[发明专利]一种风速球集成系统

摘要

本发明涉及一种风速球集成系统，包括风速探测球和客户端。所述风速球为双层塑料球，外球壳上分布有压力传感器和温度传感器，有一根带有底座的细杆与球体相连，细杆上安装有湿度传感器；内球壳内部有供电模块，信号放大模块，滤波模块，数据选择模块，控制模块，数据收发模块等。客户端有数据接收模块，数据缓存模块，数据存储模块，数据校正模块，数据分析模块，显示模块和控制模块。该发明直观，方便的展现了当物体放置在流体中时，流体对物体表面的作用力及流体流速的分布和变化的情况，提供了一套测量风速和风向的有效工具。用于教学与实验中时可直观的显示流体与物体相互作用的规律；用于实际的工程测量时可实现对风速与风向的准确测量。

主权项

1.一种风速球集成系统，其特征在于，包括风速探测球和客户端；所述风速探测球为外表面光滑的双层塑料球，所述双层塑料球分别为外层球壳(1)和内层球壳(9)；所述外层球壳(1)上均匀开设有6个或14个个第一通风孔，所述第一通风孔关于外层球壳的球心两两对称分布，每个第一通风孔内均设置有一个压力传感器(2)；所述压力传感器(2)与其对应的第一通风孔无缝连接，且信号连接至设置于内层球壳内的内部电路；所述外层球壳(1)上均匀开设有若干个第二通风孔，每个第二通风孔内均设置有一个温度传感器(3)；所述温度传感器(3)与其对应的第二通风孔无缝连接，且信号连接至内部电路；所述风速探测球通过支撑杆(4)与底座(5)固定连接，所述支撑杆(4)为中空结构，且支撑杆上安装有湿度传感器(6)，所述湿度传感器(6)通过支撑杆内部的导线信号连接至内部电路；所述内部电路设置于内层球壳内的PCB板(11)上，内部电路包括供电模块(10)，信号预处理电路(12)，中央处理器单元(13)和无线数据收发模块(14)；所述信号预处理电路(12)包括放大模块、滤波模块和数据选择模块；所述数据选择模块依次选通压力传感器，压力传感器输出的电压经过放大模块以及滤波模块后进入中央处理器单元进行模数转换，转换后的数据由无线数据收发模块发送到客户端；所述客户端包括无线数据接收模块，数据缓存模块，数据校准模块，数据存储模块，数据处理模块，图形显示模块和控制模块，无线数据接收模块接收到内部电路发出的信号后，进行缓存、校准、存储并分析处理后在其图形界面上显示出球体表面所受到的压力和球体表面流体流速的变化和分布状况。