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一种适用于任何方向的高空风力探测仪的制作方法

2021-10-09 02:50:00 来源:中国专利 TAG:风力 探测仪 适用于 高空 方向


1.本发明涉及风力探测仪技术领域,具体为一种适用于任何方向的高空风力探测仪。


背景技术:

2.风力测量是气象监测的重要组成部分,测量风速风向对人类更好地研究及利用风能和改善生活生产有积极的影响,在农业以及气象检测中,风向风速都是非常重要的参数,在进行风力探测时,主要使用五大类风速计,分别为旋转式风速计、压力式风速计、散热式风速计、声学风速计和激光风速计;其中旋转式风速计又分为风杯式风速计和螺旋桨叶片式风速计,旋转式风速计在使用时,当风速降低时,由于惯性作用,减速慢,导致对于阵风的测量精度低,且旋转式风速计受到的风压力正比于空气密度,空气密度的变化将会影响测量精度;压力式风速计不适用于室外,室外的灰尘、湿度和昆虫等都会影响其精确度;散热式风速计具有感应速度快,对流场干扰小,在小风速时灵敏度较高,宜应用于室内和野外的大气湍流实验,但是不能测量风向;声学风速计没有转动部件,检测响应快,能测定沿任何指定方向的风速分量,但是造价高;激光风速计为激光多普勒风速计,激光多普勒风速计不干扰被测速度场,不需要安装测风塔,动态反应快,空间分辨率高,测速范围大。
3.根据多类风速计的特性,主要采用激光风速计对任何方向的高空风力进行探测,现有的激光风速计在对高空风力进行探测时,主要依靠外接电源对其供电,当需要长期固定在某个位置进行探测时,对于电能的消耗会比较大,而现有的采用激光风速计的风力探测仪不具有新能源利用的功能,只能消耗电能,鉴于此,我们提出一种适用于任何方向的高空风力探测仪。


技术实现要素:

4.本发明的目的在于提供一种适用于任何方向的高空风力探测仪,以解决上述背景技术中提出现有的激光风速计在对高空风力进行探测时,主要依靠外接电源对其供电,当需要长期固定在某个位置进行探测时,对于电能的消耗会比较大,而现有的采用激光风速计的风力探测仪不具有新能源利用的功能,只能消耗电能的问题。
5.为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
6.一种适用于任何方向的高空风力探测仪,包括箱体,所述箱体的前侧铰接有检修门,所述箱体内且靠近底部的位置设有安装板,所述安装板的表面且靠近左侧的位置设有风力蓄电池和太阳能蓄电池,所述安装板的表面且位于中部的位置设有主电源和逆变器,所述安装板的表面且靠近右侧的位置设有变压器,所述箱体内壁的顶部且靠近左侧的位置设有矩形安装仓,所述矩形安装仓内设有探测仪主机、数据存储盒、无线数据传输设备和太阳能控制器,且数据存储盒与探测仪主机活动插接,所述箱体内壁的顶部且靠近右侧的位置设有第一伺服电机,所述第一伺服电机输出轴的端部穿过箱体内壁的顶部且同轴连接有转动盘,所述转动盘的顶部设有驱动箱,所述驱动箱内壁的左侧设有第二伺服电机,所述第
二伺服电机输出轴的端部穿过驱动箱的内壁且同轴连接有激光多普勒风速计,所述箱体的左侧设有辐射能采集机构,所述箱体的右侧且靠近顶部的位置水平设有条形支撑板,所述条形支撑板顶部的中部竖直设有支撑柱,所述支撑柱的外壁且位于中下部的位置水平设有第一条形板,所述第一条形板的顶部设有气温传感器和气压传感器,所述支撑柱的外壁且位于中上部的位置水平设有第二条形板,所述第二条形板的顶部设有风向传感器,所述支撑柱的顶端转动连接有风力发电机箱,所述风力发电机箱内设有增速箱和发电机,所述风力发电机箱的一端转动连接有旋转叶片,所述旋转叶片的转动轴通过齿轮与增速箱内的齿轮啮合,所述风力发电机箱远离旋转叶片的一端设有导向舵。
7.作为优选,所述箱体的底部且靠近四个边角的位置均设有万向轮。
