三维风一体化气象站的制作方法 专利技术说明

测量装置的制造及其应用技术1.本实用新型涉及一种气象监测仪器，特别是一种三维风一体化气象站。背景技术：2.目前，大型农林业生产基地都为了减少自然灾害所带来的经济损失，合理应对自然气候因素，都需要对气象指标进行实时监测，风速指标也是其中之一，传统风速监测一般采用二维超声波，不能满足用户对风速的监测要求，且监测数据存在一定误差。3.为了解决上述问题，有申请号：202220082689.7，名称：温湿压三维风一体式风速仪的实用新型专利申请公开了一种三维风监测仪，但该三维风监测仪存在如下技术问题：4.虽然能解决三维风的监测问题，但监测元素少，只能对风向风速、温湿度进行监测，无法满足同时多气象指标的监测，目前行业状况是，农林业生产基地需要根据所监测的要素，分别将多种监测仪器分别安装；5.三维超声波探头的支撑杆个数为三个，圆周排布在三维超声波探头周围，此种支撑杆的形式实际对风阻影响较大，会对风速、风速监测造成一定干扰，影响精准度，此问题通常会被使用者忽视，但确实真是存在。6.因此急需提供一种新型风速仪，产品高度集成，能够同时精确的对三维风等多种气象要素进行监测。技术实现要素：7.本实用新型的目的是针对上述技术中存在的缺陷，提供一种三维风一体化气象站，一体化结构，方便安装调试，监测要素多样化，同时对多项气象指标进行监测，采用两根支撑杆结构，减小支架本身对监测数据造成的干扰。8.本实用新型的目的是这样实现的：包括三维风速仪；9.所述风速仪上部设雨量传感器和太阳辐射传感器；10.所述风速仪下部设有柱体，柱体内设有电路元件；11.所述风速仪包括支架和支架上固定连接的上、下两组测风探头组，所述支架设有两根支撑杆；所述测风探头组包括底座和绕底座圆周排布的三个三维超声波探头；12.所述雨量传感器与支架上方的测风探头组的底座连接；13.所述太阳辐射传感器与雨量传感器连接。14.近一步地，太阳辐射传感器的个数为两个，通过可调支架与雨量传感器连接，并分别置于雨量传感器两侧。15.近一步地，所述可调支架包括连接杆和连接套，连接套为中空结构的套筒，一端设有侧耳，通过侧耳与太阳辐射传感器连接，连接套柱面设有长条孔和顶丝孔，连接套可旋转地套装于连接杆外圆，连接杆设有限位螺钉，安装后限位螺钉位于长条孔内，限制连接套的转动范围，顶丝孔内设有顶丝，顶丝穿过顶丝孔，端面抵紧连接杆限位。16.近一步地，雨量传感器是光学雨量传感器。17.近一步地，其中一个测风探头组的底座设有多功能传感器罩，多功能传感器罩内设有温湿度传感器和气压传感器。18.近一步地，柱体底部设有安装座，安装座设有连接孔，连接孔内设有航空插座，连接孔外圆周设有一个或多个固定螺栓。19.本实用新型的有益效果：在三维风速仪支架上集成安装雨量传感器和两个太阳辐射传感器以及温湿度传感器、气压传感器，一体化结构，没有任何移动部件，高度集成，体积小、重量轻，同时满足多气象要素监测，且方便安装调试；三维风速仪支架的支撑杆个数为两个，能够有效降低支架本身对风速监测造成的干扰，近一步提高监测数据准确性；集成了两个可调角度的太阳辐射传感器，可满足用户对不同角度太阳辐射量的测试需求；采用超声波测风、光学测雨量等技术，精准免维护。20.附图说明：21.图1是本实用新型三维风一体化气象站立体图结构示意图；22.图2是本实用新型三维风一体化气象站结构示意图；23.图3是本实用新型三维风一体化气象站剖视结构示意图；24.图4是本实用新型太阳辐射传感器安装结构示意图；25.图5是本实用新型三维风一体化气象控制电路原理图。具体实施方式26.本专利申请提供一种三维风一体化气象站，三维风速仪采用两支撑杆结构，减小支架对风速监测数据的影响，在三维风速仪的基础上集成了太阳辐射传感器、雨量传感器及温湿度传感器、气压传感器，同时满足多监测要素一站式监测，解决了传统三维风速仪监测要素少、功能单一的问题。27.采用三维超声波测风技术，可同时监测u、v、w三个方速的风速及水平、垂直两个风速的风速值；三维超声波风速支撑立杆减少为2颗，减少了风阻对测试数据的影响；一体化结构，没有任何移动部件，高度集成，体积小、重量轻；集成了两个可调角度的太阳辐射传感器，可满足用户对不同角度太阳辐射量的测试需求；采用超声波测风、光学测雨量等技术，精准免维护。28.下面结合附图对本实施案例进行进一步说明29.由图1—图4可知，本实用新型包括三维风速仪，所述风速仪上部设雨量传感器2和太阳辐射传感器3；30.所述风速仪下部设有柱体4，柱体4内设有电路元件，电路元件具体为电路板9等部件；31.所述风速仪包括支架1和支架1上固定连接的上、下两组测风探头组5，所述支架1设有两根支撑杆101；所述测风探头组5包括底座503和绕底座503圆周排布的三个三维超声波探头501；32.所述雨量传感器2与支架1上方的测风探头组5的底座503连接；33.所述太阳辐射传感器3与雨量传感器2连接。34.本实施例中，在三维风速仪的基础上，一体化集成了太阳辐射传感器和雨量传感器，监测要素多样化，可通过本技术中的三维风一体式气象站同时对多个气象指标进行监测，无需另外安装其他监测仪器，使三维风速仪功能多样化，并通过减少支架的支撑杆，近一步优化支架结构，减小其对风速监测的影响。35.本实施例中，太阳辐射传感器3的个数为两个，通过可调支架6与雨量传感器2连接，并分别置于雨量传感器2两侧。所述可调支架6包括连接杆601和连接套602，连接套602为中空结构的套筒，一端设有侧耳603，侧耳603与太阳辐射传感器3通过螺栓连接，连接套602柱面设有长条孔604和顶丝孔，连接套602可旋转地套装于连接杆601外圆，连接杆601设有限位螺钉606，安装后限位螺钉606位于长条孔604内，限制连接套602的转动范围，顶丝孔内设有顶丝605，顶丝605穿过顶丝孔，端面抵紧连接杆601限位。在使用时，通过可调支架6可以调整两个太阳辐射传感器的角度，便于从不同角度监测太阳辐射量，具体操作为，松开顶丝605，太阳辐射传感器3可随连接套602沿长条孔604长度方速在连接杆601上转动，角度调整完毕后，将顶丝605拧紧锁定位置即可。36.为了提高雨量监测要素的精准度，本实施例中雨量传感器2是光学雨量传感器。37.为了近一步丰富监测要素的多样化，本实施例中在其中一个测风探头组5的底座503设有多功能传感器罩7，多功能传感器罩7内设有温湿度传感器、气压传感器8，此处设计，充分利用原始空间优化结构和功能。38.本实施例中，柱体4底部设有安装座13，安装座13设有连接孔10，连接孔10内设有航空插座11，连接孔10外圆周设有一个或多个固定螺栓12，安装时，通常将风速仪安装在杆体上部，保证一定的安装高度，可减小周围障碍物对监测数据的影响，将杆体插入连接孔10，拧紧固定螺栓12，安装即完成，优简安装步骤。39.如图5所示，公开了本技术中电路控制部分的控制原理图，柱体4内设置有电路板9，电路板9设有电路控制程序，其控制逻辑如图5所示，40.设有太阳辐射量测试电路处理太阳辐射传感器收集到的数据，过ad转换电路将数据处理并传输给单片机处理电路；41.三维超声波风速测试电路、雨量测试电路、温度度、气压测试电路分别收集三维风速仪、雨量传感器和温湿度、气压传感器监测数据，并将所收集的数据依次传输给数字采集电路和单片机处理电路；42.单片机处理电路收集各传感器采集的监测信息后，传输给数据储存电路进行数据存储，并可通过数据通讯电路实现远程传输。43.工作原理过程：44.两路太阳辐射传感器、三维超声波风速风速传感器、光学雨量传感器、环境温湿度、气压传感器各一路，同时各自探测太阳不同倾角的太阳辐射、水平风速、垂直风速、uvw三个不同方速的风速、雨量、环境温湿度、气压，探测到的这些环境信号，分别以数字或模拟的信号传输给线路板的ad转换电路或数字采集电路，ad转换电路或数字采集电路再将处理后的信号传给单片机处理中心进行处理，单片机处理电路采集到被放大的电信号，经过处理、过滤、计算后再分别通过存储电路将数据存储在存储器中，通过数据通讯电路将数据上传给上位机。45.使用方法：46.1、三维风一体化气象站适用于农林业、气象、交通、环保等淋雨对环境参数的监测；47.2、首先将三维风一体化气象站安装在周围无遮挡的区域，三维超声波探头的指北线指速正北，直接将气象站固定在现场的一个立杆上即可；48.3、将三维风一体化气象站的供电输出线缆接好；49.4、根据用户对太阳辐射的监测需求调整好太阳辐射传感器的角度，之后拧开辐射表的保护盖；50.5、给三维风一体化气象站通电（dc12v或ac220v）；51.6、根据现场使用需求设置好数据的采样频率、存储频率等参数，配置好通讯的各项参数；52.7、以上步骤都调试好之后，就可以进行户外长时间监测了，在后台实时都可以直接查看瞬时的监测数据，也可以通过上位机软件进行存储数据的下载。









