[發明專利]簡易室內風級儀

在審

• 申請號: 201610124379.6
• 申請日: 2016-03-04
• 公開（公告）號: CN105699684A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 陳爍
• 申請（專利權）人: 陳爍
• 主分類號: G01P5/04
• 分類號: G01P5/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于氣象測量用具領域，具體是指一種簡易室內風級儀。

背景技術

利用裝置在室外空曠地帶的測具通過實地觀察觀測來測定風級或風速，是許多氣象愛好者喜愛的一項活動，但氣象專業使用的風級儀結構復雜價格昂貴，用于業余愛好目的的觀測來使用不現實，為了更好地滿足人們的這種需要，一種可以在室內顯示出室外風速風級的測量用具會受到氣象觀測愛好者的歡迎。

發明內容

本發明的目的便是提供一種風級儀的新的技術方案簡易室內風級儀，它可以在室內觀測室外的風力風速風級情況。

本發明的技術方案是這樣實現的，它包含標針、標桿、翼板、立管、軸承、底座、軟軸、表盤、指針、指針軸、軸槽，所述標桿在其處于立管正上方部位的左右管壁上向上固定連接有一對等高的架桿，兩架桿中段部位的背面橫置一擋桿，兩架桿的頂端左右對稱的各水平裝置一軸管且軸管間有間隔，軸管內活動套連著一在其中間呈十字狀的向上向下連接一擺桿的擺軸，擺桿的上下端各連接一圓形的風板和處在擋桿下方的鋼球；在擺軸的右端連接著一金屬軟軸的上端，軟軸向下穿過標桿、立管、底座直到室內一表盤背面的軸槽盡頭與表盤中心的指針軸里端固定連接，表盤上的刻度標識呈圓形且均勻分布有32個刻度線。

本發明的有益效果是在室內就能得知室外的風力風速風級。

附圖說明：

圖1是本設計風級儀室外部分的基本結構正面視圖及局部細節的放大視圖。

圖2是室外部分的右側視圖。

圖3是室內部分的表盤的正面視圖。

圖4是表盤的右側視圖。

各圖中，1為標針，2為標桿，3為翼板，4為軸承，5為立管，6為底座，7為軟軸，8為鋼球，9為架桿，10為風板，11為擺桿，12為擺軸，13為軸管，14為表盤、15為指針，16為針軸，17為刻度標識，18為軸槽，19為擋桿。

具體實施方式：

下面結合附圖對本設計作舉例說明。

自然界的風速不是勻速的，即便是較大的風也不是一點也不間斷而是刮刮停停忽大忽小的，由于風的這種復雜特性，氣象學上的風級測量一般分為瞬時風速、時段平均風速等，所謂風級就是基于大氣中空氣分子的移動速度即風速來劃分的，由0m/s到約18m/s相當于風級的0到8級，這是地面上的一般風級范圍，作為非氣象專業的愛好測量這就可滿足日常需要了而無需拘泥于嚴格的氣象學風級界定；為了盡可能準確的感受測量風速，

