Dispositivo de medición de la velocidad y la dirección del viento que incluye un sensor expuesto al viento (2),

que produce unas señales eléctricas dependiendo de la velocidad y la dirección del viento (42, 43) y una unidad de cálculo electrónico adaptada para calcular la velocidad y la dirección del viento sobre la base de dichas señales, estando soportado dicho sensor expuesto al viento (2) por una base (8), y estando cubierto por una cubierta (9), estando globalmente sostenida dicha cubierta por dicha base (8), en el que una pluralidad de elementos de soporte (10) soportan dicha cubierta (9) en dicha base (8) alrededor de dicho sensor expuesto al viento (2), extendiéndose dichos elementos de soporte (10) desde dicha base hasta dicha cubierta, caracterizado porque dichos elementos de soporte (10) están dispuestos entre dicha base (8) y dicha cubierta (9) en una dirección diferente de la perpendicular entre la base (8) y la cubierta (9), preferentemente de una manera inclinada

Aparato de medición de la velocidad y la dirección del viento.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un dispositivo de medición de la velocidad y la dirección del viento que incluye un sensor expuesto al viento, que produce unas señales eléctricas que dependen de la velocidad y la dirección del viento y una unidad de cálculo electrónico adaptada para calcular la velocidad y la dirección del viento sobre la base de dichas señales, estando sostenido dicho sensor expuesto al viento por una base, que presenta una primera orientación principal y que está cubierto por una cubierta que tiene una segunda orientación principal, estando globalmente sostenida dicha cubierta por dicha base, en el que una pluralidad de elementos de soporte sostienen dicha cubierta en dicha base alrededor de dicho sensor expuesto al viento, que se extienden desde dicha base hasta dicha cubierta.

Técnica anterior

Los dispositivos de medición de la velocidad y la dirección del viento son conocidos por ejemplo a partir de la patente US nº 4.905.513, en la cual se describe un dispositivo que comprende un cilindro de cerámica calentado, alrededor del cual están instalados una pluralidad de sensores de temperatura, tal como por ejemplo ocho, los cuales están expuestos al viento.

La superficie exterior del cilindro de cerámica es enfriada por el viento y el efecto de refrigeración es diferente en cada uno de los sensores de temperatura, de modo que la dirección y también la velocidad del viento se pueden calcular sobre la base de por ejemplo el sensor de temperatura que está más frío y sus dos vecinos a la derecha y a la izquierda.

Otros tipos de dispositivos para la medición de la velocidad y la dirección del viento conocidos comprenden uno, dos o más cables calentados, los cuales están instalados en una dirección perpendicular entre sí y los cuales son enfriados de modo diferente por el viento, por lo que la diferencia del efecto de refrigeración de los diferentes cables proporciona una indicación de la dirección del viento y el efecto de refrigeración total proporciona una indicación de la velocidad del viento.

Son conocidos otros tipos de dispositivos electrónicos de medición de la velocidad y la dirección del viento, sin que se haga referencia, en la presente memoria, en detalle, ya que la naturaleza de la producción de la señal y los efectos físicos que se van a medir no son el sujeto de la presente invención.

El objeto de la presente invención en cambio se refiere a una mejora de las propiedades fluido-dinámicas de un dispositivo de medición de la velocidad y de la dirección del viento de un tipo tal como el que se ha descrito anteriormente, o más generalmente del tipo en y en el que el viento choca en los sensores de una manera no completamente libre.

Tradicionalmente, los sensores de temperatura están instalados de una manera abierta al viento, en la parte superior o en la proximidad de un alojamiento, el cual incluye las partes electrónicas del aparato, mientras la parte del alojamiento más cerca del sensor típicamente forma la base para los sensores.

Por razones de protección contra la lluvia, la suciedad, el impacto mecánico o similares, el sensor está protegido por una cubierta y la cubierta típicamente está sostenida por una serie de elementos de soporte en forma de barra en la base. Un ejemplo de un dispositivo de este tipo es conocido a partir del documento JP 04 295 768.

Naturalmente, los elementos de soporte en forma de barra rodean a los sensores y por lo menos uno de ellos está en la trayectoria del viento, de modo que crea una perturbación o por lo menos una diferencia en el efecto de refrigeración, dependiendo de la posición angular de dicha barra con respecto a la orientación del viento.

