一种用于车载走航的小型化超光谱痕量气体遥测仪器制造技术

技术编号:41108516 阅读:14 留言:0更新日期:2024-04-25 14:02
本发明专利技术公开了一种用于车载走航的小型化超光谱痕量气体遥测仪器,包括:壳体,其由质轻材质经3D打印得到,且通过隔热挡板将壳体间隔为两个腔室;光学采集系统,其包括:通过采集光路单元采集的太阳散射光经过光纤传输至高分辨率光谱仪形成光谱;控制系统,其包括:驱动单元用于控制采集光路单元的采集角度和精度,温控单元用于稳定高分辨率光谱仪的工作温度以保证形成高质量光谱,供电单元用于为系统提供电能,通信及定位单元用于实现仪器与外界的通信和仪器定位,主控单元设于另一腔室内且用于控制系统中其他单元和高分辨率光谱仪工作。该仪器以体积小,质量轻的优势搭载到汽车、船舶等可移动平台实现痕量气体遥感。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于超光谱遥感污染气体检测领域,具体涉及一种用于车载走航的小型化超光谱痕量气体遥测仪器


技术介绍

1、空气污染是多种物质的复杂混合物,会危害人类、动物和植物的健康。空气中的污染物可以采取多种形式,例如气体、固体颗粒或液滴。一些常见的大气污染物包括一氧化碳、铅、氮氧化物、地面臭氧、颗粒物污染和硫氧化物。颗粒污染由许多成分组成,包括酸(如硝酸盐和硫酸盐)、有机化学品、金属和土壤或灰尘颗粒。痕量气体也是由许多成分组成,痕量气体是指大气中浓度低于10e-6的粒种。如大气中的co、n2o、so2、o3、no、no2、ch4、nh3、h2s、卤化物、有机化物等等都属于痕量气体。这些痕量粒种受到各种物理、化学、生物、地球过程的作用并参与生物地球化学的循环,对全球大气环境及生态造成了重大影响。例如酸雨、温室效应、臭氧层破坏等无不与痕量气体有关。

2、近年来,随着城市工业化水平的不断提高,大气污染问题也逐步加剧,大气污染呈现出空间分布广、复合程度高、时变性高等特点。大气中污染气体会对人们生活与健康造成极大影响,为了有效控制大气污染,需对大气中污染气体本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于车载走航的小型化超光谱痕量气体遥测仪器,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的用于车载走航的小型化超光谱痕量气体遥测仪器,其特征在于,所述壳体采用ABS材料加工,通过熔融沉积成型的3D打印技术制得,壳体整体重量不大于600g,平均厚度低于3mm。

3.根据权利要求1所述的用于车载走航的小型化超光谱痕量气体遥测仪器,其特征在于,所述采集光路单元为一体式炮筒型采集光路,具体为平凸透镜形成的透镜组并固定到透镜组支架上,用于收集太阳散射光并聚焦到光纤端口;

4.根据权利要求3所述的用于车载走航的小型化超光谱痕量气体遥测仪器,其特征在于,所述驱...

【技术特征摘要】

1.一种用于车载走航的小型化超光谱痕量气体遥测仪器,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的用于车载走航的小型化超光谱痕量气体遥测仪器,其特征在于,所述壳体采用abs材料加工,通过熔融沉积成型的3d打印技术制得,壳体整体重量不大于600g,平均厚度低于3mm。

3.根据权利要求1所述的用于车载走航的小型化超光谱痕量气体遥测仪器,其特征在于,所述采集光路单元为一体式炮筒型采集光路,具体为平凸透镜形成的透镜组并固定到透镜组支架上,用于收集太阳散射光并聚焦到光纤端口;

4.根据权利要求3所述的用于车载走航的小型化超光谱痕量气体遥测仪器,其特征在于,所述驱动单元包括伺服步进电机、六轴姿态传感器、减速器以及驱动电路,伺服步进电机固定到壳体外部,伺服步进电机上连接有减速器,减速器的旋转轴上固定有透镜组支架,六轴姿态传感器固定在透镜组支架上,驱动电路用于对六轴姿态传感器采集的姿态信息进行解算和滤波形成测量角度,并基于测量角度实时驱动伺服步进电机的转动,进而带动透镜组支架上透镜组进行不同角度的太阳散射光采集。

5.根据权利要求1所述的用于车载走航的小型化超光谱痕量气体遥测仪器,其特征在于,所述温控单元包括温度传感器、半导体制冷片以及温控电路,半导体制冷片与高分辨率光谱仪紧密连接,温度传感器置于半导体制冷片与高分辨率光谱仪之间且用于测量温度,温控电路用于基于测量温度通过pid控制算法计算加载到半导体制冷片的制冷功率,基于制冷功率输出控制电流至半导体制冷片实现对半导体制冷片的稳定闭环控制。

6.根据权利要求1所述的用于车载走航的小型化超光谱痕量气体遥测...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘诚伍泽鸿谈伟邢成志邹体亮陈健彭浩辰魏少聪
申请(专利权)人:中国科学技术大学
类型:发明
国别省市:

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