8.作为优选,所述箱体的左右两侧且位于前后两侧边缘的位置均竖直设有矩形管,所述矩形管的外侧且靠近底部的位置均螺纹连接有紧固螺栓,四个所述矩形管内均滑动连接有连接杆,四个所述连接杆的底端共同连接有框形支撑板,所述框形支撑板的顶部且靠近四个边角的位置均开设有安装孔,且所述框形支撑板通过地脚螺栓与地面固定。
9.作为优选,所述安装板的表面且靠近前侧的位置开设有多个呈矩阵式排列的出风孔,所述安装板的表面且靠近后侧的位置也开设有多个呈矩阵式排列的所述出风孔,所述箱体的前后两侧之间且位于安装板下方的位置设有对称分布的条形固定板,两个所述条形固定板的顶部且靠近前后两端的位置均设有散热风扇。
10.作为优选,所述箱体的左右两侧且靠近底部的位置均开设有多组等间距排布的进风孔,每组由多个等间距排布的所述进风孔组成,所述进风孔呈倾斜设置,且所述进风孔的内端高于外端。
11.作为优选,所述辐射能采集机构包括开口向上设置的u形固定板,所述u形固定板的右侧通过螺钉与箱体的左侧螺纹连接,所述u形固定板左侧的顶部水平设有第一u形固块,所述第一u形固块内壁的两侧之间转动连接有第一转动块,所述第一转动块的端部竖直设有第二u形固块,所述第二u形固块内壁的两侧之间转动连接有第二转动块,所述第二转动块的端部连接有太阳能板。
12.作为优选,所述第一u形固块的底部设有第三伺服电机,所述第三伺服电机输出轴的端部穿过第一u形固块的底部且与所述第一转动块的转动轴同轴连接,所述第一u形固块的底部且位于第三伺服电机外侧的位置设有第一防护罩,所述第二u形固块的一侧设有第四伺服电机,所述第四伺服电机输出轴的端部穿过第二u形固块的外侧且与所述第二转动块的转动轴同轴连接,所述第一u形固块的外侧且位于第四伺服电机外侧的位置设有第二防护罩。
13.作为优选,所述箱体的左侧且靠近左上角的位置开设有散热窗口。
14.作为优选,所述第一条形板的顶部且位于气温传感器和气压传感器之间的位置设有固定立块,所述固定立块的顶部水平设有陶瓷板,所述气温传感器和气压传感器均位于陶瓷板的下方。
15.作为优选,所述太阳能板通过导线与太阳能控制器电性连接,太阳能控制器通过导线与太阳能蓄电池电性连接,所述风力发电机箱内的发电机通过导线与风力蓄电池电性连接。
16.与现有技术相比,本发明的有益效果是:
17.1、该适用于任何方向的高空风力探测仪,通过设有的辐射能采集机构,可以调整太阳能板的角度,以使太阳能板更好的吸收太阳辐射能,在太阳能控制器的作用下,可以将辐射能转化为电能并储存在太阳能蓄电池中,从而使该探测仪具有太阳能利用的功能。
18.2、该适用于任何方向的高空风力探测仪,通过旋转叶片、导向舵和风力发电机箱内的发电机可以对风力进行利用,将其转化为电能并储存在风力蓄电池内,从而使该探测仪具有风能利用的功能。
19.3、该适用于任何方向的高空风力探测仪,在逆变器和变压器的作用下,可以将风力蓄电池和太阳能蓄电池中的直流电转化为交流电,为该探测仪提供电能,从而避免该探测仪一直消耗外接电能。
20.4、该适用于任何方向的高空风力探测仪,通过矩形安装仓内的探测仪主机可以检测出所测方向上高空的风速和风向,并将检测数据储存在数据存储盒内,作为备份,同时通过无线数据传输设备将检测的数据实时发送至风力探测主控室,以便使用者实时观察风力数据。
21.5、该适用于任何方向的高空风力探测仪,通过设有的万向轮、矩形管、紧固螺栓、连接杆和框形支撑板,可以便于使用者移动和固定该探测仪的位置。
附图说明
22.图1为本发明的整体第一视角结构示意图;
23.图2为本发明图1中a处的结构放大示意图;
24.图3为本发明的整体第二视角结构示意图;
25.图4为本发明的部分结构示意图之一;
26.图5为本发明的部分结构示意图之二;
27.图6为本发明的部分结构示意图之三;
28.图7为本发明中的驱动箱、第二伺服电机和激光多普勒风速计的装配结构示意图;
29.图8为本发明中的辐射能采集机构结构示意图;
