一种机载污染气体遥测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种机载污染气体遥测系统，包括依次电连接的电源系统、探测器驱动电路和光谱仪，所述光谱仪外部设有紫外镜头，所述光谱仪内部设有入射狭缝、面阵帧转移CCD探测器、凹面反射镜和凸面光栅，所述面阵帧转移CCD探测器和所述紫外镜头位于同一安装面，所述面阵帧转移CCD探测器位于所述紫外镜头的上方。本实用新型专利技术采用探测器与紫外镜头同安装面的设计，上下结构，减去了反射镜，精简了光谱仪内部设计，保证了镜头的垂直安装，有利于飞机安装；使用玻璃安装底板，减少了温度对光谱仪的影响；使用面阵帧转移CCD探测器，无需使用快门，两次采样之间无间隔，可实现测量区域全覆盖。

An Airborne Polluted Gas Telemetry System

The utility model discloses a remote sensing system for airborne polluted gas, which comprises a power supply system electrically connected in sequence, a detector driving circuit and a spectrometer. The spectrometer has an ultraviolet lens outside, an incident slit, a plane array frame transfer CCD detector, a concave mirror and a convex grating inside the spectrometer. The plane array frame transfer CCD detector and the ultraviolet lens are located in the same position. On the installation surface, the plane array frame transfer CCD detector is located above the ultraviolet lens. The utility model adopts the design of the same installation surface of the detector and the ultraviolet lens, the upper and lower structure, minus the mirror, simplifies the internal design of the spectrometer, ensures the vertical installation of the lens, and is beneficial to the installation of the aircraft; uses the glass to install the bottom plate, reduces the influence of temperature on the spectrometer; uses the area array frame to transfer the CCD detector, without using the shutter, and has no interval between the two sampling. Full coverage of measurement area can be achieved.

【技术实现步骤摘要】
一种机载污染气体遥测系统
本技术涉及环境监测
，更具体地说，它涉及一种机载污染气体遥测系统。
技术介绍
现有专利技术专利机载大气痕量气体二维分布快速监测系统(CN102435562A)，用于机载条件测量大气痕量气体二维分布，该现有技术有以下问题亟待优化：1.现有技术采用紫外镜头与探测器分在光谱仪两侧的设计，通过反射镜反射入射光线到凹面镜上，造成内部结构复杂，不利于装调；同时造成紫外镜头安装必须倾斜，给后期飞机安装带来难题，如图1所示(2为倾斜的紫外镜头)；2.现有技术将光栅、凹面反射镜等光谱仪内光学元件安装在金属(一般为铝)的底板上，如果光谱仪温度发生变化，金属安装底板将会变形，会造成光谱仪性能改变，因此一般需要采用温控措施，如现有技术采用大功率加热的方法保持光谱仪温度恒定，这就对电功耗提出了苛刻的需求、限制了技术的使用，尤其是在无人机平台上；3.现有技术采用商用探测器，普通行转移CCD面阵探测器，二次采样中间需要使用快门，这样的结果会造成两次测量中间有空白带，无法完全覆盖这个测量区域，如图2所示，n到n-1的测量，中间有无法测量到的空白带，这种工作方式会造成测量不完全，有可能错失重要污染源。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本技术的目的是解决现有技术面临的三个问题，提供一种机载大气污染气体快速遥测系统。为实现上述目的，本技术提供了如下技术方案：一种机载污染气体遥测系统，包括依次电连接的电源系统、探测器驱动电路和光谱仪，所述光谱仪外部设有紫外镜头，所述光谱仪内部设有入射狭缝、面阵帧转移CCD探测器、凹面反射镜和凸面光栅，所述面阵帧转移CCD探测器和所述紫外镜头位于同一安装面，所述面阵帧转移CCD探测器位于所述紫外镜头的上方。进一步地，所述凸面光栅和凹面反射镜胶装在玻璃安装底板上。通过采用上述技术方案，采用探测器与紫外镜头同安装面的设计，上下结构，减去了反射镜，精简了光谱仪内部设计，保证了镜头的垂直安装，有利于飞机安装；使用玻璃安装底板，减少了温度对光谱仪的影响；使用面阵帧转移CCD探测器，无需使用快门，两次采样之间无间隔，可实现测量区域全覆盖。附图说明图1为现有技术的系统结构示意图；图2为现有技术的飞机推扫测量原理图；图3为本技术的光谱仪内部结构示意图；图4为本技术的系统结构示意图；图中附图标记：1、入射狭缝；2、凹面反射镜；3、凸面光栅；4、面阵帧转移CCD探测器；5、光谱仪；6、紫外镜头；7、探测器驱动电路；8、电源系统。具体实施方式为了使本领域的技术人员可以更好地理解本技术，下面结合附图和实施例对本技术技术方案进一步说明。参照图1-4对本技术实施例做进一步的说明。一种机载污染气体遥测系统，包括依次电连接的电源系统8、探测器驱动电路7和光谱仪5，所述光谱仪5外部设有紫外镜头6，所述光谱仪5内部设有入射狭缝1、面阵帧转移CCD探测器4、凹面反射镜2和凸面光栅3，所述面阵帧转移CCD探测器4和所述紫外镜头6位于同一安装面，所述面阵帧转移CCD探测器4位于所述紫外镜头6的上方。进一步地，所述凸面光栅3和凹面反射镜2胶装在玻璃安装底板上。由紫外镜头6汇聚的光信号通过入射狭缝1进入光谱仪5内，在凹面反射镜2反射后打到凸面光栅3上，由凸面光栅3色散后再次到凹面反射镜2上，由凹面反射镜2聚焦到面阵帧转移CCD探测器4，完成光信息采集，探测器驱动电路7提供面阵帧转移CCD探测器4驱动信号，电源系统8为探测器驱动电路7提供所需的二次电源。本技术通过采用上述技术方案，采用探测器与紫外镜头同安装面的设计，上下结构，减去了反射镜，精简了光谱仪内部设计，保证了镜头的垂直安装，有利于飞机安装；将凸面光栅、凹面反射镜等光学元件直接胶装在光学玻璃上，利用光学玻璃底板代替以前的金属底板，克服了由于温度变化造成的金属变形，提高了光谱仪的温度适应性，在机载条件下，无需使用加热等控温措施；使用面阵帧转移CCD探测器，无需使用快门，两次采样之间无间隔，可实现测量区域全覆盖。以上所述实施例仅表达了本技术的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机载污染气体遥测系统，包括依次电连接的电源系统(8)、探测器驱动电路(7)和光谱仪(5)，其特征在于，所述光谱仪(5)外部设有紫外镜头(6)，所述光谱仪(5)内部设有入射狭缝(1)、面阵帧转移CCD探测器(4)、凹面反射镜(2)和凸面光栅(3)，所述面阵帧转移CCD探测器(4)和所述紫外镜头(6)位于同一安装面，所述面阵帧转移CCD探测器(4)位于所述紫外镜头(6)的上方。

【技术特征摘要】
1.一种机载污染气体遥测系统，包括依次电连接的电源系统(8)、探测器驱动电路(7)和光谱仪(5)，其特征在于，所述光谱仪(5)外部设有紫外镜头(6)，所述光谱仪(5)内部设有入射狭缝(1)、面阵帧转移CCD探测器(4)、凹面反射镜(2)和凸面光栅(3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：司福祺，周海金，江宇，窦科，詹锴，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：新型
国别省市：安徽,34