一种用于高湿度环境的轮式风速计的制作方法

本发明涉及一种用于高湿度环境的轮式风速计，属于风速计技术领域。

背景技术：

风速计是测量空气流动速度的一种基本仪器，被广泛应用于电力、钢铁、石化、节能等行业领域。目前风速仪技术比较成熟，有的利用流速与叶轮转速间的关系进行风速测量，有的利用流速与感应件温度间的关系进行风速测量，有的则利用流速与声脉动时间差间的关系进行风速测量，从而形成了不同种类的风速仪，常用的有风杯风速计、螺旋桨式风速计、热线风速计、超声波风速计等。

尽管风速计技术成熟，并且不同种类的风速计各自有其适用的使用场合，但普通的风速仪一般只能对普通环境的空气进行流速测量，而对于一些特殊环境，使用普通风速计则不能获得良好的测量精度。其中，空气湿度较大的特殊测量环境，例如，在电站冷却塔内的喷淋环境中，空气的湿度就高达100％，而目前市场上普通风速计的使用环境指标多为湿度80％以下，这是因为在高湿度环境下使用时，普通风速计会由于速度感应件“结露”原因而影响测量精度。因此，有必要在原有普通轮式风速计的基础上，研发一种用于高湿度环境的轮式风速计。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于：提供一种用于高湿度环境的轮式风速计，它解决了目前普通轮式风速计无法在高湿度环境下使用的问题。

本发明所要解决的技术问题采取以下技术方案来实现：

一种用于高湿度环境的轮式风速计，它包括喇叭状进风筒、增热筒、出风筒、筒式加热装置、云母纸、旋转翼轮、温湿度传感器、湿度传感器、反射式光电传感器、控制器、可调直流稳压电源；

所述喇叭状进风筒、增热筒、出风筒顺次连接固定，筒式加热装置通过支架固定在增热筒内，筒式加热装置四周的增热筒内壁上粘贴有云母纸，旋转翼轮通过支架安装在出风筒内，温湿度传感器安装在增热筒进风端，湿度传感器、反射式光电传感器安装在出风筒内，其中，反射式光电传感器正对旋转翼轮的叶片；

所述控制器分别与温湿度传感器、湿度传感器、反射式光电传感器、可调直流稳压电源电性连接，可调直流稳压电源与筒式加热装置电性连接。

作为优选实例，所述筒式加热装置与增热筒同轴线设置。

作为优选实例，所述支架采用三棱支架，三棱支架由内圈圆环、外圈圆环，以及连接内圈圆环和外圈圆环的三根连接棱构成。三棱支架固定在筒式加热装置两端，三棱支架固定在旋转翼轮两端，再通过三棱支架的外圈圆环与增热筒、出风筒内壁连接固定。

作为优选实例，筒式加热装置采用缠绕成筒形结构的电热丝。

本发明的有益效果是：在旋转翼轮之前设置筒式加热装置，筒式加热装置用于加热流入的空气，使空气温度升高，从而防止旋转翼轮“结露”现象出现，避免高湿度环境下风速计无法使用的问题；采用缠绕成筒形结构的筒式加热装置，筒式结构既能减少对空气的阻力，还能够同时给筒式结构内外侧空气加热，使得对流入空气加热更加均匀；为进一步减少对空气的阻力，筒式加热装置和旋转翼轮均采用体积较小但结构牢固的三棱支架固定；在增热筒内设置云母纸，云母纸具有耐火绝缘的性质，使得增热筒部分更加安全可靠；通过在增热筒进风端设置温湿度传感器，检测空气初始温湿度，在出风筒内设置湿度传感器、反射式光电传感器，能够检测出风湿度，以及与旋转翼轮转速相对应的风速，以初始温湿度和出风湿度为依据，通过控制器控制可调直流稳压电源输出功率，从而控制筒式加热装置的加热功率，为自动调节湿度提供硬件基础，能够适用于各种湿度环境的风速测量。

附图说明

图1为本发明内部结构示意图；

图2为本发明进风端的结构示意图。

图中：喇叭状进风筒1，增热筒2，出风筒3，筒式加热装置4，云母纸5，旋转翼轮6，温湿度传感器7，湿度传感器8，反射式光电传感器9，控制器10，可调直流稳压电源11，支架12。

具体实施方式

为了对本发明的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图1所示，一种用于高湿度环境的轮式风速计，它包括喇叭状进风筒1、增热筒2、出风筒3、筒式加热装置4、云母纸5、旋转翼轮6、温湿度传感器7、湿度传感器8、反射式光电传感器9、控制器10、可调直流稳压电源11；

喇叭状进风筒1、增热筒2、出风筒3顺次连接固定，筒式加热装置4通过支架12固定在增热筒2内，筒式加热装置4四周的增热筒2内壁上粘贴有云母纸5，旋转翼轮6通过支架安装在出风筒3内，温湿度传感器7安装在增热筒2进风端，湿度传感器8、反射式光电传感器9安装在出风筒3内，其中，反射式光电传感器9正对旋转翼轮6的叶片；

电路连接关系如下：控制器10分别与温湿度传感器7、湿度传感器8、反射式光电传感器9、可调直流稳压电源11电性连接，可调直流稳压电源11与筒式加热装置4电性连接。

实施例，控制器10采用at89c52系列单片机；温湿度传感器7采用htu21d温湿度传感器；湿度传感器8采用hih-3602c湿度传感器；反射式光电传感器9采用st188反射式光电传感器。

筒式加热装置4与增热筒2同轴线设置。筒式加热装置4采用缠绕成筒形结构的电热丝。

如图2所示，支架12采用三棱支架，三棱支架由内圈圆环、外圈圆环，以及连接内圈圆环和外圈圆环的三根连接棱构成。

三棱支架固定在筒式加热装置4两端，三棱支架固定在旋转翼轮6两端，再通过三棱支架的外圈圆环与增热筒2、出风筒3内壁连接固定。

工作原理：在旋转翼轮6之前设置筒式加热装置4，筒式加热装置4用于加热流入的空气，使空气温度升高，达到在含湿量不变的情况下，降低空气湿度的目的，从而防止旋转翼轮6“结露”现象出现，避免高湿度环境下风速计无法使用的问题；采用缠绕成筒形结构的筒式加热装置4，筒式结构既能减少对空气的阻力，还能够同时给筒式结构内外侧空气加热，使得对流入空气加热更加均匀；为进一步减少对空气的阻力，筒式加热装置4和旋转翼轮6均采用体积较小但结构牢固的三棱支架固定；在增热筒2内设置云母纸5，云母纸5具有耐火绝缘的性质，使得增热筒2部分更加安全可靠；通过在增热筒2进风端设置温湿度传感器7，检测空气初始温湿度，在出风筒3内设置湿度传感器8、反射式光电传感器9，湿度传感器8能够检测出风湿度，反射式光电传感器9为现有电器元件，它发出特定光线，经过叶片反射后接收并计数，通过对单位时间内接受叶片反射光线次数的计算，能够完成对旋转翼轮6的转速测量，能够检测出与旋转翼轮6转速相对应的风速，以初始温湿度和出风湿度为依据，通过控制器10控制可调直流稳压电源11输出功率，从而控制筒式加热装置4的加热功率，为自动调节湿度提供硬件基础，能够适用于各种湿度环境的风速测量。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。