一种用于风速检测的传感机构

技术领域

本发明涉及风力检测设备技术领域，具体为一种用于风速检测的传感机构。

背景技术

风速传感器是一种由风力推动传感器及脉冲感应元件组成的，可对风力及风向进行检测的设备，在消防、气象等领域的使用较为广泛，例如在消防活动中，使用风速检测仪对火灾区进行风速检测，以根据风速得知火势的蔓延方向以及速度，进而可提前采取相应的措施，以有效减缓火势的蔓延。

如图5所示，现有的风速传感器在利用风力推动传感器旋转，并通过中轴带动内部感应元件产生脉冲信号并以检测出风力的大小，但是由于风向是水平的，而在风力推动传感器回转时会产生一部分的风阻以阻碍其发生回转动作，进而导致其在旋转检测过程中的转速偏低，与实际的风速相比，检测的结果偏小，存在较大的累积误差。

发明内容

(一)解决的技术问题

本发明提供了一种用于风速检测的传感机构，具备可精准的检测风力的大小及其偏向、不会因装置本身的原因而导致风力大小的变化、稳定性及可靠性较高的优点，解决了现有的风速传感器在利用风力推动传感器旋转，并通过中轴带动内部感应元件产生脉冲信号并以检测出风力的大小，但是由于风向是水平的，而在风力推动传感器回转时会产生一部分的风阻以阻碍其发生回转动作，进而导致其在旋转检测过程中的转速偏低，与实际的风速相比，检测的结果偏小，存在较大的累积误差的问题。

(二)技术方案

本发明提供如下技术方案：一种用于风速检测的传感机构，包括固定夹板，所述固定夹板顶端的顶部固定安装有固定环，所述固定环内腔的一侧活动套接有固定连杆，所述固定连杆的外表面活动套接有活动套杆，所述活动套杆的上下两端分别通过一组平衡弹簧与固定环内腔的顶部和底部传动连接，所述活动套杆外表面的中部活动套接有光学套筒，且光学套筒的外表面固定安装有浮动滑板，所述浮动滑板外表面的一端设有风向尾翼，所述固定连杆外表面的顶部固定安装有固定套筒，且固定套筒的外表面销接有补偿挡板。

优选的，所述浮动滑板上下两端的表面分别设为不同弧度大小的流线型结构，且其在控制的流动下向上漂移。

优选的，所述活动套杆的外表面设为限位导柱，以确保光学套筒只能沿着活动套杆的轨迹上下滑动。

优选的，所述活动套杆的外表面设有光栅结构，且其与位移检测机构之间形成电反馈连接。

优选的，所述平衡弹簧的弹性系数与补偿挡板所受到不同程度的雨水垂直冲击力呈线性比例关系。

(三)有益效果

本发明具备以下有益效果：

1、该用于风速检测的传感机构，对于浮动滑板外部结构的设置，根据伯努利原理，当风吹向浮动滑板时使其上下两侧之间的风力流速发生改变，并导致其上下两侧之间的压强发生差异，进而带动其上的光学套筒沿着活动套杆的轨迹而向上移动，进而通过检测感应活动套杆的位移量来计算出此时风力的大小，与现有的风速感应机构相比，不会在风力推动传感器回转时会产生一部分的风阻以阻碍其发生回转动作，进而可精准的检测出风力的大小。

2、该用于风速检测的传感机构，对于固定套筒和补偿挡板的设置，可以在该感应机构中形成一组针对于雨水冲击的补偿机构，当该感应机构上的浮动滑板因受到雨水的冲击而导致其漂移量变小时，可以通过下移活动套杆压缩平衡弹簧来增加浮动滑板上光学套筒与活动套杆上光栅之间的相对位移量，进一步地提高该感应机构对于风力大小检测时的准确性。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明结构浮动滑板的正视图；

图3为本发明结构图1的A处放大示意图；

图4为本发明对于风力检测的原理简图；

图5为本发明现有风速传感器的检测简图。

图中：1、固定夹板；2、固定环；3、固定连杆；4、活动套杆；5、平衡弹簧；6、光学套筒；7、浮动滑板；8、风向尾翼；9、固定套筒；10、补偿挡板。

具体实施方式

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。

请参阅图1-3，一种用于风速检测的传感机构，包括固定夹板1，固定夹板1顶端的顶部固定安装有固定环2，固定环2内腔的一侧活动套接有固定连杆3，固定连杆3的外表面活动套接有活动套杆4，活动套杆4的上下两端分别通过一组平衡弹簧5与固定环2内腔的顶部和底部传动连接，活动套杆4外表面的中部活动套接有光学套筒6，且光学套筒6的外表面固定安装有浮动滑板7，浮动滑板7外表面的一端设有风向尾翼8，固定连杆3外表面的顶部固定安装有固定套筒9，且固定套筒9的外表面销接有补偿挡板10。

其中，对于浮动滑板7上风向尾翼8以及固定连杆3与固定环2之间活动套接的设置，以便于根据风向的变化通过风向尾翼8来带动该传感机构发生偏转动作，致使浮动滑板7的一端可以始终迎着风的方向。

本技术方案中，浮动滑板7上下两端的表面分别设为不同弧度大小的流线型结构，且其在控制的流动下向上漂移。

其中，对于浮动滑板7外部结构的设置，根据伯努利原理，当风吹向浮动滑板7时，使其上下两侧之间的风力流速发生改变，并导致其上下两侧之间的压强发生差异，进而带动其上的光学套筒6沿着活动套杆4的轨迹向上移动，进而通过检测感应活动套杆4的位移量来计算出此时风力的大小。

本技术方案中，活动套杆4的外表面设为限位导柱，以确保光学套筒6只能沿着活动套杆4的轨迹上下滑动。

其中，对于活动套杆4上限位导柱的设置，以确保光学套筒6在沿着活动套杆4的轨迹上下滑动的过程中，不会因风力的影响而出现旋转偏移的现象，有效地提高了该传感机构对于风力大小检测的精准性，稳定性及可靠性较高。

本技术方案中，活动套杆4的外表面设有光栅结构，且其与位移检测机构之间形成电反馈连接。

其中，对于活动套杆4上光栅机构的设置，配合光学套筒6的设置，可以精准的检测出在风力的影响下浮动滑板7向上的漂移量，进一步地提高了该感应机构对于风力大小检测的精准性。

本技术方案中，平衡弹簧5的弹性系数与补偿挡板10所受到不同程度的雨水垂直冲击力呈线性比例关系。

其中，对于固定套筒9和补偿挡板10的设置，可以在该感应机构中形成一组针对于雨水冲击的补偿机构，当该感应机构上的浮动滑板7因受到雨水的冲击而导致其漂移量变小时，可以通过下移活动套杆4压缩平衡弹簧5来增加浮动滑板7上光学套筒6与活动套杆4上光栅之间的相对位移量，进而提高该感应机构对于风力大小检测的准确性。

其中，对于平衡弹簧5弹性系数的设置，可以有效地降低在降雨过程中浮动滑板7因受到雨水的冲击而导致其漂移量变小的现象，使得该感应机构对于风力大小的检测不会受到雨水冲击的影响。

本实施例的使用方法和工作原理：

首先，通过固定夹板1将该传感机构固定安装在建筑物时，根据风向的情况并在风向尾翼8的作用下，带动浮动滑板7以及其上的活动套杆4发生偏转，致使浮动滑板7的一端迎着风向，如图4所示，在未下雨时，在空气的流动作用下，配合浮动滑板7并带动其向上移动一段距离L

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。