一种防冰冻超声波风传感器的制作方法

本实用新型涉及风速风向测量技术领域，具体涉及一种防冰冻超声波风传感器。

背景技术：

超声波风速风向传感器是利用发送超声波脉冲，测量接收端的时间或频率(多普勒变换)差别来计算风速和风向的风速风向测量仪器。

在低温环境下会出现冻雨或下雪的天气，风雪会遮挡超声波探头导致传感器失效。

技术实现要素：

因此，本实用新型要解决的技术问题在于改善现有技术中超声波风传感器容易因为风雪造成失效的问题。

为此，本实用新型提供一种防冰冻超声波风传感器，其特征在于，包括

底座，内部设置有与电源连接的主控板；

探头座，固定连接在底座上，所述探头座上表面设置有支柱，所述支柱用于支撑反射盘；

所述反射盘，其上支撑有顶盖；

欧姆元件，所述主控板用以对所述欧姆元件进行供电，所述欧姆元件包括有上层欧姆元件与底层欧姆元件，所述上层欧姆元件呈弯折状铺设在所述顶盖与所述反射盘形成的顶部间隙空间内，所述底层欧姆元件呈弯折状铺设在所述探头座与所述底座下部间隙空间内，所述上层欧姆元件与所述底层欧姆元件均呈环状设置。

所述反射盘与所述上层欧姆元件相对应的部位设置有适于所述上层欧姆元件嵌入的凹槽，所述凹槽与所述顶盖下端面结合形成所述顶部间隙空间。

所述底座形成有中空壳体，所述探头座下端部设置有阶梯凹槽，所述中空壳体与所述阶梯凹槽结合形成容纳腔。

所述中空壳体与所述阶梯凹槽结合处设置有夹板，所述底层欧姆元件压覆于所述夹板与所述阶梯凹槽台阶之间。

所述上层欧姆元件与所述底层欧姆元件均由薄片状欧姆发热器件以及包覆在所述欧姆发热器件外侧的绝缘材料构成。

还包括：

温度采集模块，设置在所述上层欧姆元件和/或所述底层欧姆元件中间位置，用于采集温度数据并发送到所述主控板，所述主控板，根据所述温度采集模块所输入的温度数据控制所述上层欧姆元件与所述底层欧姆元件的通电状态；

航空插头，设置在所述底座的底部，和外界电源接口配合，用于向所述主控板供电。

所述主控板可实现对所述上层欧姆元件与所述底层欧姆元件分开控制。

所述上层欧姆元件与所述底层欧姆元件均由所述主控板直接供电。

还包括：

超声波探头，设置在所述探头座上，所述超声波探头可发接超声波，经过所述反射盘作用，利用经过相同路径的时差，实现风速风向的测量。

优选地，所述支柱至少一个设置为中空柱体，所述上层欧姆元件和所述温度采集模块的外接线路集成一束，穿过所述柱体的内部空间与所述主控板相连，避免线路外露带来的线路老化和产品美观性问题。

优选地，所述欧姆元件，其中所述欧姆发热器件优先使用电阻丝，价格便宜，弯折结构易加工，所述绝缘层优先使用PI膜，绝缘性能优益。

优选地，所述反射盘与所述探头座均采用金属材料，金属的导热性好，所述欧姆元件产生的热量可快速传导到所述反射盘与所述探头座，减少加热时间，亦可防止热量传导不及时，聚集在所述防冰冻传感器内部，影响内部电器元件使用。

优选地，所述夹板优先使用AL材料，AL材料导热性好，利于所述底层欧姆元件产生热量的传输，AL材料密度低，质量轻，可有效控制所述防冰冻超声波风传感器的整体质量。

优选地，所述欧姆元件，其中所述绝缘层未包覆所述欧姆加热器件的位置开设有定位豁口和螺钉锁付通孔，相应的所述夹板与所述反射盘上开设有对应的定位凸点和螺钉孔，进而提高欧姆元件的安装精度与速度。

优选地，所述防冰冻超声波风传感器设置有防水圈，包括设置在所述顶盖与所述反射盘接触面外圈的上层防水圈及设置在所述探头座与所述底座接触面外圈的底层防水圈。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的防冰冻超声波风传感器，包括底座，内部设置有与电源连接的主控板；欧姆元件，所述主控板用以对所述欧姆元件进行供电，所述欧姆元件包括有上层欧姆元件与底层欧姆元件，所述上层欧姆元件呈弯折状铺设在顶盖与反射盘形成的顶部间隙空间内，所述底层欧姆元件呈弯折状铺设在探头座与所述底座下部间隙空间内，所述上层欧姆元件与所述底层欧姆元件均呈环状设置。

现有技术公开的超声波风速风向仪中，超声波风速风向传感器的加热器一般为多层MOS管加热，实施过程中每层MOS管都需要独立的线路板控制，每层线路板的电源都是由底座上的主板提供，结构复杂，安装困难且成本高。

