[发明专利]超声波测风传感器支柱结构

说明书

技术领域

本发明属于气象测量仪器领域,尤其是涉及超声波测风传感器支柱结构。

背景技术

超声波测风传感器被应用于风向风速的测量，特别应用于气象、能源、环保、农林等场所的风向风速的测量。

超声波测风传感器的工作原理为：利用超声波在顺风、逆风中传播的时间差，计算出沿超声波传播方向的风速分量，并通过超声波换能器成对组合方式进行风速风向的同时测量。一般采用两对4个超声波换能器组成正交方式，在一对超声波换能器中，一个发射超声波时，另一个接收超声波。

现有超声波测风传感器的换能器安装方式主要有两种：一种是通过四根支杆支撑探头，四个探头完全暴露在空气中，这种结构使得在四个换能器中间的工作区域易受树叶、纸片、降水等的影响；另一种是安装方式是换能器固定在一柱体顶部，上方通过支杆安装顶盖，这种结构由于换能器在柱体上端风沙、积雪等易在其上堆积而影响换能器正常工作。两种方式对传感器的测量均有不利之处。

发明内容

本发明目的是，提出一种超声波测风传感器及支撑结构，当超声波测风装置工作时能够减小或避免外界对工作区域的干扰、包括自身的结构对超声信号传输的影响，从而提高超声波测风传感器的测量性能。

本发明的技术方案是：一种超声波测风传感器，包括柱体、换能器支杆、超声波测风用换能器、顶盖支杆、顶盖；柱体上部的外侧连接换能器支杆，换能器支杆的顶部安装测量用的换能器，换能器离开柱体一定距离；柱体的上部的外侧连接顶盖支杆，顶盖支杆的顶部连接顶盖，顶盖在换能器上方一定距离，换能器处于顶盖遮盖范围内。

进一步的，所述的换能器与柱体有一定距离，换能器支杆四根或三根均匀分布在柱体的四周。

进一步的，所述的顶盖在换能器上方且与换能器有一定距离，换能器置于顶盖的遮盖保护范围内，顶盖支杆是四根或三根均匀分布在柱体顶部的四周。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：由于换能器支杆将换能器的高度提升，避免了换能器的周围受到沙尘、积雪堆积而影响换能器的工作；同时由于顶盖的作用，使得四个换能器的工作区域不受树叶、纸片等杂物以及降水的干扰，也完全克服了支架自身设计不完善造成的对换能器接收信号的影响。实验表明，本发明结构安装相同换能器，与现有技术换能器固定在一柱体顶部上方通过支杆安装顶盖的结构相比较：温和气象条件下利用本发明结构的换能器的杂散信号明显减少，恶劣气候时信号的差别尤其明显。

附图说明

图1为本发明的柱体、换能器支杆的结构示意图。

具体实施方式

由图1可见，本发明由换能器支杆100、顶盖支杆101、顶盖110、柱体120、换能器130等组成。

本发明中，柱体120的上部的外侧连接换能器支杆100，（四根）换能器支杆呈90度正交的角度（或斜上方向伸出的支杆）从柱体120接出，换能器支杆的顶部安装测量用的换能器130，高于柱体120顶部15cm以上或与柱顶的距离在20cm以上；换能器支杆直径是柱体120直径的1/2之内，换能器130离开柱体120一定距离可保证柱体对换能器的干扰较小。柱体120的上部的外侧连接顶盖支杆110，四根顶盖支杆呈90度正交，顶盖支杆的顶部通过固定的顶盖支杆101连接顶盖120，顶盖120在换能器130上方15cm以上的距离，换能器130处于顶盖120遮盖的保护范围内。换能器支杆100与顶盖支杆101呈45度交错。由于换能器支杆将换能器的高度提升，避免了换能器的周围受到沙尘、积雪堆积而影响换能器的工作；同时由于顶盖的作用，使得四个换能器的工作区域不受树叶、纸片、降水等的干扰。顶盖尤其是圆形盖板。

以上描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本领域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只是本发明的原理，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的范围内。本发明要求的保护范围由的权利要求书及其等同物决定。