Estos efectos son predecibles y sus influencias, por lo tanto, deben ser compensadas a través de unos medios de cálculo apropiados.

Sin embargo, los algoritmos de compensación dependen de la geometría del sistema y necesitan ser adaptados cada vez que se realiza una modificación a la forma geométrica de la base, la cubierta, el cilindro cerámico, las barras de soporte y similares, lo cual es extremadamente engorroso.

Objetivo y sumario de la invención

Por lo tanto, el propósito y el objetivo de la invención es eliminar la necesidad de adaptar el algoritmo de compensación cuando se realice una modificación de la geometría de los componentes mecánicos expuestos al viento de un aparato para la medición de la velocidad y la dirección del viento.

Este objetivo se alcanza con una modificación particular de la estructura de soporte que incluye dichos elementos de soporte los cuales transportan la cubierta en la base, en el que dichos elementos de soporte están instalados entre dicha base y dicha cubierta en una dirección diferente de la perpendicular entre la base y la cubierta, preferentemente de una manera inclinada.

Según una forma de realización de la invención, el dispositivo de medición de la velocidad y la dirección del viento tiene un sensor expuesto al viento, el cual comprende un cilindro que es calentado hasta una temperatura por encima de la temperatura ambiental y están dispuestos sensores de temperatura alrededor de la periferia de dicho cilindro, mientras el viento selectivamente enfría por lo menos algunos de dichos sensores de temperatura alrededor de dicho cilindro de una manera que depende de la velocidad y la dirección del viento.

En esta forma de realización, dicha base y dicha cubierta son globalmente horizontales y dichos elementos de soporte están instalados a un ángulo diferente de la vertical entre la base y la cubierta.

Se ha comprobado que se pueden obtener resultados satisfactorios cuando dicho ángulo entre la orientación de dichos elementos de soporte y dicha base está comprendido entre 30º y 60º.

En una forma de realización preferida, el ángulo entre los elementos de soporte y la base es aproximadamente 45º.

En el aparato de medición de la velocidad y la dirección del viento, dichos elementos de soporte entre dicha base y dicha cubierta pueden ser barras las cuales están enrolladas helicoidalmente en el interior de una superficie cilíndrica que se extiende entre bordes exteriores apropiados de dicha base y dicha cubierta.

Estas barras pueden tener una sección transversal rectangular o cuadrada.

La totalidad de los elementos de soporte pueden estar fabricados a partir de un cilindro hueco en el interior del cual se han tallado ranuras inclinadas, paralelas entre sí, alrededor de su periferia.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una sección transversal del medidor del viento de la técnica anterior de la figura 2.

La figura 2 es una vista en perspectiva del medidor del viento de la técnica anterior de la figura 1.

Las figuras 3a y 3b son una vista frontal y una sección a lo largo de III-III de la figura 3a de un medidor del viento de la técnica anterior que incluye una cubierta protectora y sus elementos de soporte.

Las figuras 4a y 4b son unas simulaciones de canales de viento de una geometría según la figura 3.

Las figuras 5a y 5b son dos diagramas los cuales muestran las señales de temperatura de todos los sensores de temperatura cuando están, uno detrás de otro, instalados exactamente en la dirección del viento, la figura 5a para un medidor del viento con barras de soporte y la figura 5b sin barras de soporte.

La figura 6 es una vista esquemática de un medidor del viento según la presente invención.

Las figuras 7a y 7b ilustran dos situaciones teóricas de un medidor de la velocidad del viento según la invención.

Descripción detallada de la invención

Volviendo a continuación a la figura 1, un medidor electrónico tradicional del viento comprende un alojamiento para sus componentes electrónicos, tales como los medios de cálculo, etcétera, así como para su suministro de energía.

La unidad de medición comprende un cilindro cerámico 2, en el interior del cual está prevista una bobina calefactora 4, por medio de la cual se calienta la superficie exterior del cilindro cerámico hasta una temperatura muy por encima de la temperatura ambiental, tal como por ejemplo, a 100ºC, si el medidor del viento se utiliza en un clima moderado.