仪的不足之处，设计一种能显示风速又能显示风级并在大风时自动切断被控负载电源的风级风速报警仪。
本实用新型的风级风速报警仪包括三杯式光电风速传感器FS、单片机U1、驱动器U2、喇叭SP、继电器J、晶体B、三个电容C1-C3、二个电阻R1-R2、自校按键开关K1、报警预置开关K2和K3、五个寄存器U3-U7、40个限流电阻和五个数码管DG1-DG5及电源，其电路连接关系是风速传感器FS的信号端接单片机U1第18脚，U1第1脚接电阻R1和电容C1，R1另一端接地，C1另一端接电源正极，晶体B的一端接U1第4脚和C2，晶体B的另一端接U1第5脚和C3，C2和C3的另一端接地，U1第16脚接U2第6脚，U1第19脚接U2第1脚，U1第14脚与K3串联后接地，U1第15脚与K2串联后接地，U1第17脚与K1串联接地，U2第3脚与喇叭SP和电阻R2串联后接电源正极，U2第5脚与继电器J的电磁线圈串联后接电源正极，继电器J的常闭触点开关与被控电器的电源联接，单片机U1的第2脚接U3第1和第2脚，U3第13脚接U4第1和第2脚，U4第13脚接U5第1和第2脚，U5第13脚接U6第1和第2脚，U6第13脚接U7第1和第2脚，U3-U7的第3、4、5、6、10、11、12、13脚分别与40个限流电阻串联后再分别与DG1-DG5的第7、6、4、2、1、9、10、5脚连接，U3-U7的第7脚接地，U3-U7的第9、14脚和DG1-DG5的第3、8脚接电源正极。
附图
是本实用新型的电路连接关系图。
参见附图，图中的U1选用89C1051或89C2051或97C1051或97C2051或51系列的单片机，U2选用SN75452型双外设驱动器，U3-U7选用74LS164型八位串行输入/并行输出移位寄存器，DG1-DG5选用八段数码显示管。其电路连接关系如前所述。工作时，当三杯式风杯转动时产生光电脉冲，此脉冲经放大整形后，由单片机U1第18脚输入该风速信号，经过2秒采样、计算、求出被测风速风级。被测风速风级由单片机的第2脚(数据口)和第3脚(移位脉冲串行口)输出到五位数码管显示器，先由DG1、DG2、DG3三位数码管显示风速，再由DG4和DG5两位数码管显示风级，此时，若被测风速大于或等于设定的报警风速，单片机的第19脚输出频率为700HZ的方波脉冲，经驱动器U2使喇叭发出报警声，提醒用户注意。若被测风速等于或大于每秒20米，单片机的第19脚输出频率为1000HZ的方波脉冲，经驱动器U2使喇叭发出音调较高的报警声，此时，单片机的第16脚由低电平变为高电平，经U2反相驱动后，带动外部继电器J工作，自动切断被控设备的电源，防止意外发生。设定报警风速是由单片机的第15脚和第14脚的状态确定，该状态分别由预置开关K2和K3的状态确定，如当K2通、K3通时为6级风，其风速对应为13.4米/秒；当K2通、K3断时为7级风，其风速对应为16米/秒；当K2断、K3通时为8级风，其风速对应为18米/秒；当K2断、K3断时为9级风，其风速对应为20米/秒。K1为自校开关，接通时进入自校功能， 显示器显示风级由0级至12级递增，风速由0加0.1至51.1米/秒递增，同时根据设定报警风速值，喇叭发出相应的预警声或报警声，自校完毕，自动转入风速风级测试状态。
本实用新型能对1-12级风速进行测量，迅速显示出当时的风速数值和风速等级，能在6级以上风速时自动报警，8级以上风速时就能自动切断被控设备的电源。具有体积小、重量轻、精度高和使用方便等优点，可广泛用于电力、煤炭、塔吊和科研等部门。
权利要求1.一种风级风速报警仪包括三杯式光电风速传感器FS，其特征在于还包括单片机U1、驱动器U2、喇叭SP、继电器J、晶体B、三个电容C1-C3、二个电阻R1-R2、自校按键开关K1、报警预置开关K2和K3、五个寄存器U3-U7、40个限流电阻和五个数码管DG1-DG5及电源，其电路连接关系是风速传感器FS的信号端接单片机U1第18脚，U1第1脚接电阻R1和电容C1，R1另一端接地，C1另一端接电源正极，晶体B的一端接U1第4脚和C2，晶体B的另一端接U1第5脚和C3，C2和C3的另一端接地，U1第16脚接U2第6脚，U1第19脚接U2第1脚，U1第14脚与K3串联后接地，U1第15脚与K2串联后接地，U1第17脚与K1串联接地，U2第3脚与喇叭SP和电阻R2串联后接电源正极，U2第5脚与继电器J的电磁线圈串联后接电源正极，继电器J的常闭触点开关与被控电器的电源联接，单片机U1的第2脚接U3第1和第2脚，U3第13脚接U4第1和第2脚，U4第13脚接U5第1和第2脚，U5第13脚接U6第1和第2脚，U6第13脚接U7第1和第2脚，U3-U7的第3、4、5、6、10、11、12、13脚分别与40个限流电阻串联后再分别与DG1-DG5的第7、6、4、2、1、9、10、5脚连接，U3-U7的第7脚接地，U3-U7的第9、14脚和DG1-DG5的第3、8脚接电源正极。
2.如权利要求1所述的风级风速报警仪，其特征在于U1选用89C1051或89C2051或97C1051或97C2051或51系列的单片机，U2选用SN75452型双外设驱动器，U3-U7选用74LS164型八位串行输入/并行输出移位寄存器，DG1-DG5选用八段数码显示管。
专利摘要一种风级风速报警仪主要由单片机、数字显示器、报警器和风速传感器组成,能对1—12级风速进行测量,迅速显示出当时的风速数值和风速等级,能在6级以上风速时自动报警,8级以上风速时就能自动切断被控设备的电源,具有体积小、重量轻、精度高和使用方便等优点,可广泛用于电力、煤炭、塔吊和科研等部门。
文档编号G08B3/00GK2389368SQ9923045
公开日2000年7月26日 申请日期1999年9月14日 优先权日1999年9月14日
发明者方玉宝, 潘清明 申请人:方玉宝