一种教学用风向指示仪
阅读：662发布：2020-05-11
专利汇可以提供一种教学用风向指示仪专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及学生用具技术领域，尤其是一种教学用 风 向指示仪，包括 风向标 、 轴承 、外接电源、数字光电转速表，所述风向标由两片梯形金属片构成，两梯形金属片之间固定连接有数字光电转速表，所述数字光电转速表下端固定连接有 支撑 杆，所述支撑杆下方设有轴承，轴承下方设有固定座，所述固定座外侧套接有套筒，所述套筒侧面固定连接有连接 横杆 ，连接横杆末端固接有支撑竖杆，所述支撑竖杆顶端固定连接有 电机 。本实用新型结构设计合理，风向标可以测定风向，数字光电转速表无需与转动轴 接触 ，即可通过测量转动轴的速度来测试扇叶因风转动的转速，从而判断风速，拔掉插销，电机 位置 下降，此时装置可放于室外用于实际测量。，下面是一种教学用风向指示仪专利的具体信息内容。
1.一种教学用风向指示仪，包括风向标、轴承、外接电源、数字光电转速表，其特征在于：所述风向标由两片梯形金属片构成，两梯形金属片前端相连接在一起且其前端面上固定镶嵌有转动轴承，转动轴承的内圈固定连接有转动轴，转动轴的中部一段涂有黑白涂层，转动轴的前端外壁上均匀固接有三片测量扇叶，两梯形金属片之间固定连接有数字光电转速表，两梯形金属片前端上侧外壁上固定连接有L形杆，L形杆的前端固定连接有支撑环，支撑环内插接固定有光电传感器，光电传感器与数字光电转速表通过导线连接且其对准转动轴的黑白涂层处，所述数字光电转速表的上表面上设有数字显示器，所述数字光电转速表下端固定连接有支撑杆，所述支撑杆下方设有轴承，轴承下方设有固定座，轴承由内圈和外圈组成，支撑杆与内圈固定连接，固定座与外圈固定连接，所述支撑杆侧面于轴承上方固定连接有指示针，所述外圈上表面上刻画有方向指示线，所述支撑杆底面中央固定连接有第一金属块，第一金属块与数字光电转速表通过电线电性连接，所述固定座顶面中央固定连接有第二金属块，第二金属块与外接电源通过电线电性连接，第一金属块与第二金属块直接接触，所述固定座外侧套接有套筒，所述套筒侧面固定连接有连接横杆，连接横杆末端固接有支撑竖杆，所述支撑竖杆为两段式伸缩杆，支撑竖杆内外杆重合处穿过有插销，所述支撑竖杆顶端固定连接有电机，电机输出轴上固定连接有三片动力扇叶，电机后端电性连接有滑动变阻开关，所述固定座侧面固定连接有金属环，套筒内壁固定连接有第三金属块，所述金属环与外接电源通过电线电性连接，第三金属块与电机通过电线电性连接，第三金属块与金属环直接接触，所述固定座下方固定连接有底座，电线从底座中穿过并电性连接外接电源。
3.根据权利要求1所述的一种教学用风向指示仪，其特征在于：所述内圈与外圈之间嵌有若干滚珠。
技术领域
本实用新型涉及学生用具技术领域，尤其是一种教学用风向指示仪。
背景技术
对于风的研究是目前中学地理教学的重要组成部分，通过认识及了解风向及风速的改变，可以帮助学生更加直观地认知大气环流以及风带推移等，以对于地理气候有更深刻地理解。由于风本身无形无状无色，无法直接对风进行观察，因而必须借助工具。在公告号为CN207458407U的中国实用新型专利中，公布了一种可演示风向的风向仪教具，通过移动风扇的位置来改变风向，便于学生理解，使其的教学作用最大化。然而该装置仅仅作为一种模拟工具，无法对实际生活中的风进行观测，且对风速的观察也是对风研究的重要部分，而该装置仅可测量风向，因而仍需要进一步改进。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了克服上述技术缺点提供一种教学用风向指示仪，风向标可以测定风向，数字光电转速表无需与转动轴接触，即可通过测量转动轴的速度来测试扇叶因风转动的转速，从而判断风速，拔掉插销，电机位置下降，此时装置可放于室外用于实际测量。
