【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及透射式视程能见度仪的测量系统和仪器结构。更特别地说,是指一种适用于但不限于透射式视程能见度仪的窗镜污染消光检测方法及装置。
技术介绍
能见度仪在天气现象的自动监测播报,机场、高速公路和铁路的交通安全预警等方面起着至关重要的作用,尤其是视程能见度仪是机场自动气象观测预警系统,引导飞机起降不可或缺的组成部分。透射式视程能见度仪由于能广泛适用于各种气象条件,测量原理简单,尤其具有测量基准的自我标定能力,测量方法直接,因此在国内外机场获得广泛应用。这种测量方法的基本原理是:信号发射机产生并发射光信号,由相隔几十米远的信号接收机探测经大气传输后的光信号并送入仪器的数据处理器,经过对光信号的处理,计算出大气衰减所致的消光系数值,并代入已知计算模型得出视程能见度值。然而,由于在光信号的测量中,光的衰减不仅来自于大气环境,也包括了因仪器的窗镜污染所致的光衰减,所测量的光信号是两者的混叠。因此,为了更加准确地测量出大气能见度值,必须对仪器窗镜污染导致的消光进行精确测量,从而修正能见度测量的消光系数值,同时也需要根据窗镜的消光情况设计窗镜的清洁和保护方案。目前,国内外在窗镜消光的检测方法及污染防护方面,多采用一种V-型或类V-型的双面窗结构和开放式的吹气保护装置设计,窗镜消光的检测光路横向通过双面窗,与能见度测量光束正交,两者通过窗镜的相同区域,吹气自上而下经过双面窗的外表面,以起到对窗镜的清洁和保护作用。这类窗镜检测方法及装置存在一些缺点:(1)由于窗镜检测光路横向通过双面窗,测量的结果是双面窗消光的平均值,而能见度测量光束沿轴向仅通过双面窗中的一个窗镜,因 ...
【技术保护点】
一种透射式视程能见度仪的窗镜消光检测装置,其特征在于:所述检测装置包括一个U‑型的三面窗组件、三路光学测量系统、多通道信号放大器、模数A/D转换器、微处理器和一个镜头盖;所述的U‑型三面窗组件包括正面视窗、第一侧窗和第二侧窗;所述的三路光学测量系统置于透射式视程能见度仪的密封腔内,第一路光学测量系统包括第一光源、第一透镜、第一反射镜、第二透镜和第一光电探测器,第一光源发出的光经过第一透镜准直后,通过正面视窗和第一侧窗,被第一反射镜反射,光束通过第二透镜会聚于第一光电探测器;第二路光学测量系统包括第二光源、第三透镜、第二反射镜、第四透镜和第二光电探测器,第二光源发出的光经过第三透镜准直后,通过正面视窗和第二侧窗,被第二反射镜反射,光束通过第四透镜会聚于第二光电探测器;第三光路测量系统包括第三光源、第五透镜、第三反射镜、第四反射镜、第六透镜和第三光电探测器,第三光源发出的光经过第五透镜准直后,被第三反射镜反射、通过第二侧窗和第一侧窗,然后被第四反射镜反射,光束通过第六透镜会聚于第三光电探测器;所述的多通道信号放大器是一个包含三个通道的集成信号放大器,用于接收第一光电探测器、第二光电探测器和 ...
【技术特征摘要】
1.一种透射式视程能见度仪的窗镜消光检测装置,其特征在于:所述检测装置包括一个U-型的三面窗组件、三路光学测量系统、多通道信号放大器、模数A/D转换器、微处理器和一个镜头盖;所述的U-型三面窗组件包括正面视窗、第一侧窗和第二侧窗;所述的三路光学测量系统置于透射式视程能见度仪的密封腔内,第一路光学测量系统包括第一光源、第一透镜、第一反射镜、第二透镜和第一光电探测器,第一光源发出的光经过第一透镜准直后,通过正面视窗和第一侧窗,被第一反射镜反射,光束通过第二透镜会聚于第一光电探测器;第二路光学测量系统包括第二光源、第三透镜、第二反射镜、第四透镜和第二光电探测器,第二光源发出的光经过第三透镜准直后,通过正面视窗和第二侧窗,被第二反射镜反射,光束通过第四透镜会聚于第二光电探测器;第三光路测量系统包括第三光源、第五透镜、第三反射镜、第四反射镜、第六透镜和第三光电探测器,第三光源发出的光经过第五透镜准直后,被第三反射镜反射、通过第二侧窗和第一侧窗,然后被第四反射镜反射,光束通过第六透镜会聚于第三光电探测器;所述的多通道信号放大器是一个包含三个通道的集成信号放大器,用于接收第一光电探测器、第二光电探测器和第三光电探测器三路光电流信号并转换为放大的模拟电压信号输出;所述的模数A/D转换器用于将多通道信号放大器输出的模拟电压信号转换为数字电压信号;所述的微处理器是一个嵌入式32位ARM处理器,与模数A/D转换器相连,用于计算正面视窗的消光系数,存储和输出数据。2.根据权利要求1所述的一种透射式视程能见度仪的窗镜消光检测装置,其特征在于:所述的正面视窗、第一侧窗和第二侧窗均采用平面光学玻璃,形状是矩形或圆形,组成U-型的三面窗组件;正面视窗垂直于能见度测量光束放置,其中心位于能见度测量光束的光轴上;第一侧窗和第二侧窗紧邻正面视窗两边,与正面视窗相互垂直和等高放置,构成U-型结构。3.根据权利要求1所述的一种透射式视程能见度仪的窗镜消光检测装置,其特征在于:所述的镜头盖中心开有一个圆形通孔,用于使能见度测量光束通过;镜头盖安装于U-型三面窗组件的前端,位于能见度测量光束的入射方向一侧,与U-型三面窗组件构成一个上下气流通道...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴坚,
申请(专利权)人:北京视程科技有限公司,
类型:发明
国别省市:北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。