30.图9为本发明中的辐射能采集机构的部分结构示意图;
31.图10为本发明中的箱体的部分剖面结构示意图。
32.图中:箱体1、检修门10、条形支撑板11、安装板12、出风孔120、条形固定板13、进风孔14、矩形安装仓15、第一伺服电机2、转动盘20、驱动箱3、第二伺服电机4、激光多普勒风速计5、辐射能采集机构6、u形固定板60、第一u形固块61、第一转动块62、第三伺服电机63、第二u形固块64、第二转动块65、第四伺服电机66、太阳能板67、第一防护罩68、第二防护罩69、支撑柱7、第一条形板70、固定立块700、陶瓷板7000、第二条形板71、气温传感器8、气压传感器9、风向传感器16、风力发电机箱17、旋转叶片18、导向舵19、矩形管21、紧固螺栓210、连接杆22、框形支撑板23、万向轮24、风力蓄电池25、太阳能蓄电池26、主电源27、逆变器28、变压器29、散热风扇30、散热窗口31。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
34.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备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发明的限制。
35.此外,术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
36.实施例1
37.本发明的适用于任何方向的高空风力探测仪,包括箱体1,箱体1的前侧铰接有检修门10,便于后期维护,箱体1内且靠近底部的位置设有安装板12,安装板12的表面且靠近左侧的位置设有风力蓄电池25和太阳能蓄电池26,风力蓄电池25用于储存风力发电的电能,太阳能蓄电池26用于储存太阳能发电的电能,安装板12的表面且位于中部的位置设有主电源27和逆变器28,主电源27为外接电源,逆变器28用于将风力蓄电池25和太阳能蓄电池26的直流电转化为交流电,为该探测仪提供电能,安装板12的表面且靠近右侧的位置设有变压器29,将转化的交流电进行升压或者降压,确保该探测仪可以正常使用该电能,箱体1内壁的顶部且靠近左侧的位置设有矩形安装仓15,矩形安装仓15内设有探测仪主机、数据存储盒、无线数据传输设备和太阳能控制器,探测仪主机用于检测分析所测的风速和风向,以及该探测仪所处环境的温度和气压,通过无线数据传输设备将检测的数据实时发送给风力探测主控室,以便于使用者实时观察到所测位置的风力大小,且数据存储盒与探测仪主机活动插接,便于使用者取出数据存储盒,箱体1内壁的顶部且靠近右侧的位置设有第一伺服电机2,第一伺服电机2输出轴的端部穿过箱体1内壁的顶部且同轴连接有转动盘20,转动盘20的顶部设有驱动箱3,第一伺服电机2通过转动盘20带动驱动箱3转动,从而实现激光多普勒风速计5的水平角度调整,驱动箱3内壁的左侧设有第二伺服电机4,第二伺服电机4输出轴的端部穿过驱动箱3的内壁且同轴连接有激光多普勒风速计5,通过第二伺服电机4带动激光多普勒风速计5转动,对激光多普勒风速计5进行俯仰角度的调整,从而使该探测仪可以根据需要进行任何方向的高空风力探测,箱体1的左侧设有辐射能采集机构6,箱体1的右侧且靠近顶部的位置水平设有条形支撑板11,条形支撑板11顶部的中部竖直设有支撑柱7,支撑柱7的外壁且位于中下部的位置水平设有第一条形板70,第一条形板70的顶部设有气温传感器8和气压传感器9,用于检测该探测仪所处环境的温度和气压,确保该探测仪在正常环境温度和环境气压中工作,避免影响探测数据的准确性,支撑柱7的外壁且位于中上部的位置水平设有第二条形板71,第二条形板71的顶部设有风向传感器16,用于探测风向,支撑柱7的顶端转动连接有风力发电机箱17,风力发电机箱17内设有增速箱和发电机,风力发电机箱17的一端转动连接有旋转叶片18,旋转叶片18的转动轴通过齿轮与增速箱内的齿轮啮合,提高发电机连接轴的转速,从而带动发电机高速转动,风力发电机箱17远离旋转叶片18的一端设有导向舵19,使旋转叶片18可以自行调整角度,始终迎风转动。