本实用新型解决技术问题采用的技术方案为：一种教学用风向指示仪，包括风向标、轴承、外接电源、数字光电转速表，所述风向标由两片梯形金属片构成，以测定风向，两梯形金属片前端相连接在一起且其前端面上固定镶嵌有转动轴承，转动轴承的内圈固定连接有转动轴，转动轴的中部一段涂有黑白涂层，转动轴的前端外壁上均匀固接有三片测量扇叶，两梯形金属片之间固定连接有数字光电转速表，两梯形金属片前端上侧外壁上固定连接有L形杆，L形杆的前端固定连接有支撑环，支撑环内插接固定有光电传感器，光电传感器与数字光电转速表通过导线连接且其对准转动轴的黑白涂层处，所述数字光电转速表的上表面上设有数字显示器，所述数字光电转速表下端固定连接有支撑杆，所述支撑杆下方设有轴承，轴承下方设有固定座，轴承由内圈和外圈组成，支撑杆与内圈固定连接，固定座与外圈固定连接，以便于支撑杆上方风向标根据风向转动，所述支撑杆侧面于轴承上方固定连接有指示针，所述外圈上表面上刻画有方向指示线，配合指示针在外圈表面的投影，即可快速确定当前风向，所述支撑杆底面中央固定连接有第一金属块，第一金属块与数字光电转速表通过电线电性连接，所述固定座顶面中央固定连接有第二金属块，第二金属块与外接电源通过电线电性连接，第一金属块与第二金属块直接接触，以保证支撑杆无论如何转动，外接电源与数字光电转速表始终可以电性连接，所述固定座外侧套接有套筒，所述套筒侧面固定连接有连接横杆，连接横杆末端固接有支撑竖杆，所述支撑竖杆为两段式伸缩杆，支撑竖杆内外杆重合处穿过有插销，所述支撑竖杆顶端固定连接有电机，电机输出轴上固定连接有三片动力扇叶，电机后端电性连接有滑动变阻开关，电机用以创造模拟风，滑动变阻开关可以通过改变电路中电流的方式调节电机转速，以模拟不同风力的风，套筒绕固定座旋转，可以改变电机所处的方位，以模拟不同方向的风，由于电机为圆周运动，可保证动力扇叶始终朝向测量扇叶和风向标，同时，当支撑竖杆通过插销固定时，电机与风向标处于同一高度，拔掉插销，电机位置下降，此时装置可放于室外用于实际测量，所述固定座侧面固定连接有金属环，套筒内壁固定连接有第三金属块，所述金属环与外接电源通过电线电性连接，第三金属块与电机通过电线电性连接，第三金属块与金属环直接接触，以保证套筒无论如何转动，外接电源与电机始终可以电性连接，所述固定座下方固定连接有底座，电线从底座中穿过并电性连接外接电源。
进一步的，所述底座上设有插销放置槽，以便于实际测量时暂时放置插销，防止插销丢失。
本实用新型所具有的有益效果是：本实用新型结构设计合理，电机用以创造模拟风，滑动变阻开关可以通过改变电路中电流的方式调节电机转速，以模拟不同风力的风，套筒绕固定座旋转，可以改变电机所处的方位，以模拟不同方向的风，此时，风向标可以测定风向，数字光电转速表无需与转动轴接触，即可通过测量转动轴的速度来测试扇叶因风转动的转速，从而判断风速；拔掉插销，电机位置下降，此时装置可放于室外用于实际测量。
附图1为本实用新型的结构示意图。
附图2为本用新型的所述固定座的切面图。
附图3为本实用新型剖面图。
具体实施方式
下面结合附图1～3对本实用新型做以下详细说明。
