专利名称：一种防雷测风仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及风速及风向测量领域，具体地，涉及一种具有防雷功能的超声波测风仪。
背景技术：
目前随着风电行业的高速发展，安装在风力发电机组上的风向仪与风速仪的数量剧增，上游产业的带动使测风仪器的使用量呈逐年增长状态。而安装在风力发电机组上的风向仪与风速仪由于安装的位置特殊，因雷击导致的损坏率逐年上升。由于测风仪的数据直接提交给风力发电机主控系统，直接影响风力发电机组的工作角度，一旦测风仪发生损坏，风力发电机组将无法自动调整风机角度，对风机的安全运行造成严重的隐患。因此，开发一种抗雷击干扰、并且具有防雷电流功能的测风仪实有必要。

实用新型内容为了克服现有技术的不足，满足不同环境的要求，本实用新型的目的在于提供一种具有防雷功能的超声波测风仪。为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下一种防雷测风仪，包括超声波收发装置、控制处理单元，数字/信号转换单元及电源输出装置；所述超声波收发装置的一端与外界空气接触，另一端连接控制处理单元；所述数字/信号转换单元连接控制处理单元；所述电源输出装置分别连接超声波收发装置、 控制处理单元，数字/信号转换单元；在所述超声波收发装置与控制处理单元之间还连接有信号防雷装置；在电源输出装置与超声波收发装置、控制处理单元，数字/信号转换单元之间还连接有电源防雷装置，且所述电源防雷装置与信号防雷装置连接。进一步地，还包括温控装置，所述温控装置与控制处理单元及电源防雷装置分别相连。进一步地，所述超声波收发装置包括探头、传感器和测量腔，所述探头与传感器相连，传感器设置在测量腔中；所述超声波收发装置为2个。其中探头将接收到的外界信号经传感器进入测量腔传播。进一步地，所述控制处理单元包括时序单元、积分单元和中央处理器；所述时序单元和积分单元分别与中央处理器连接，所述中央处理器与信号防雷装置连接。其中时序单元向中央处理器提供时钟信息，中央处理器将接收到的信号信息转换成数字信息，经由积分单元进行数字计算。进一步地，所述数字/信号转换单元包括依次连接的信号接收端、数字/模拟信息转换单元及信号输出端，所述信号接收端与控制处理单元连接。其中信号输出端将测量结果输出传给与测风仪连接的下一个设备。进一步地，所述电源输出装置为交流电源。进一步地，所述温控装置包括温度采集单元及加热单元，所述温度采集单元与加热单元分别与控制处理单元连接，且所述温度采集单元与加热单元均与电源防雷装置连接。其中温度采集单元用于测量测风仪的温度，并将测量的温度发送给控制处理单元；加热单元，根据控制处理单元的控制，对测风仪进行加热；控制处理单元包括中央处理器，中央处理器中设定温度阀值；电源输出装置经电源防雷装置为温度采集单元和加热单元提供电源。进一步地，所述测风仪外侧还包括一个壳体。进一步地，所述壳体上还附有屏蔽层，起到保护整个测风仪不受雷电干扰及雷击的作用。与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于本实用新型的防雷测风仪结构简单、操作方便、测量风速及风向灵敏精确，本实用新型采用了防雷设计，具有抗雷电电磁脉冲干扰及防雷功能，其所测量的风向、风速经过防雷信号处理装置处理后转发给连接在测风仪上的其他设备，起到有效保护其他设备的作用。因此，本实用新型的防雷测风仪在延长测风仪的使用寿命的同时起到了保护连接在测风仪上的设备不受雷电干扰和雷击。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细说明。
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。在附图中图1为本实用新型防雷测风仪的结构示意图；图2为本实用新型防雷测风仪的超声波收发装置结构示意图；图3为本实用新型防雷测风仪的控制处理单元结构示意图；图4为本实用新型防雷测风仪的数字/信号转换单元结构示意图；图5为本实用新型防雷测风仪的温控装置结构示意图。
具体实施方式
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。如图1所示，本实用新型的防雷测风仪，包括超声波收发装置K2个)、信号防雷装置2、控制处理单元3，数字/信号转换单元4、温控装置5、电源输出装置6及电源防雷装置7 ；其中，超声波收发装置1的一端与外界空气接触，其另一端连接信号防雷装置2，信号防雷装置2的一端连接控制处理单元3 ；数字/信号转换单元4连接控制处理单元3 ；温控装置5连接控制处理单元3 ；电源输出装置6连接电源防雷装置7，电源防雷装置7分别连接超声波收发装置1、信号防雷装置2、控制处理单元3，数字/信号转换单元4及温控装置 5 ；其中电源输出装置6为交流电源。如图2所示，超声波收发装置1包括探头11、传感器12和测量腔13，探头11与传感器12相连，传感器12设置在测量腔13中。