38.实施例2
39.本发明的适用于任何方向的高空风力探测仪,包括箱体1,箱体1的前侧铰接有检修门10,便于后期维护,箱体1内且靠近底部的位置设有安装板12,安装板12的表面且靠近左侧的位置设有风力蓄电池25和太阳能蓄电池26,风力蓄电池25用于储存风力发电的电能,太阳能蓄电池26用于储存太阳能发电的电能,安装板12的表面且位于中部的位置设有主电源27和逆变器28,主电源27为外接电源,逆变器28用于将风力蓄电池25和太阳能蓄电池26的直流电转化为交流电,为该探测仪提供电能,安装板12的表面且靠近右侧的位置设有变压器29,将转化的交流电进行升压或者降压,确保该探测仪可以正常使用该电能,箱体1内壁的顶部且靠近左侧的位置设有矩形安装仓15,矩形安装仓15内设有探测仪主机、数据存储盒、无线数据传输设备和太阳能控制器,探测仪主机用于检测分析所测的风速和风向,以及该探测仪所处环境的温度和气压,通过无线数据传输设备将检测的数据实时发送给风力探测主控室,以便于使用者实时观察到所测位置的风力大小,且数据存储盒与探测仪主机活动插接,便于使用者取出数据存储盒,箱体1内壁的顶部且靠近右侧的位置设有第一伺服电机2,第一伺服电机2输出轴的端部穿过箱体1内壁的顶部且同轴连接有转动盘20,转动盘20的顶部设有驱动箱3,第一伺服电机2通过转动盘20带动驱动箱3转动,从而实现激光多普勒风速计5的水平角度调整,驱动箱3内壁的左侧设有第二伺服电机4,第二伺服电机4输出轴的端部穿过驱动箱3的内壁且同轴连接有激光多普勒风速计5,通过第二伺服电机4带动激光多普勒风速计5转动,对激光多普勒风速计5进行俯仰角度的调整,从而使该探测仪可以根据需要进行任何方向的高空风力探测,箱体1的左侧设有辐射能采集机构6,箱体1的右侧且靠近顶部的位置水平设有条形支撑板11,条形支撑板11顶部的中部竖直设有支撑柱7,支撑柱7的外壁且位于中下部的位置水平设有第一条形板70,第一条形板70的顶部设有气温传感器8和气压传感器9,用于检测该探测仪所处环境的温度和气压,确保该探测仪在正常环境温度和环境气压中工作,避免影响探测数据的准确性,支撑柱7的外壁且位于中上部的位置水平设有第二条形板71,第二条形板71的顶部设有风向传感器16,用于探测风向,支撑柱7的顶端转动连接有风力发电机箱17,风力发电机箱17内设有增速箱和发电机,风力发电机箱17的一端转动连接有旋转叶片18,旋转叶片18的转动轴通过齿轮与增速箱内的齿轮啮合,提高发电机连接轴的转速,从而带动发电机高速转动,风力发电机箱17远离旋转叶片18的一端设有导向舵19,使旋转叶片18可以自行调整角度,始终迎风转动。
40.上述方案中,箱体1的底部且靠近四个边角的位置均设有万向轮24,便于使用者在小范围内移动该探测仪的位置。
41.进一步的,箱体1的左右两侧且位于前后两侧边缘的位置均竖直设有矩形管21,矩形管21的外侧且靠近底部的位置均螺纹连接有紧固螺栓210,四个矩形管21内均滑动连接有连接杆22,通过紧固螺栓210将调整好位置后的连接杆22固定,四个连接杆22的底端共同连接有框形支撑板23,框形支撑板23的顶部且靠近四个边角的位置均开设有安装孔,且框形支撑板23通过地脚螺栓与地面固定,使该探测仪的位置可以被固定。
42.实施例3
43.本发明的适用于任何方向的高空风力探测仪,包括箱体1,箱体1的前侧铰接有检修门10,便于后期维护,箱体1内且靠近底部的位置设有安装板12,安装板12的表面且靠近左侧的位置设有风力蓄电池25和太阳能蓄电池26,风力蓄电池25用于储存风力发电的电
