专利名称：便携式多路风向自动采集仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测量空气流场的电子仪器，尤其是一种用于野外沙区试验的多路观测风向数据自动采集仪。
背景技术：
敦煌莫高窟是我国四大石窟之一，也是世界上现有规模最宏大，保存最完好的文化艺术宝库。现存北魏、北周、隋、唐、五代、宋、西夏、元各代间窟492个，其中272窟是莫高窟现存的北凉时期三个洞窟之一，距今已有1600多年的历史。石窟中有壮观的大佛，也有精巧的小菩萨，莫高窟是一个大雕塑馆。莫高窟的壁画，更是无价之宝。
1961年，莫高窟被国务院列为全国重点文物保护单位，国家曾多次对洞窟崖面进行维修，使敦煌莫高窟象颗璀璨的艺术明珠，吸引中外游客惠顾。
自二十世纪八十年代末期，敦煌莫高窟遭受风沙危害引起政府和国人的极大关注。近年来，敦煌研究院保护研究所与中科院兰州沙漠研究所加强合作，开展保护文物、防沙效应研究，在大量的试验监测中，科技人员认为风是搬运沙量最直接的动力。因此，在野外沙区观测鸣沙山气流方向，风速大小及风力作用的相关条件，对于摸清风速与输沙量的变化规律，采取行之有效的工程防治措施，在吹风方向上截断鸣沙山的沙量，控制流沙，稳定沙砾地表，确保敦煌莫高窟与壁画免受风沙危害具有重要意义。
发明的内容基于上述，本实用新型的目的旨在提供一种便携式多路风向自动采集仪，通过多路无触点防沙风向标传感器与单片机数据采集计数电路，由传感器将多路风向信息转换成电信号由数据采集计数电路输出，尔后由负责处理接口电路及观测量通过键盘输入的信号，并将处理结果输出显示、打印、存盘，供科技人员研究分析。
本实用新型的目的可以通过以下措施来实现
一种便携式多路风向自动采集仪，是由单片机数据采集计数电路的接口与多路无触点防沙风向标传感器插座相接。无触点防沙风向标传感器是由双叶风向标底盘、宝石轴承、磁钢、轴尖、风向盒、霍尔电路开关、数个电阻元件、套筒、插座构成，套筒的顶部有风向盒，底端与固定支架连接。双叶风向标杆与宝石轴承固接，轴承朝下，双叶风向标底盘套接在双叶风向标杆与宝石轴承间，双叶风向标底盘底部有磁钢，轴尖固接在风向盒的中心，轴尖朝上，宝石轴承含着轴尖；在风向盒的上表面布有数个霍尔电路开关，用导线将数个霍尔电路开关与盒内的数个电阻元件串接，形成电源输入线、信号输出线及零线进入插座。所谓的单片机数据采集计数电路是由232接口、电源开关、电源、数据存贮卡、笔记本电脑、输送线组成，该电源由蓄电池、太阳能充电器、太阳能电池组成。
本实用新型的优点和产生的有益效果是1、本实用新型是直读式和数据存贮式，利用风向标转到某一方向时，底盘底部的磁钢将霍尔电路开关导通，通过输送线，由数据采集仪将风向信息转换成电信号由接口电路输出，微机系统将处理结果显示、打印、存盘。用实时在线自动连续采集数据仪，取代了繁琐、复杂的观测工作；2、多路无触点防沙风向标传感器与数据采集仪机隔几十米，从不同的方位、地点观测气流方向、风速与输沙量的变化规律，数据存贮量大，数据的显存、打印、存盘全部用笔记本电脑操作控制，其采集的数据对于空气动力学研究，以及使其在工矿、交通及文物古迹的防风沙危害等方面都具有很好的实用价值。
3、灵敏度高、省电、体积小、移动方便。


