一种手提式双波长非可见光气溶胶激光雷达探测仪制造技术

本发明专利技术公开了一种手提式双波长非可见光气溶胶激光雷达探测仪，包括雷达探测系统和支撑装置，所述雷达探测系统安装在支撑装置上，所述雷达探测系统包括激光发射单元、激光接收单元、光电信号转换单元、数据采集处理单元、数据显示传输单元、辅助控制单元和电池供电单元，所述激光接收单元与光电信号转换单元连接，所述光电信号转换单元与数据采集处理单元连接，所述数据采集处理单元与数据显示传输单元连接，所述激光发射单元、光电信号转换单元、数据采集处理单元和数据显示传输单元和辅助控制单元连接，所述雷达探测系统由锂电池供电单元供电，并在辅助控制单元作用下，完成各个单元之间的相互配合。单元之间的相互配合。单元之间的相互配合。

【技术实现步骤摘要】
一种手提式双波长非可见光气溶胶激光雷达探测仪


[0001]本专利技术涉及探测仪
，具体为一种手提式双波长非可见光气溶胶激光雷达探测仪。

技术介绍

[0002]大气气溶胶作为地球大气中主要组成分之一，其粒子的含量比较少，但是这些含量极少的粒子却会造成大气能见度变差、透过率降低问题，其影响程度与大气气溶胶粒子的浓度、谱分布和化学成分有关。目前，大气气溶胶的测量大都采取点式抽气采样的方式进行，缺乏大范围探测的能力，使用场景受限。
[0003]气溶胶激光雷达是一种主动式的光学遥感探测技术，其基本原理是激光光束射向大气中，与大气中的气溶胶颗粒发生相互作用，然后接收其后向散射回波信号，通过一定的反演方法来确定气溶胶的特性。气溶胶激光雷达的主要特点是采用激光主动遥感探测技术，具有很高的空间分辨率、探测范围大和使用场景灵活，所以被广泛地应用于大气气溶胶的实时探测和大气参数反演分析。
[0004]目前，大多数大气气溶胶探测采用单波长激光雷达探测的方式，该探测方式获取粒子谱信息时有一定的局限性；也有采用双波长或者多波长激光雷达探测方式，往往体积非常庞大，运输非常困难，且无法实现野外便携探测。所以需要同时满足探测的精度和探测的便捷性，是该专利需要解决的难题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种手提式双波长非可见光气溶胶激光雷达探测仪，以解决上述
技术介绍
提出的目前市场上的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种手提式双波长非可见光气溶胶激光雷达探测仪，包括雷达探测系统和支撑装置，所述雷达探测系统安装在支撑装置上，所述雷达探测系统包括激光发射单元、激光接收单元、光电信号转换单元、数据采集处理单元、数据显示传输单元、辅助控制单元和电池供电单元，所述激光接收单元与光电信号转换单元连接，所述光电信号转换单元与数据采集处理单元连接，所述数据采集处理单元与数据显示传输单元连接，所述激光发射单元、光电信号转换单元、数据采集处理单元和数据显示传输单元和辅助控制单元连接，所述雷达探测系统由锂电池供电单元供电，并在辅助控制单元作用下，完成各个单元之间的相互配合。
[0007]进一步的，所述支撑装置包括固定板一、固定板二、固定板三和固定板四，所述固定板三固定在固定板二和固定板四上。
[0008]进一步的，所述激光发射单元包括激光器、扩束器和反射镜，所述激光器与扩束器相连接，所述激光器和扩束器安装在固定板三上，所述反射镜固定在固定板一上，所述反射镜位置与扩束器相对应，所述激光器为轻量型双波长激光器，波长分别为355nm和1064nm。
[0009]进一步的，所述光电信号转换单元包括PMT探测器和APD探测器，所述APD探测器安
装在固定板四上，所述PMT探测器波长为355nm，所述APD探测器波长为1064nm，所述PMT探测器采用光电倍增管来转换355nm波长光信号，所述APD探测器采用雪崩二极管来转换1064nm波长光信号。
[0010]进一步的，所述激光接收单元包括窗片、望远镜、分光镜、1064通道光阑和355通道光阑，所述望远镜固定在固定板一和固定板二上，所述窗片安装在望远镜上，所述分光镜安装在望远镜上，所述355通道光阑安装在分光镜上方，所述1064通道光阑安装在355通道光阑相邻一侧。
[0011]进一步的，所述数据采集处理单元用于PMT探测器和APD探测器转换后的电信号的采集和放大滤波。
[0012]进一步的，所述数据显示传输单元包括宽温显示屏和无线数据传输模块，所述显示屏用于显示雷达探测结果和系统实时运行状态，所述无线数据传输模块用于将雷达探测仪探测数据加密发送至远端数据中心。