能,太阳能蓄电池26用于储存太阳能发电的电能,安装板12的表面且位于中部的位置设有主电源27和逆变器28,主电源27为外接电源,逆变器28用于将风力蓄电池25和太阳能蓄电池26的直流电转化为交流电,为该探测仪提供电能,安装板12的表面且靠近右侧的位置设有变压器29,将转化的交流电进行升压或者降压,确保该探测仪可以正常使用该电能,箱体1内壁的顶部且靠近左侧的位置设有矩形安装仓15,矩形安装仓15内设有探测仪主机、数据存储盒、无线数据传输设备和太阳能控制器,探测仪主机用于检测分析所测的风速和风向,以及该探测仪所处环境的温度和气压,通过无线数据传输设备将检测的数据实时发送给风力探测主控室,以便于使用者实时观察到所测位置的风力大小,且数据存储盒与探测仪主机活动插接,便于使用者取出数据存储盒,箱体1内壁的顶部且靠近右侧的位置设有第一伺服电机2,第一伺服电机2输出轴的端部穿过箱体1内壁的顶部且同轴连接有转动盘20,转动盘20的顶部设有驱动箱3,第一伺服电机2通过转动盘20带动驱动箱3转动,从而实现激光多普勒风速计5的水平角度调整,驱动箱3内壁的左侧设有第二伺服电机4,第二伺服电机4输出轴的端部穿过驱动箱3的内壁且同轴连接有激光多普勒风速计5,通过第二伺服电机4带动激光多普勒风速计5转动,对激光多普勒风速计5进行俯仰角度的调整,从而使该探测仪可以根据需要进行任何方向的高空风力探测,箱体1的左侧设有辐射能采集机构6,箱体1的右侧且靠近顶部的位置水平设有条形支撑板11,条形支撑板11顶部的中部竖直设有支撑柱7,支撑柱7的外壁且位于中下部的位置水平设有第一条形板70,第一条形板70的顶部设有气温传感器8和气压传感器9,用于检测该探测仪所处环境的温度和气压,确保该探测仪在正常环境温度和环境气压中工作,避免影响探测数据的准确性,支撑柱7的外壁且位于中上部的位置水平设有第二条形板71,第二条形板71的顶部设有风向传感器16,用于探测风向,支撑柱7的顶端转动连接有风力发电机箱17,风力发电机箱17内设有增速箱和发电机,风力发电机箱17的一端转动连接有旋转叶片18,旋转叶片18的转动轴通过齿轮与增速箱内的齿轮啮合,提高发电机连接轴的转速,从而带动发电机高速转动,风力发电机箱17远离旋转叶片18的一端设有导向舵19,使旋转叶片18可以自行调整角度,始终迎风转动。
44.上述方案中,安装板12的表面且靠近前侧的位置开设有多个呈矩阵式排列的出风孔120,安装板12的表面且靠近后侧的位置也开设有多个呈矩阵式排列的出风孔120,使散热风扇30形成的风流可以穿过安装板12,箱体1的前后两侧之间且位于安装板12下方的位置设有对称分布的条形固定板13,两个条形固定板13的顶部且靠近前后两端的位置均设有散热风扇30,因为箱体1的内部设置有多种元器件,这些元器件在工作时会产生热量,通过散热风扇30可以加快箱体1内部热量的散出,避免箱体1内部的元器件因为高温而损坏。
45.进一步的,箱体1的左右两侧且靠近底部的位置均开设有多组等间距排布的进风孔14,每组由多个等间距排布的进风孔14组成,进风孔14呈倾斜设置,且进风孔14的内端高于外端,向下倾斜设置可以避免雨水进入到箱体1的内部。
46.进一步的,箱体1的左侧且靠近左上角的位置开设有散热窗口31,使箱体1内部的热量可以散出。
47.实施例4
48.本发明的适用于任何方向的高空风力探测仪,包括箱体1,箱体1的前侧铰接有检修门10,便于后期维护,箱体1内且靠近底部的位置设有安装板12,安装板12的表面且靠近左侧的位置设有风力蓄电池25和太阳能蓄电池26,风力蓄电池25用于储存风力发电的电