图1是本实用新型的示意图图2是图1的双叶风向标示意图图3是图1的风向盒示意图具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型再作进一步详述一种便携式多路风向自动采集仪，是由单片机数据采集计数电路2的接口与多路无触点防沙风向标传感器插座11相接。多路无触点防沙风向标传感器1是由是由双叶风向标底盘3、宝石轴承4、磁钢5、轴尖6、风向盒7、数个霍尔电路开关8、数个电阻元件9、套筒10、插座11构成，套筒10的顶部有风向盒7、底端与固定支架连接。双叶风向标杆与宝石轴承4固接，轴承4朝下，双叶风向标底盘3套接在双叶风向标杆与宝石轴承4间，双叶风向标底盘3底部有磁钢5，轴尖6固接在风向盒7的中心，轴尖6朝上，宝石轴承4含着轴尖6；在风向盒5的上表面布有数个霍尔电路开关8，用导线将数个霍尔电路开关8与盒内的数个电阻元件9串接，形成电源输入线、信号输出线及零线进入插座11。
单片机数据采集计数电路2是由232接口12、电源开关13、电源14、数据存贮卡15、笔记本电脑16、输送线17组成。
电源14由蓄电池18、太阳能充电器19、太阳能电池20组成。
将风向盒7上表面数个霍尔电路开关8分成东南西北等16个方位，每个方位霍尔电路开关8组成一个无触点的电位置，与阻值为1K的电阻串接。
按规定双叶风向标指针所指的方向为北，判断面为零。当双叶风向标在一定的气流作用下，转动的双叶风向标停止某一方向时，底盘3底部的磁钢5将霍尔电路开关8导通，信号通过输送线17，由数据采集计数电路2将风向信息转换成电信号由接口电路输出，微机系统将处理结果显示，打印、存盘，也可以通过接口送入信息网络服务系统，进行汇总、分析。
权利要求1.一种便携式多路风向自动采集仪，是由无触点防沙风向标传感器(1)、单片机数据采集计数电路(2)构成，其特征在于多路无触点防沙风向标传感器(1)通过输送线与单片机数据采集计数电路(2)的接口(11)相接。
2.按照权利要求1所述的一种便携式多路风向自动采集仪，无触点防沙风向标传感器(1)是由双叶风向标底盘(3)、宝石轴承(4)、磁钢(5)、轴尖(6)、风向盒(7)、数个霍尔电路开关(8)、数个电阻元件(9)、套筒(10)、插座(11)构成，套筒(10)的顶部有风向盒(7)，底端与固定支架连接，其特征在于双叶风向标杆与宝石轴承(4)固接，轴承(4)朝下，双叶风向标底盘(3)套接在双叶风向标杆与宝石轴承(4)间，双叶风向标底盘(3)底部有磁钢(5)，轴尖(6)固接在风向盒(7)的中心，轴尖(6)朝上，宝石轴承(4)含着轴尖(6)；在风向盒(5)的上表面布有数个霍尔电路开关(8)，用导线将数个霍尔电路开关(8)与盒内的数个电阻元件(9)串接，形成电源输入线、信号输出线及零线进入插座(11)。
3.按照权利要求1所述的一种便携式多路风向自动采集仪，其特征在于单片机数据采集计数电路(2)是由232接口(12)、电源开关(13)、电源(14)、数据存贮卡(15)、笔记本电脑(16)、输送线(17)组成。
4.按照权利要求1所述的一种便携式多路风向自动采集仪，其特征在于电源(14)由蓄电池(18)、太阳能充电器(19)、太阳能电池(20)组成。
专利摘要本实用新型涉及一种用于野外沙区试验的多路观测风向数据自动采集仪，是由单片机数据采集计数电路的接口与多路无触点防沙风向标传感器的插座相接。当双叶风向标在风力作用下，转动某一方向时，底盘下的磁钢将霍尔电路开关导通，通过输送线，由数据采集计数电路将风向信息转换成电信号，由接口电路输出，微机系统将处理结果显示，打印、存贮。使用本采集仪，可以取代繁琐复杂的观测工作，观测精度高、省电、体积小，移动方便。
文档编号G01P13/02GK2624212SQ03218858
公开日2004年7月7日 申请日期2003年4月24日 优先权日2003年4月24日
发明者汪万福, 赵爱国, 王涛, 王旭东, 薛娴, 张伟民 申请人:敦煌研究院保护研究所, 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所