图片声明：本站部分配图来自人工智能系统AI生成,觅知网授权图片,PxHere摄影无版权图库。本站只作为美观性配图使用,无任何非法侵犯第三方意图,一切解释权归图片著作权方,本站不承担任何责任。如有恶意碰瓷者,必当奉陪到底严惩不贷!




内容声明：本文中引用的各种信息及资料（包括但不限于文字、数据、图表及超链接等）均来源于该信息及资料的相关主体（包括但不限于公司、媒体、协会等机构）的官方网站或公开发表的信息。部分内容参考包括:(百度百科,百度知道,头条百科,中国民法典,刑法,牛津词典,新华词典,汉语词典,国家院校,科普平台)等数据,内容仅供参考使用,不准确地方联系删除处理！本站为非盈利性质站点,发布内容不收取任何费用也不接任何广告!




免责声明：我们致力于保护作者版权，注重分享，被刊用文章因无法核实真实出处，未能及时与作者取得联系，或有版权异议的，请联系管理员，我们会立即处理，本文部分文字与图片资源来自于网络，部分文章是来自自研大数据AI进行生成,内容摘自(百度百科,百度知道,头条百科,中国民法典,刑法,牛津词典,新华词典,汉语词典,国家院校,科普平台)等数据,内容仅供学习参考,不准确地方联系删除处理!的,若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益，请立即通知我们，情况属实，我们会第一时间予以删除，并同时向您表示歉意,谢谢!