[0013]进一步的，所述辅助控制单元负责协调各个单元之间的工作逻辑，并实时收集各个单元的探测数据和运行状态。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0015]本专利技术雷达探测仪依据不同大小气溶胶粒子对于探测波长的敏感性，使用轻量型双波长激光器，利用米散射探测技术，来探测反演大气气溶胶粒子有效直径信息，同时给出大气透过率，并与地面自动气象站、能见度仪和气溶胶粒子谱仪的测量数据进行对比分析，得到大气透过率与大气粒子有效直径和大气粒子浓度计算模型，该激光雷达结构设计高度精简和紧凑，体积小巧，并配备高容量锂电池供电，方便手持式测量和野外机动探测，为气象装备环境保障效率的提高打下坚实的基础。
附图说明
[0016]图1为本专利技术一种手提式双波长非可见光气溶胶激光雷达探测仪系统框图；
[0017]图2为本专利技术一种手提式双波长非可见光气溶胶激光雷达探测仪结构示意图；
[0018]图3为本专利技术一种手提式双波长非可见光气溶胶激光雷达探测仪结构示意图；
[0019]图4为本专利技术一种手提式双波长非可见光气溶胶激光雷达探测仪剖视图；
[0020]图5为本专利技术算法反演过程流程图。
[0021]附图标记说明：
[0022]1‑
激光器；2
‑
扩束器；3
‑
望远镜；4
‑
PMT探测器；5
‑
APD探测器；6
‑
固定板一；7
‑
窗片；8
‑
反射镜；9
‑
分光镜；10
‑
355通道光阑；11
‑
1064通道光阑；12
‑
固定板二；13
‑
固定板三；14
‑
固定板四。
具体实施方式
[0023]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]参考图1
‑
图5，本专利技术提供一种技术方案：一种手提式双波长非可见光气溶胶激光
雷达探测仪，包括雷达探测系统和支撑装置，所述雷达探测系统安装在支撑装置上，所述雷达探测系统包括激光发射单元、激光接收单元、光电信号转换单元、数据采集处理单元、数据显示传输单元、辅助控制单元和电池供电单元，所述激光接收单元与光电信号转换单元连接，所述光电信号转换单元与数据采集处理单元连接，所述数据采集处理单元与数据显示传输单元连接，所述激光发射单元、光电信号转换单元、数据采集处理单元和数据显示传输单元和辅助控制单元连接，所述
[0025]所述雷达探测系统结构示意图如下图1所示，激光发射单元同时发射出355nm和1064nm双波长激光，激光被大气气溶胶粒子反射后，经激光接收单元接收，系统通过分光镜9将接收到的激光分成355nm波长激光和1064nm波长激光，随后分别被各自的光电信号转换单元转换成电信号，数据采集处理单元接收到电信号后处理得到此时的各波长大气回波信号，由此可判断大气中气溶胶粒子特性，整个雷达探本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种手提式双波长非可见光气溶胶激光雷达探测仪，其特征在于：包括雷达探测系统和支撑装置，所述雷达探测系统安装在支撑装置上，所述雷达探测系统包括激光发射单元、激光接收单元、光电信号转换单元、数据采集处理单元、数据显示传输单元、辅助控制单元和电池供电单元，所述激光接收单元与光电信号转换单元连接，所述光电信号转换单元与数据采集处理单元连接，所述数据采集处理单元与数据显示传输单元连接，所述激光发射单元、光电信号转换单元、数据采集处理单元和数据显示传输单元和辅助控制单元连接，所述雷达探测系统由锂电池供电单元供电，并在辅助控制单元作用下，完成各个单元之间的相互配合。2.根据权利要求1所述的一种手提式双波长非可见光气溶胶激光雷达探测仪，其特征在于：所述支撑装置包括固定板一、固定板二、固定板三和固定板四，所述固定板三固定在固定板二和固定板四上。3.根据权利要求2所述的一种手提式双波长非可见光气溶胶激光雷达探测仪，其特征在于：所述激光发射单元包括激光器、扩束器和反射镜，所述激光器与扩束器相连接，所述激光器和扩束器安装在固定板三上，所述反射镜固定在固定板一上，所述反射镜位置与扩束器相对应，所述激光器为轻量型双波长激光器，波长分别为355nm和1064nm。4.根据权利要求3所述的一种手提式双波长非可见光气溶胶激光雷达探测仪，其特征在于：所述光电信号转换单元包括PMT探测器...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳军，陈文广，刘东，吕祚坤，王珍珠，吴德成，况志强，袁峰，梁朝阳，曾庆伟，艾锐峰，孟凡荣，
申请(专利权)人：中国人民解放军六三八六三部队，
类型：发明
国别省市：