專利名稱：手持風(fēng)向風(fēng)速測量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種氣象用風(fēng)向風(fēng)速測量儀，特別涉及一種手持風(fēng)向風(fēng)速測量儀。
背景技術(shù)：
目前氣象用手持風(fēng)向風(fēng)速測量儀大多為全機(jī)械式，或僅風(fēng)速測量和顯示采用電子式，其他部分仍為機(jī)械式的手持風(fēng)向風(fēng)速測量儀，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，測量數(shù)據(jù)無法保留，在野外測量中使用不方便。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在以上問題，本實(shí)用新型提供一種全電子式的手持風(fēng)向風(fēng)速測量儀，即在風(fēng)速測量電子化的基礎(chǔ)上將風(fēng)向、磁向測量及其顯示電子化，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是，一種手持風(fēng)向風(fēng)速測量儀，包括有風(fēng)向測量裝置、磁向測量裝置、顯示裝置，其特征在于風(fēng)向測量裝置與磁向測量裝置安裝在一個(gè)殼體內(nèi)，在殼蓋的頂端面中心位置固定有一個(gè)通孔軸承，在殼體內(nèi)水平固定一線路板，線路板的中心位置固定有一個(gè)雙面軸承的軸承座，線路板的上表面固定有數(shù)個(gè)光電管，下表面固定有數(shù)個(gè)光電管，在殼體的底端面中心位置固定有一個(gè)單面軸承座軸穿插在軸承內(nèi)，露出殼蓋外的軸上固定一風(fēng)向標(biāo)，在殼蓋內(nèi)軸上固定一格雷碼盤、軸的下端頂針狀軸體插放在軸承座的上軸承座里，固定有磁鋼和格雷碼盤的軸兩端的頂針狀軸體分別插放在軸承座的下軸承和殼體底端的軸承座里，并使格雷碼盤在上，磁鋼在下；顯示裝置為在一個(gè)面板上固定有數(shù)個(gè)發(fā)光二極管等矩排列成圓形且在十字坐標(biāo)處必須有一個(gè)發(fā)光二極管，每個(gè)發(fā)光二極管與線路板的輸出端相對應(yīng)連接在一起。
本實(shí)用新型的工作原理是采用了光電轉(zhuǎn)換技術(shù)即使風(fēng)向標(biāo)與格雷碼盤同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過與格雷碼盤相對應(yīng)的光電管光電轉(zhuǎn)換，生成相應(yīng)的風(fēng)向格雷碼電信號(hào)，同時(shí)指北磁鋼與另一個(gè)格雷碼盤同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過與這個(gè)格雷碼盤相對應(yīng)的光電管光電轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生相應(yīng)的磁向格雷碼電信號(hào)，將兩組格雷碼電信號(hào)同時(shí)輸入譯碼器，根據(jù)已寫入譯碼器中的輸入輸出對照表，進(jìn)行譯碼，并輸出真風(fēng)向信號(hào)，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)發(fā)光二極管發(fā)光，直觀顯示出風(fēng)向方位。
本實(shí)用新型的特點(diǎn)是，結(jié)構(gòu)緊湊、電路簡單、制造方便實(shí)現(xiàn)了手持風(fēng)向風(fēng)速測量儀測量和顯示的全電子化，配備相關(guān)電路后可實(shí)現(xiàn)日期、時(shí)間、風(fēng)向值、風(fēng)速值等測量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。


圖1.本實(shí)用新型風(fēng)向風(fēng)速測量裝置結(jié)構(gòu)示意圖，并作為摘要附圖。
圖2.本實(shí)用新型電原理圖。
圖中1.風(fēng)向標(biāo)，2.軸承，3.軸，4.殼蓋，5.格雷碼盤，6.軸承座，7.光電管，8.電路板，9.格雷碼盤，10.磁鋼，11.殼體，12.軸承座，13.軸，14.光電管，15.發(fā)光二極管。
具體實(shí)施方式
手持風(fēng)向風(fēng)速測量儀，由于測量風(fēng)向方位精度要求不同，所選用的格雷碼盤位數(shù)也不相同，一般手持式的風(fēng)向測量精度為16～256個(gè)方位，則格雷碼盤選用4～8位，光電管也為4～8個(gè)，顯示裝置的發(fā)光二極管為8～128個(gè)，即4位格雷碼盤，采用4個(gè)光電管和8個(gè)發(fā)光二極管，磁向測量就是確定指北方向，其精度與風(fēng)向精度一致，因此同樣選用4位格雷碼盤、4個(gè)光電管，可測量出16個(gè)真風(fēng)向方位。光電管可采用一體反射接收式也可采用分體發(fā)射接收式。