如图1～3所示，本实用新型包括风向标1、轴承5、外接电源12、数字光电转速表3，所述风向标1由两片梯形金属片构成，以测定风向，两梯形金属片前端相连接在一起且其前端面上固定镶嵌有转动轴承2-1，转动轴承2-1的内圈固定连接有转动轴2-2，转动轴2-2的中部一段涂有黑白涂层2-3，转动轴2-2的前端外壁上均匀固接有三片测量扇叶2，两梯形金属片之间固定连接有数字光电转速表3，两梯形金属片前端上侧外壁上固定连接有L形杆3-2，L形杆3-2的前端固定连接有支撑环3-4，支撑环3-4内插接固定有光电传感器3-3，光电传感器3-3与数字光电转速表3通过导线连接且其对准转动轴2-2的黑白涂层2-3处，所述数字光电转速表3的上表面上设有数字显示器3-1，所述数字光电转速表3下端固定连接有支撑杆4，所述支撑杆4下方设有轴承5，轴承5下方设有固定座6，轴承5由内圈5-1和外圈5-2组成，支撑杆4与内圈5-1固定连接，固定座6与轴承5外圈5-2固定连接，以便于支撑杆4上方风向标1根据风向转动，所述支撑杆4侧面于轴承5上方固定连接有指示针7，所述外圈5-2上表面上刻画有方向指示线8，配合指示针7在外圈5-2表面的投影，即可快速确定当前风向，所述支撑杆4底面中央固定连接有第一金属块9，第一金属块9与数字光电转速表3通过电线10电性连接，所述固定座6顶面中央固定连接有第二金属块11，第二金属块11与外接电源12通过电线电性连接，第一金属块9与第二金属块11直接接触，以保证支撑杆4无论如何转动，外接电源12与数字光电转速表3始终可以电性连接，所述固定座6外侧套接有套筒13，所述套筒13侧面固定连接有连接横杆14，连接横杆14末端固接有支撑竖杆15，所述支撑竖杆15为两段式伸缩杆，支撑竖杆15内外杆重合处穿过有插销16，所述支撑竖杆15顶端固定连接有电机17，电机17输出轴上固定连接有三片动力扇叶18，电机17后端电性连接有滑动变阻开关19，电机17用以创造模拟风，滑动变阻开关19可以通过改变电路中电流的方式调节电机17转速，以模拟不同风力的风，套筒13绕固定座6旋转，可以改变电机17所处的方位，以模拟不同方向的风，由于电机17为圆周运动，可保证动力扇叶18始终朝向测量扇叶2和风向标1，同时，当支撑竖杆15通过插销16固定时，电机17与风向标1处于同一高度，拔掉插销16，电机17位置下降，此时装置可放于室外用于实际测量，所述固定座6侧面固定连接有金属环20，套筒13内壁固定连接有第三金属块21，所述金属环20与外接电源12通过电线10电性连接，第三金属块21与电机17通过电线10电性连接，第三金属块21与金属环20直接接触，以保证套筒13无论如何转动，外接电源12与电机17始终可以电性连接，所述固定座6下方固定连接有底座22，电线从10底座22中穿过并电性连接外接电源12。
在本实施例中，所述内圈5-1与外圈5-2之间嵌有若干滚珠24，以减小内圈5-1与外圈5-2间的摩擦力，从而减小测量的误差。
使用本实用新型时，启动电机17用以创造模拟风，调节滑动变阻开关19则可以通过改变电路中电流的方式调节电机17转速，以便模拟不同风力的风，将套筒13绕固定座6旋转，可以改变电机17所处的方位，以便模拟不同方向的风，此时，风向标1可以直接测定风向，数字光电转速表3无需与测量扇叶2接触即可通过测量扇叶2因风转动的转速从而判断风速，转动测定风速时，在转动轴2-2上涂上黑白涂层2-3，转动时，反射光与不反射光交替出现，光电传感器3-3相应地间断接收光的反射信号，并输出间断的电信号，再经放大器及整形电路放大整形输出方波信号，最后由数字光电转速表3的数字显示器3-1输出测量扇叶2的转速。拔掉插销16，电机17位置下降，此时装置可放于室外用于实际测量。
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