能,太阳能蓄电池26用于储存太阳能发电的电能,安装板12的表面且位于中部的位置设有主电源27和逆变器28,主电源27为外接电源,逆变器28用于将风力蓄电池25和太阳能蓄电池26的直流电转化为交流电,为该探测仪提供电能,安装板12的表面且靠近右侧的位置设有变压器29,将转化的交流电进行升压或者降压,确保该探测仪可以正常使用该电能,箱体1内壁的顶部且靠近左侧的位置设有矩形安装仓15,矩形安装仓15内设有探测仪主机、数据存储盒、无线数据传输设备和太阳能控制器,探测仪主机用于检测分析所测的风速和风向,以及该探测仪所处环境的温度和气压,通过无线数据传输设备将检测的数据实时发送给风力探测主控室,以便于使用者实时观察到所测位置的风力大小,且数据存储盒与探测仪主机活动插接,便于使用者取出数据存储盒,箱体1内壁的顶部且靠近右侧的位置设有第一伺服电机2,第一伺服电机2输出轴的端部穿过箱体1内壁的顶部且同轴连接有转动盘20,转动盘20的顶部设有驱动箱3,第一伺服电机2通过转动盘20带动驱动箱3转动,从而实现激光多普勒风速计5的水平角度调整,驱动箱3内壁的左侧设有第二伺服电机4,第二伺服电机4输出轴的端部穿过驱动箱3的内壁且同轴连接有激光多普勒风速计5,通过第二伺服电机4带动激光多普勒风速计5转动,对激光多普勒风速计5进行俯仰角度的调整,从而使该探测仪可以根据需要进行任何方向的高空风力探测,箱体1的左侧设有辐射能采集机构6,箱体1的右侧且靠近顶部的位置水平设有条形支撑板11,条形支撑板11顶部的中部竖直设有支撑柱7,支撑柱7的外壁且位于中下部的位置水平设有第一条形板70,第一条形板70的顶部设有气温传感器8和气压传感器9,用于检测该探测仪所处环境的温度和气压,确保该探测仪在正常环境温度和环境气压中工作,避免影响探测数据的准确性,支撑柱7的外壁且位于中上部的位置水平设有第二条形板71,第二条形板71的顶部设有风向传感器16,用于探测风向,支撑柱7的顶端转动连接有风力发电机箱17,风力发电机箱17内设有增速箱和发电机,风力发电机箱17的一端转动连接有旋转叶片18,旋转叶片18的转动轴通过齿轮与增速箱内的齿轮啮合,提高发电机连接轴的转速,从而带动发电机高速转动,风力发电机箱17远离旋转叶片18的一端设有导向舵19,使旋转叶片18可以自行调整角度,始终迎风转动。
49.上述方案中,辐射能采集机构6包括开口向上设置的u形固定板60,u形固定板60的右侧通过螺钉与箱体1的左侧螺纹连接,将辐射能采集机构6的位置固定,u形固定板60左侧的顶部水平设有第一u形固块61,第一u形固块61内壁的两侧之间转动连接有第一转动块62,第一转动块62的端部竖直设有第二u形固块64,第二u形固块64内壁的两侧之间转动连接有第二转动块65,第二转动块65的端部连接有太阳能板67,通过第一u形固块61和第一转动块62可以调整太阳能板67的水平角度,通过第二u形固块64和第二转动块65可以调整太阳能板67的俯仰角度,从而使太阳能板67可以更好的吸收太阳辐射能。
50.进一步的,第一u形固块61的底部设有第三伺服电机63,第三伺服电机63输出轴的端部穿过第一u形固块61的底部且与第一转动块62的转动轴同轴连接,通过第三伺服电机63驱动第一转动块62转动,第一u形固块61的底部且位于第三伺服电机63外侧的位置设有第一防护罩68,对第三伺服电机63起到保护作用,第二u形固块64的一侧设有第四伺服电机66,第四伺服电机66输出轴的端部穿过第二u形固块64的外侧且与第二转动块65的转动轴同轴连接,通过第四伺服电机66驱动第二转动块65转动,第一u形固块61的外侧且位于第四伺服电机66外侧的位置设有第二防护罩69,对第四伺服电机66起到保护作用。
51.实施例5
52.本发明的适用于任何方向的高空风力探测仪,包括箱体1,箱体1的前侧铰接有检修门10,便于后期维护,箱体1内且靠近底部的位置设有安装板12,安装板12的表面且靠近左侧的位置设有风力蓄电池25和太阳能蓄电池26,风力蓄电池25用于储存风力发电的电能,太阳能蓄电池26用于储存太阳能发电的电能,安装板12的表面且位于中部的位置设有主电源27和逆变器28,主电源27为外接电源,逆变器28用于将风力蓄电池25和太阳能蓄电池26的直流电转化为交流电,为该探测仪提供电能,安装板12的表面且靠近右侧的位置设有变压器29,将转化的交流电进行升压或者降压,确保该探测仪可以正常使用该