一种气流流速流向实时监测装置

摘要

本发明公开了一种气流流速流向实时监测装置，该装置包括气流杆，连接柱，关节轴承、底座，多个拉伸弹簧，二维PSD位移传感器，以及数据处理器，连接柱内设有激光驱动模块、激光二极管和准直透镜；工作时，气流杆在气流的推动下发生偏转，带动连接柱沿关节轴承内球的中心发生转动，并朝向与气流流动相同的方向；连接柱内的激光二极管发射的激光，到达准直透镜，经准直处理后散射的激光汇聚形成一个激光束，通过导光孔投射到二维PSD位移传感器，二维PSD位移传感器得到光斑中心的位置信息，并提供给数据处理器；数据处理器根据光斑中心的位置信息计算得到气流速度和方向。本发明结构简单，稳定性好，对气流扰动小。

主权项

一种气流流速流向实时监测装置，其特征在于，该装置包括气流杆，连接柱，关节轴承、底座，n个拉伸弹簧，二维PSD位移传感器，以及数据处理器；n取值范围为3至8；气流杆为空心封闭圆柱状，并固定在连接柱上，气流杆和连接柱中心轴线重合，关节轴承为由关节轴承内球和关节轴承外环构成的自润滑关节轴承；连接柱穿过并固定在关节轴承内球上，连接柱的中心位置与关节轴承内球的球心重合，关节轴承外环固定在底座的顶端，连接柱下端安装n个固定环，n个固定环均匀分布在连接柱下端，并分别与n个相同的拉伸弹簧的一端相连，n个拉伸弹簧的另一端分别与底座的内壁固定相连，并呈均匀分布；连接柱内设有激光驱动模块、激光二极管和准直透镜，激光二极管安装在套管的上部，并与位于套管的顶端的激光驱动模块电连接，准直透镜安装在套管的下部，套管底端设有导光孔，二维PSD位移传感器固定在导光孔下方，二维PSD位移传感器与数据处理器电信号连接，信号传输接口的一端与数据处理器电连接，另一端伸出至底座外；工作时，气流杆在气流的推动下发生偏转，带动连接柱沿关节轴承内球的中心发生转动，并朝向与气流流动相同的方向；连接柱内的激光二极管发射的激光，到达准直透镜，经准直处理后散射的激光汇聚形成一个激光束，通过导光孔投射到二维PSD位移传感器，二维PSD位移传感器得到光斑中心的位置信息，并提供给数据处理器；数据处理器根据光斑中心的位置信息计算得到气流速度和方向。