[發(fā)明專利]一種用于檢驗風傳感器的自動化裝置

有效

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• 申請日: 2014-11-24
• 公開（公告）號: CN104330591B
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發(fā)明（設計）人: 李銅;劉素清;王龍;董猛
• 申請（專利權）人: 中環(huán)天儀（天津）氣象儀器有限公司
• 主分類號: G01P21/00
• 分類號: G01P21/00;G01P21/02
• 代理公司: 天津中環(huán)專利商標代理有限公司12105
• 代理人: 王鳳英

技術領域

本發(fā)明涉及對氣象風向風速的檢驗設備，特別是涉及一種用于檢驗風傳感器的自動化裝置。

背景技術

根據(jù)國家氣象局要求，每年各個省局要進行風速風向儀的計量檢定工作。現(xiàn)階段我國氣象行業(yè)風向風速傳感器為機械式風速風向傳感器，其檢驗裝置為老式人工操作設備，其缺點是檢驗精度低，自動化程度不高，操作復雜，功能單一，人為干擾影響檢驗結果，已經不能滿足現(xiàn)代氣象行業(yè)檢驗要求。隨著科技的不斷發(fā)展，超聲波風速風向儀結構緊湊、精度高、無機械傳動件、可長時間運轉等優(yōu)勢，將作為我國新一代風速風向傳感器使用。隨著超聲波風速風向儀在氣象部門的逐漸推廣，其檢驗設備與老式人工操作設備有著本質的不同。故急需研制一種用于檢驗風傳感器的自動化裝置。

發(fā)明內容

鑒于現(xiàn)有技術存在的問題和缺陷，本發(fā)明提出了一種用于檢驗風傳感器的自動化裝置。

本發(fā)明采取的技術方案是：一種用于檢驗風傳感器的自動化裝置，其特征在于：該裝置由主體部分和控制部分兩大部分構成，主體部分包括風傳感器固定部件、風洞固定部件、主體部件和傳動減速部件，其中風傳感器固定部件包括風傳感器安裝座和定位銷；風洞固定部件包括風洞定位塊、支撐臂、橫板、主體緊固塊和橫板固定套；主體部件包括旋轉軸、平鍵、平面推力軸承、旋轉軸外套、減速箱連接套、軸承預緊主圈和軸承預緊副圈；傳動減速部件包括減速箱、深溝軸承、蝸輪、減速箱底板、蝸桿、蝸桿封蓋、蝸桿預緊圈、聯(lián)軸器、步進電機安裝座和步進電機；其中定位銷安裝在風傳感器安裝座上部，風傳感器安裝座通過螺紋安裝在旋轉軸上，旋轉軸依次從下向上套入平面推力軸承和旋轉軸外套且通過橫板和減速箱連接套的中心孔進入減速箱，減速箱連接套通過螺紋與旋轉軸外套固定，并用頂絲旋入旋轉軸外套側面小螺紋孔，防止裝置松脫；用兩個沉頭螺栓分別穿過兩個橫板固定套將橫板通過減速箱連接套與減速箱螺紋連接；渦輪位于兩個深溝軸承中間，依次由下向上套入旋轉軸，利用平鍵將蝸輪固定在旋轉軸上，用于傳遞扭矩；減速箱底板通過螺栓固定在減速箱底部；軸承預緊主圈和軸承預緊副圈旋入旋轉軸底部螺紋固定；減速箱側面孔放入蝸桿，用蝸桿封蓋通過螺栓固定；在蝸桿螺紋部位安裝兩個蝸桿預緊圈，用于調節(jié)蝸桿旋轉松緊；步進電機安裝座通過螺栓固定在減速箱側面，用于固定步進電機，步進電機通過聯(lián)軸器與蝸桿連接，用于傳動；兩個主體緊固塊通過螺栓穿過橫板與兩個支撐臂底部連接緊固；兩個風洞定位塊通過風洞安裝孔用螺栓與支撐臂頂部連接緊固。

本發(fā)明所述的控制部分包括裝置控制器、液晶屏、按鍵、步進電機驅動器、風傳感器，所述的裝置控制器包括主控制芯片、晶振電路、仿真電路、隔離電路、電源電路以及串口通訊電路，其中：晶振電路、仿真電路和電源電路分別與主控制芯片連接，主控制芯片通過液晶屏接口與液晶屏連接；主控制芯片通過按鍵控制接口與按鍵連接，主控制芯片與隔離電路連接后通過步進電機接口與步進電機驅動器連接，步進電機驅動器與步進電機連接；主控制芯片通過串口通訊電路中的三個串口分別與風傳感器、風洞及打印機／PC機連接。

本發(fā)明產生的有益效果是：實現(xiàn)了風傳感器風速風向檢驗自動化，取代了之前操作人員人工操作的方式，減輕了檢驗階段人為因素對于數(shù)據(jù)準確度的影響，極大地提高了風向風速檢驗的精度。與現(xiàn)有技術相比，本裝置即可以滿足超聲波風速風向儀檢驗要求，還能滿足機械式風速風向傳感器的檢驗要求。

本裝置采用的風傳感器風向角度精度為0.1°，采用180：1的精密蝸輪、蝸桿，具有體積小、重量輕、其傳動比大、精度高、運行平穩(wěn)無沖擊等特點，能夠滿足旋轉精度高于被驗風傳感器風向精度的檢驗要求。該裝置在運轉時要求速度低，驅動原件承載質量輕，步進電機作為執(zhí)行部件，其控制性能優(yōu)良，步距值不受外界電磁影響，中低輸出扭矩大，性價比高，通過驅動器，足可以滿足該檢驗裝置日常使用。

附圖說明

圖1是本裝置主體部分結構立體圖；

圖2是圖1的剖面圖；

圖3是圖1的分解圖；

圖4是本裝置控制部分連接原理框圖；

圖5是圖4中裝置控制器連接原理框圖；

圖6是圖4中步進電機驅動器電路的原理圖；

圖7是圖5中主控制芯片的原理圖；

圖8是圖5中晶振電路的原理圖；

圖9是圖5中仿真電路的原理圖；

圖10是圖5中電源電路的原理圖；

圖11是圖5中隔離電路的原理圖；

圖12是圖5中串口通訊電路的原理圖；