电能,箱体1内壁的顶部且靠近左侧的位置设有矩形安装仓15,矩形安装仓15内设有探测仪主机、数据存储盒、无线数据传输设备和太阳能控制器,探测仪主机用于检测分析所测的风速和风向,以及该探测仪所处环境的温度和气压,通过无线数据传输设备将检测的数据实时发送给风力探测主控室,以便于使用者实时观察到所测位置的风力大小,且数据存储盒与探测仪主机活动插接,便于使用者取出数据存储盒,箱体1内壁的顶部且靠近右侧的位置设有第一伺服电机2,第一伺服电机2输出轴的端部穿过箱体1内壁的顶部且同轴连接有转动盘20,转动盘20的顶部设有驱动箱3,第一伺服电机2通过转动盘20带动驱动箱3转动,从而实现激光多普勒风速计5的水平角度调整,驱动箱3内壁的左侧设有第二伺服电机4,第二伺服电机4输出轴的端部穿过驱动箱3的内壁且同轴连接有激光多普勒风速计5,通过第二伺服电机4带动激光多普勒风速计5转动,对激光多普勒风速计5进行俯仰角度的调整,从而使该探测仪可以根据需要进行任何方向的高空风力探测,箱体1的左侧设有辐射能采集机构6,箱体1的右侧且靠近顶部的位置水平设有条形支撑板11,条形支撑板11顶部的中部竖直设有支撑柱7,支撑柱7的外壁且位于中下部的位置水平设有第一条形板70,第一条形板70的顶部设有气温传感器8和气压传感器9,用于检测该探测仪所处环境的温度和气压,确保该探测仪在正常环境温度和环境气压中工作,避免影响探测数据的准确性,支撑柱7的外壁且位于中上部的位置水平设有第二条形板71,第二条形板71的顶部设有风向传感器16,用于探测风向,支撑柱7的顶端转动连接有风力发电机箱17,风力发电机箱17内设有增速箱和发电机,风力发电机箱17的一端转动连接有旋转叶片18,旋转叶片18的转动轴通过齿轮与增速箱内的齿轮啮合,提高发电机连接轴的转速,从而带动发电机高速转动,风力发电机箱17远离旋转叶片18的一端设有导向舵19,使旋转叶片18可以自行调整角度,始终迎风转动。
53.上述方案中,第一条形板70的顶部且位于气温传感器8和气压传感器9之间的位置设有固定立块700,固定立块700的顶部水平设有陶瓷板7000,气温传感器8和气压传感器9均位于陶瓷板7000的下方,避免气温传感器8和气压传感器9被太阳直射。
54.实施例6
55.本发明的适用于任何方向的高空风力探测仪,包括箱体1,箱体1的前侧铰接有检修门10,便于后期维护,箱体1内且靠近底部的位置设有安装板12,安装板12的表面且靠近左侧的位置设有风力蓄电池25和太阳能蓄电池26,风力蓄电池25用于储存风力发电的电能,太阳能蓄电池26用于储存太阳能发电的电能,安装板12的表面且位于中部的位置设有主电源27和逆变器28,主电源27为外接电源,逆变器28用于将风力蓄电池25和太阳能蓄电池26的直流电转化为交流电,为该探测仪提供电能,安装板12的表面且靠近右侧的位置设有变压器29,将转化的交流电进行升压或者降压,确保该探测仪可以正常使用该电能,箱体1内壁的顶部且靠近左侧的位置设有矩形安装仓15,矩形安装仓15内设有探测仪主机、数据
存储盒、无线数据传输设备和太阳能控制器,探测仪主机用于检测分析所测的风速和风向,以及该探测仪所处环境的温度和气压,通过无线数据传输设备将检测的数据实时发送给风力探测主控室,以便于使用者实时观察到所测位置的风力大小,且数据存储盒与探测仪主机活动插接,便于使用者取出数据存储盒,箱体1内壁的顶部且靠近右侧的位置设有第一伺服电机2,第一伺服电机2输出轴的端部穿过箱体1内壁的顶部且同轴连接有转动盘20,转动盘20的顶部设有驱动箱3,第一伺服电机2通过转动盘20带动驱动箱3转动,从而实现激光多普勒风速计5的水平角度调整,驱动箱3内壁的左侧设有第二伺服电机4,第二伺服电机4输出轴的端部穿过驱动箱3的内壁且同轴连接有激光多普勒风速计5,通过第二伺服电机4带动激光多普勒风速计5转动,对激光多普勒风速计5进行俯仰角度的调整,从而使该探测仪可以根据需要进