測具必須準確正面迎風而不宜偏離，最好是將風速測具裝置于可以隨風順風調整改變指向的風向標上，本設計的風級儀包含室外部分和室內部分，室外部分基于由標針1、標桿2、翼板3、軸承4、立管5、底座6等組成的常見風向標裝置上，如圖1、圖2所示，在處于風向標的立管5正上方的標桿2的左右管壁上垂直向上固定連接有一對并列且等高的架桿9，在架桿中段部位的背面、兩架桿之間橫置連接一擋桿19，在兩架桿的頂端左右對稱的各水平裝置一軸管13，兩軸管間保留一定的間隔且軸管內都活動套連著擺軸12，擺軸的中間呈十字狀的向上向下連接著一擺桿11，擺桿的上端連接一圓形的風板10下端連接一處在擋桿19下方的鋼球8，在風力的作用下，風板受到的力大會后仰帶動擺桿11及下端的鋼球8繞擺軸12旋轉，當風稍小或暫無風時，鋼球的重力作用又會趨回原位，軸管13內的擺軸12的活動連接會很好的配合滿足這種運動；在擺軸12的右端連接著一金屬軟軸7的上端，軟軸向下穿過標桿2、立管5、底座6直到本設計的室內部分即一表盤14背面的軸槽18盡頭與表盤中心的指針軸16里端固定連接，指針軸外端連接著指針15，指針的尖端指向刻度標識17，如圖3、圖4所示，表盤上的刻度標識呈封閉的圓形且均勻分布有32個刻度線，表盤固定裝設于室內方便觀察之處的墻壁上；金屬質軟軸7一般與套管配套裝設，套管兩端固定裝置軟軸兩端不固定裝置，籍套管的限定作用可以將軟軸一端的較大扭力力矩多次折曲轉向的傳遞到另一端，本設計前述的軟軸由于所需要傳遞的扭力力矩不大僅相當于自身重量產生的力矩（表盤上的指針、指針軸的阻力力矩很小幾乎可以忽略），在無套管的配套作用下仍然能夠滿足這種傳遞作用所以無需設置配套的套管；風板10的面積大小和鋼球的重量選擇可以依據最大風速18米/s為上限來實驗設定：在如此大的風速作用下擺桿11上下端的風板10和鋼球8會由上下垂直狀轉變為水平狀，風停后因鋼球的重量作用它又會由偏離原位狀恢復垂直向下的原位且在擋桿19的作用下止于原位而不會超過原位，即擺桿的活動空間范圍處于最大90°角的范圍內，與擺軸12連接的軟軸7也會相應的將這種擺動大小范圍實時同步不變的傳遞到軟軸下端的指針軸和指針上，顯示出同樣的擺動角，在表盤上90°圓周角的范圍內均勻的刻制出8條刻度線以將風速劃分出由小到大的8個等級，同時還在整個圓周范圍內共設置32條刻度線，方便觀測；通過前述知道了感受風速的裝置為了能夠保證正面迎風是裝設于風向標上的，如果風向標保持一個位置不動來的風的風向也是風向標的標針的指向，在這種條件和前提下室內表盤上的0級風和測定的風級標識會很容易的在表盤14上設定位置，比如可以如圖3所示狀的將0級位置設置在9點鐘位置，風力作用于風板產生的擺動角大小也會不受干擾的傳遞到表盤上的刻度標識上，這樣觀測得知風級也很容易簡單，一目了然，但事實上風級測定裝置是置于風向標之上的，受風力作用風向標必然的要隨風旋轉帶動軟軸扭轉一定角度（假設此時風級測定裝置里的風板還未旋轉移動位置即它未有對軟軸產生扭轉作用），即軟軸及其下端連接的表盤上的指針軸和指針不僅會受到風板轉動產生的扭轉還會受到風向標的旋轉帶來的扭轉，這就給風級的準確傳遞和觀察測定帶來了混亂和干擾的問題，也就是說表盤上的指針可能在無風的情況下（或是指風停后的情況下）指向任何一個點而不會確定在某個位置點，這種情況是客觀存在不可回避的，而另一方面，雖然有風向標旋轉這個因素的不利干擾，但起風后風向會基本穩定在一個方向上，表盤上的指針在這個時間段內應該是只受到風板擺動角的作用，由于風是間斷的，風速作用于風板上的力會在最大時達到最大角而間歇時會因鋼球的重力作用恢復垂直上下的原位，此時通過觀察表盤上的指針的擺動范圍內有多少個刻度線就可知道大約的風速風級了，比如，通過觀察發現表盤上指針的擺動角大致為4格（45°角），就可以判定風級大致上為4級（風速約為5-8m/s），如此就可克服掉干擾因素取得想要的風速風級的測量結果了，達到了本設計的目的。