如圖1所示，風(fēng)向、磁向各采用的是4位格雷碼盤(5、9)、4個(gè)光電管(7、14)，顯示采用的是8個(gè)發(fā)光二極管(15)，可測量出16個(gè)真風(fēng)向方位、一體反射接收式光電管(7、14)在線路板(8)的上、下表面安裝位置由各自的格雷碼盤(5、9)決定。軸承(2)、軸承座(6)、軸承座(12)均采用瑪瑙或人造寶石軸承，當(dāng)固定有風(fēng)向標(biāo)(1)和格雷碼盤(5)的軸(3)插放在軸承(2)和軸承座(6)之間時(shí)，風(fēng)向標(biāo)(1)與格雷碼盤(5)可同軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，同樣固定有磁鋼(10)和格雷碼盤(9)的軸(13)插放在軸承座(6)和軸承座(12)間，磁鋼(10)和格雷碼盤可同軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)。
如圖2所示，8個(gè)光電管和16個(gè)電阻、(R1-R16)8個(gè)施密特觸發(fā)器(4584)(11-1～11-4、12-1～12-4)組成8個(gè)輸入電路與譯碼器(27C512)輸入端A0-A7相連，譯碼器的輸出端D0-D7分別通過電阻R17-R24與8個(gè)發(fā)電二極管(15)正極相連，發(fā)光二極管(15)負(fù)極接地。當(dāng)由風(fēng)向和磁向光電管(7、14)輸出的各4位格雷碼電信號(hào)經(jīng)施密特觸發(fā)器(11-1～11-4、12-1～12-4)反相輸入譯碼器(27C512)，與早已寫在譯碼器中的輸入輸出對照表相對照，并輸出8位電信號(hào)驅(qū)動(dòng)相應(yīng)發(fā)光二極管燈亮，顯示真風(fēng)向方位。
權(quán)利要求1.一種手持風(fēng)向風(fēng)速測量儀，包括有風(fēng)向測量裝置、磁向測量裝置、顯示裝置，其特征在于風(fēng)向測量裝置與磁向測量裝置安裝在一個(gè)殼體(11)內(nèi)，在殼蓋(4)的頂端面中心位置固定有一個(gè)通孔軸承(2)，在殼體(11)內(nèi)水平固定一線路板(8)，線路板(8)的中心位置固定有一個(gè)雙面軸承的軸承座(6)，線路板(8)的上表面固定有數(shù)個(gè)光電管(7)，下表面固定有數(shù)個(gè)光電管(14)，在殼體(11)的底端面中心位置固定有一個(gè)單面軸承座(12)，軸(3)穿插在軸承(2)內(nèi)，露出殼蓋(4)外的軸(3)上固定一風(fēng)向標(biāo)(1)，在殼蓋(4)內(nèi)軸(3)上固定一格雷碼盤(5)、軸(3)的下端頂針狀軸體插放在軸承座(6)的上軸承里，固定有磁鋼(10)和格雷碼盤(9)的軸(13)兩端的頂針狀軸體分別插放在軸承座(6)的下軸承和軸承座(12)里，并使格雷碼盤(9)在上，磁鋼(10)在下；顯示裝置為在一個(gè)面板上固定有數(shù)個(gè)發(fā)光二極管(15)等距排列成圓形且在十字坐標(biāo)處有一個(gè)發(fā)光二極管(15)，每個(gè)發(fā)光二極管(15)與線路板(8)的輸出端相對應(yīng)連接在一起。
2.如權(quán)利要求1所述的手持風(fēng)向風(fēng)速測量儀，其特征在于一個(gè)光電管(7)內(nèi)的發(fā)光二極管正極與一個(gè)電阻串聯(lián)，接收管的集電極與一個(gè)電阻串聯(lián)，并與電池的正極相連，發(fā)光二極管的負(fù)極和接收管的發(fā)射極接地，接收管的集電極同時(shí)與一個(gè)施密特觸發(fā)器的輸入端相連，組成了一組光電轉(zhuǎn)換電路，數(shù)個(gè)光電管回路組成數(shù)組光電轉(zhuǎn)換電路，每組的施密特觸發(fā)器的輸出端與譯碼器的輸入端相連，譯碼器的每個(gè)輸出端通過電阻與一個(gè)相對應(yīng)的發(fā)光二極管(15)串接在一起。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種氣象用風(fēng)向風(fēng)速測量儀，特別涉及一種手持風(fēng)向風(fēng)速測量儀。本實(shí)用新型提供一種全電子式手持風(fēng)向風(fēng)速測量儀，其特征在于風(fēng)向測量裝置與磁向測量裝置安裝在一個(gè)殼體內(nèi)，固定有風(fēng)向標(biāo)、格雷碼盤的軸安裝在殼體內(nèi)的線路板上的軸承座與殼蓋上的軸承內(nèi)，固定有磁鋼和格雷碼盤的軸安裝在殼體內(nèi)的線路板下表面的軸承與殼體底端面的軸承座內(nèi)，當(dāng)風(fēng)向標(biāo)和磁鋼轉(zhuǎn)動(dòng)，格雷碼盤同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，風(fēng)向和磁向方位通過光電轉(zhuǎn)換，譯碼器譯碼與顯示裝置上的8個(gè)發(fā)光二極管相連，顯示真風(fēng)向方位。本實(shí)用新型的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，電路簡單，制造方便，實(shí)現(xiàn)了手持風(fēng)向風(fēng)速測量儀測量和顯示的全電子化，配備相關(guān)電路后可實(shí)現(xiàn)日期、時(shí)間、風(fēng)向值、風(fēng)速值等測量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。
文檔編號(hào)G01P5/00GK2921787SQ20062002571
公開日2007年7月11日 申請日期2006年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月4日
發(fā)明者宋伯強(qiáng) 申請人:天津氣象儀器廠