行任何方向的高空风力探测,箱体1的左侧设有辐射能采集机构6,箱体1的右侧且靠近顶部的位置水平设有条形支撑板11,条形支撑板11顶部的中部竖直设有支撑柱7,支撑柱7的外壁且位于中下部的位置水平设有第一条形板70,第一条形板70的顶部设有气温传感器8和气压传感器9,用于检测该探测仪所处环境的温度和气压,确保该探测仪在正常环境温度和环境气压中工作,避免影响探测数据的准确性,支撑柱7的外壁且位于中上部的位置水平设有第二条形板71,第二条形板71的顶部设有风向传感器16,用于探测风向,支撑柱7的顶端转动连接有风力发电机箱17,风力发电机箱17内设有增速箱和发电机,风力发电机箱17的一端转动连接有旋转叶片18,旋转叶片18的转动轴通过齿轮与增速箱内的齿轮啮合,提高发电机连接轴的转速,从而带动发电机高速转动,风力发电机箱17远离旋转叶片18的一端设有导向舵19,使旋转叶片18可以自行调整角度,始终迎风转动。
56.上述方案中,太阳能板67通过导线与太阳能控制器电性连接,太阳能控制器通过导线与太阳能蓄电池26电性连接,通过太阳能控制器将太阳能板67吸收的辐射能转化为电能并储存在太阳能蓄电池26内,风力发电机箱17内的发电机通过导线与风力蓄电池25电性连接,通过发电机将风能转化的电能储存在风力蓄电池25内。
57.需要说明的是,激光多普勒风速计是建立在激光技术和多普勒频移原理基础上,通过频率测量来测定风速,激光通过大气层时,大气层中的气溶胶粒子对入射光有散射效应,而运行的气溶胶粒子将使散射光的频率产生多普勒频移效应;在接收器内比较发射的参考光和散射光的频差,就可确定运载气溶胶粒子的气流速度。
58.光学多普勒效应:当光源和反射体或散射体之间存在相对运动时,接收到的波频率与入射频率存在差别的现象。
59.频移现象:由于振源与观察者之间存在着相对运动,使观察者听到的声音频率不同于振源频率的现象。
60.测速基本原理:当激光照射到跟随流体一起运动的微粒上时,激光被运动的微粒散射;散射光的频率和入射光的频率相比较,有正比于流体速度的频率偏移;测量此频率偏移,就可以测得流体速度。
61.本发明的适用于任何方向的高空风力探测仪在使用时,使用者将该探测仪移动到所需位置,然后将四个紧固螺栓210拧松,使框形支撑板23与地面接触,并通过地脚螺栓将框形支撑板23与地面固定,从而使该探测仪的位置固定;然后通过第一伺服电机2带动驱动箱3转动,调整激光多普勒风速计5的水平角度,再通过第二伺服电机4调整激光多普勒风速计5的俯仰角度,使激光多普勒风速计5可以朝向使用者所需探测方向的高空,之后,使用者
便可以启动该探测仪进行风力探测;在该探测仪的使用过程中,当有风驱动旋转叶片18转动时,旋转叶片18的转动轴通过增速箱驱动发电机的转轴转动,从而使发电机发电,发电机将产生的电能储存在风力蓄电池25内,当有太阳光照射在太阳能板67上时,太阳能板67吸收太阳辐射能,并在太阳能控制器的作用下,将转化的电能储存在太阳能蓄电池26内,当风力蓄电池25和太阳能蓄电池26储存满电后,可以通过逆变器28和变压器29的处理后供该探测仪使用,从而避免该探测仪一直消耗外接电能,实现节能的作用。
62.以上显示和描述了本发明的基本原理、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,上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例,并不用来限制本发明,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要求保护的本发明范围内。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。
再多了解一些

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