如图3所示，控制处理单元3包括时序单元31、积分单元33和中央处理器32 ； 时序单元31和积分单元33分别与中央处理器32连接。中央处理器32与信号防雷装置连接。如图4所示，数字/信号转换单元4包括依次连接的信号接收端41、数字/模拟信息转换单元42及信号输出端43。信号接收端41与控制处理单元连接，信号输出端43将测量结果输出传给与测风仪连接的下一个设备。如图5所示，温控装置5包括温度采集单元51及加热单元52。温度采集单元51 与加热单元52分别与控制处理单元连接，且温度采集单元51与加热单元52均与电源防雷装置连接。上述优选实施例中的测风仪外侧还包括一个壳体，壳体上还附有屏蔽层(图中未示出)。本实用新型的防雷测风仪的工作原理是打开电源输出装置6，其输出电流进入电源防雷装置7，排除雷电电磁脉冲的干扰后，对其中的超声波收发装置1、信号防雷装置2、控制处理单元3，数字/信号转换单元4、 温控装置5进行供电。通电后，控制处理单元3中的时序单元31向中央处理器32提供时钟信息，超声波收发装置1再在中央处理器32的控制下确定工作状态，工作时，超声波收发装置1的探头11将接收到的外界信息经传感器12进入到测量腔13中传播，之后信息经过信号防雷装置2屏蔽掉雷电电磁脉冲的干扰，接收到的信息进入控制处理单元3，控制处理单元3中的中央处理器32将接收到的信号信息转换成数字信息，经由积分单元33对所接收到的信息进行计算及处理，将处理后的数据经数字/信号转换单元4的信号接收端41输入到数字/ 信号转换单元4，接着数字/模拟信息转换单元42将所接收到的数字信息转换成模拟信息并将模拟信息经信号输出端43输出传给与测风仪连接的下一个设备，完成风向、风速的测量。在测量过程中，温控装置5中的温度采集单元51用于测量测风仪的温度，并将测量的温度发送给控制处理单元3中的中央处理器32 ；中央处理器32中设定温度阀值，当测量的温度低于设定值时，中央处理器32控制加热单元52对测风仪进行加热；当测量的温度高于设定值时，中央处理器32控制加热单元52停止加热。最后应说明的是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。
权利要求1.一种防雷测风仪，包括超声波收发装置、控制处理单元，数字/信号转换单元及电源输出装置；所述超声波收发装置的一端与外界空气接触，另一端连接控制处理单元；所述数字/信号转换单元连接控制处理单元；所述电源输出装置分别连接超声波收发装置、控制处理单元，数字/信号转换单元，其特征在于在所述超声波收发装置与控制处理单元之间还连接有信号防雷装置；在电源输出装置与超声波收发装置、控制处理单元，数字/信号转换单元之间还连接有电源防雷装置，且所述电源防雷装置与信号防雷装置连接。
2.根据权利要求1所述的防雷测风仪，其特征在于，还包括温控装置，所述温控装置与控制处理单元及电源防雷装置分别相连。
3.根据权利要求1或2所述的防雷测风仪，其特征在于，所述超声波收发装置包括探头、传感器和测量腔，所述探头与传感器相连，传感器设置在测量腔中；所述超声波收发装置为2个。
4.根据权利要求1或2所述的防雷测风仪，其特征在于，所述控制处理单元包括时序单元、积分单元和中央处理器；所述时序单元和积分单元分别与中央处理器连接，所述中央处理器与信号防雷装置连接。
5.根据权利要求1或2所述的防雷测风仪，其特征在于，所述数字/信号转换单元包括依次连接的信号接收端、数字/模拟信息转换单元及信号输出端，所述信号接收端与控制处理单元连接。
6.根据权利要求1或2所述的防雷测风仪，其特征在于，所述电源输出装置为交流电源。
7.根据权利要求2所述的防雷测风仪，其特征在于，所述温控装置包括温度采集单元及加热单元，所述温度采集单元与加热单元分别与控制处理单元连接，且所述温度采集单元与加热单元均与电源防雷装置连接。
8.根据权利要求1或2所述的防雷测风仪，其特征在于，所述测风仪外侧还包括一个壳体。
9.根据权利要求8所述的防雷测风仪器，其特征在于，所述壳体上还附有屏蔽层。
专利摘要本实用新型公开了一种防雷测风仪，包括超声波收发装置、控制处理单元，数字/信号转换单元及电源输出装置；所述超声波收发装置的一端与外界空气接触，另一端连接控制处理单元；所述数字/信号转换单元连接控制处理单元；所述电源输出装置分别连接超声波收发装置、控制处理单元，数字/信号转换单元；在所述超声波收发装置与控制处理单元之间还连接有信号防雷装置；在电源输出装置与超声波收发装置、控制处理单元，数字/信号转换单元之间还连接有电源防雷装置，且所述电源防雷装置与信号防雷装置连接。本实用新型的防雷测风仪在有效测量风速风向的同时能排除雷电的干扰，防雷击效果好。
文档编号G01P13/02GK202057671SQ201120162428
公开日2011年11月30日 申请日期2011年5月20日 优先权日2011年5月20日
发明者庄严, 潘磊 申请人:国电联合动力技术有限公司