一种风速风向传感器防冻装置的制作方法

1.本实用新型涉及气象监控设备技术领域，具体为一种风速风向传感器防冻装置。


背景技术：

2.风速传感器是用来测量风速的设备,外形小巧轻便，便于携带和组装。按照工作原理可粗略分为机械式风速传感器、超声波式风速传感器。能有效获得风速信息，壳体采用优质铝合金型材或聚碳酸酯复合材料，防雨水，耐腐蚀，抗老化，是一种使用方便，安全可靠的智能仪器仪表。主要用在气象、农业、船舶等领域，可长期在室外使用。风向传感器，是一种以风向箭头的转动探测、感受外界的风向信息，并将其传递给同轴码盘，同时输出对应风向相关数值的物理装置。风向传感器可测量室外环境中的近地风向，按工作原理可分为光电式、电压式和罗盘式等，被广泛应用于气象、海洋、环境、农业、林业、水利、电力、科研等领域，通常与风速传感器一起使用。
3.压力、温度、湿度、雨量、风向、风速、能见度、云是国家级自动气象站的观测要素，目前dzz4自动气象站风向风速的观测采用的是传统的传感器，此传感器具有稳定性好、维护方便、成本较低、安装简洁等许多优点，在我国气象观测设备中应用广泛。但冬季也存在一定的缺点，风向风速传感器容易受冻。在贵州省西部，万山等海拔较高的地方，每年冬季在低温、凝冻的条件下，风速、风向传感器容易被冻结，造成了气象观测数据的缺失和数据错误，严重影响自动气象站的风数据观测业务质量，凝冻天气，风向、风速传感器被冻的情况下需人工爬上10米风塔进行处理，存在极大的安全隐患到，针对此问题还设计发明了一种基于单片机的风向风速传感器自动加热装置以解决风向风速的防冻问题，提高风气象数据的可用性。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：
5.本实用新型一种风速风向传感器防冻装置，包括控制器，所述控制器内部固定安装有处理器，所述控制器正面一侧固定安装有检修门，所述检修门一侧固定安装有观察窗，所述控制器通过导线连接有检测器，所述检测器包括底座，所述底座顶部固定安装有连接柱，所述连接柱内部固定安装有加热器和温度传感器，所述连接柱的顶部固定安装有风向仪，所述风向仪的内部固定安装有风向传感器，所述风向仪的顶部固定安装有风速仪，所述风速仪内部固定安装有风速传感器。
6.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述处理器包括cpu、数码管显示电路、复位电路、晶振电路和驱动电路，且所述数码管显示电路、复位电路、晶振电路和驱动电路与cpu对应引脚电性连接。
7.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述温度传感器通过导线与cpu的i/o引脚电性连接，所述温度传感器与cpu通过导线进行数据交互，所述cpu另一i/o引脚电性连接有继电器，所述继电器通过导线与加热器和驱动电路电性连接。
8.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述加热器为ds18b20数字温度传感器，所述加热器为碳纤维加热片，所述加热器的工作电压为dc12v,所述加热器正常工作的功率为8w。
9.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述观察窗设置靠近数码管显示电路的一侧，所述观察窗内部嵌设有亚克力板。
10.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述cpu为at89c52型单片机，所述cpu、数码管显示电路、复位电路、晶振电路和驱动电路均集成在处理器的电路板上。
11.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述加热器的加热片设置在风速传感器和风向传感器的外侧，且所述加热器的加热片与风速传感器和风向传感器相互贴合。
12.本实用新型的有益效果是：
13.1.该种风速风向传感器防冻装置，通过采用at89c52型单片机，所述cpu、数码管显示电路、复位电路、晶振电路和驱动电路均集成在处理器的电路板上，集成度高，易扩展，适应性强；
14.2.该种风速风向传感器防冻装置，加热器通过采用ds18b20数字温度传感器，所述加热器为碳纤维加热片，所述加热器的工作电压为dc12v,所述加热器正常工作的功率为8w，低电压、低功耗、低成本、加热快；
15.该种风速风向传感器防冻装置，结构简单合理，使用方便，有效解决了现有多数风速风向传感器防冻装置物理防护存在的问题，具有较高的实用价值。
附图说明
16.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
17.图1是本实用新型一种风速风向传感器防冻装置的立体结构示意图；
18.图2是本实用新型一种风速风向传感器防冻装置的硬件设计框图；
19.图3是本实用新型一种风速风向传感器防冻装置的软件设计框图。
20.图中：1、控制器；2、检测器；3、检修门；4、底座；5、连接柱；6、风向仪；7、风速仪；8、观察窗。
具体实施方式
21.以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
22.实施例：如图1
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3所示，本实用新型一种风速风向传感器防冻装置，包括控制器1，控制器1内部固定安装有处理器，控制器1正面一侧固定安装有检修门3，检修门3一侧固定安装有观察窗8，控制器1通过导线连接有检测器2，检测器2包括底座4，底座4顶部固定安装有连接柱5，连接柱5内部固定安装有加热器和温度传感器，连接柱5的顶部固定安装有风向仪6，风向仪6的内部固定安装有风向传感器，风向仪6的顶部固定安装有风速仪7，风速仪7内部固定安装有风速传感器。
23.其中，处理器包括cpu、数码管显示电路、复位电路、晶振电路和驱动电路，且数码管显示电路、复位电路、晶振电路和驱动电路与cpu对应引脚电性连接。
24.其中，温度传感器通过导线与cpu的i/o引脚电性连接，温度传感器与cpu通过导线进行数据交互，cpu另一i/o引脚电性连接有继电器，继电器通过导线与加热器和驱动电路电性连接。
25.其中，加热器为ds18b20数字温度传感器，加热器为碳纤维加热片，加热器的工作电压为dc12v,加热器正常工作的功率为8w。
26.其中，观察窗8设置靠近数码管显示电路的一侧，观察窗8内部嵌设有亚克力板。
27.其中，cpu为at89c52型单片机，cpu、数码管显示电路、复位电路、晶振电路和驱动电路均集成在处理器的电路板上。
28.其中，加热器的加热片设置在风速传感器和风向传感器的外侧，且加热器的加热片与风速传感器和风向传感器相互贴合。
29.工作原理：该种风速风向传感器防冻装置工作时，单片机通过温度传感器实时采集风速传感器和风向传感器周围的环境温度，并将实时温度数值在数码管显示电路处显示，当温度传感器检测到环境温度低于预设值时，单片机控制继电器驱动加热器对风速传感器和风向传感器进行加热，当温度传感器检测到环境温度达到预设值时，单片机控制继电器停止驱动加热器，改善了原有的物理防护的缺点，实现了单片机对风速传感器和风向传感器周围环境温度采集，并根据采集到的温度数据判断是否启动加热。该种风速风向传感器防冻装置，通过采用at89c52型单片机，所述cpu、数码管显示电路、复位电路、晶振电路和驱动电路均集成在处理器的电路板上，集成度高，易扩展，适应性强；加热器通过采用ds18b20数字温度传感器，所述加热器为碳纤维加热片，所述加热器的工作电压为dc12v,所述加热器正常工作的功率为8w，低电压、低功耗、低成本、加热快；该种风速风向传感器防冻装置，结构简单合理，使用方便，有效解决了现有多数风速风向传感器防冻装置物理防护存在的问题，具有较高的实用价值。
30.最后应说明的是：在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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实用新型的限制。
31.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
32.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。