本实用新型中所述欧姆元件直接由所述主控板通过接线直接供电，省去了现有技术MOS管加热中的线路板部件，简化了超声波风传感器结构；所述欧姆元件直接铺设在被加热件之间，与带有线路板的MOS管加热件相比组装简单快捷；所述欧姆元件可以是普通的电阻丝，价格便宜，降低了产品成本。

2.本实用新型提供的防冰冻超声波风传感器中所述上层欧姆元件与所述底层欧姆元件均由薄片状欧姆发热器件以及包覆在所述欧姆发热器件外侧的绝缘材料构成，所述欧姆发热器件透过所述绝缘材料引出接线端子，所述接线端子通过电线连接到主控板，若欧姆元件发生故障，可直接断开接线端子处线路，交换新的欧姆元件，维修简单方便，且所述欧姆元件是薄片状结构，整体质量较轻，减少了传感器的整体质量，便于户外的安装和携带。

3.本实用新型提供的防冰冻超声波风传感器中设置有温度采集模块，所述温度采集模块将所述反射盘及所述探头座上的温度数据传输到所述主控板，所述主控板内设置有外界冰雪融化所需要的最低温度，所述温度数据通过与所述主控板设定的温度数据相比较，可控制欧姆元件的通电状态。此控制方式使欧姆元件不用一直处于工作状态，有效增加了其使用寿命。

4.本实用新型提供的防冰冻超声波风传感器中所述主控板可实现对所述上层欧姆元件与所述底层欧姆元件分开控制，所述上层欧姆元件的工作状态不会影响到所述底层欧姆元件，增加了传感器工作的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的所述防冰冻超声波风传感器的结构示意图；

图2为本实用新型提供的所述防冰冻超声波风传感器的爆炸图；

附图标记说明：

1-顶盖；2-欧姆元件；3-反射盘；4-超声波探头；5-探头座；6-夹板； 7-温度收集模块；8-底座；9-主控板；21-上层欧姆元件；22-底层欧姆元件；2a-绝缘层；2b-欧姆发热器件；51-支柱；91-航空插头

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例

图1与图2所示为本实施例的防冰冻超声波风传感器包括：底座，内部设置有与外界电源连接的主控板9；探头座5，固定连接在底座8上，所述探头座5上表面设置有支柱51，数量为3根，用于支撑反射盘3，至少一根所述支柱51是中空结构，用做走线通道；反射盘3上支撑有顶盖1，顶盖1下端面开设有方形凹槽，用于安置温度传感器模块；

欧姆元件2，包括有上层欧姆元件21与底层欧姆元件22，上层欧姆元件21与底层欧姆元件22均由薄片状欧姆发热器件2b以及包覆在欧姆发热器件2b外侧的绝缘材料2a构成，欧姆发热器件2b透过所述绝缘材料2a 引出接线端子，所述接线端子通过电线连接到主控板，由主控板直接供电。本实施例中所用欧姆发热器件2b具体为电阻丝，呈几字形弯折形成环状结构，所用绝缘材料2a具体为PI膜，剪裁形成适于欧姆发热器件2b的环形结构。本实施例中的上层欧姆元件21和底层欧姆元件22的基本结构相同。

反射盘3与上层欧姆元件21相对应的部位设置有适于上层欧姆元件21 嵌入的凹槽，所述凹槽与顶盖1下端面结合形成顶部间隙空间，上层欧姆元件21上开设有螺钉通孔，反射盘3上设置有相应的螺纹孔，上层欧姆元件21通过螺钉锁付在所述顶部间隙空间内。

底座8形成有中空壳体，探头座5下端部设置有阶梯凹槽，所述中空壳体与所述阶梯凹槽结合形成容纳腔且其结合处设置有夹板6，夹板6为一种铝质平板，上面开设有螺钉孔，底层欧姆元件22压覆于夹板6与所述阶梯凹槽台阶之间，通过螺钉所附在夹板6上。

温度采集模块7，具体为一种温度传感器，设置在上层欧姆元件21和/ 或底层欧姆元件22中间位置，采集反射盘3或探头座5上的温度数据并发送到主控板9，主控板9内设置有外界冰雪融化所需要的最低温度，所述温度数据通过与所述主控板设定的温度数据相比较，可控制欧姆元件的通电状态。若温度采集模块7发送到主控板9上的反射盘3的温度数据低于所述最低温度，主控板9会直接对上层欧姆元件21通电，直到温度采集模块 7反馈到主控板9上的温度数据大于所述最低温度，此时主控板9会停止对上层欧姆元件21供电，在冰雪天气此工作状态循环进行以确保超声波传感器工作不受冰雪的影响。底层欧姆元件22与探头座5的温度控制方式与上层欧姆元件21与反射盘3的温度控制方式相同。

航空插头91，设置在所述底座8的底部，和外界电源接口配合，用于向主控板9供电。

还包括：

超声波探头4，设置在所述探头座5上，所述超声波探头4可发接超声波，经过所述反射盘3作用，利用经过相同路径的时差，实现风速风向的测量。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。