一种大气散射信号量测量装置及测量方法制造方法及图纸

一种大气散射信号量测量装置，包括光发射器、具有至少两对丝状反射物固定装置用于安装一根或两根丝状反射物的丝状反射物安装架、用于接收丝状反射物反射光线的光接收器，丝状反射物安装架上各对丝状反射物固定装置的中间连线平行，丝状反射物安装架还具有能固定在能见度仪上的固定底座，光发射器的光发射头、光接收器的光接收头朝向丝状反射物分设在丝状反射物的入射光侧、反射光侧。一种大气散射信号量测量方法，是分别测得１根、２根丝状反射物反射的光信号量Ｐ１、Ｐ２，计算出大气散射信号量Ｐａ＝２Ｐ１－Ｐ２。本发明专利技术的装置、方法操作简便、测量效率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及散射型能见度仪的标定、校准
，尤其涉及一种用于散 射型能见度仪的标定、校准的大气散射信号量测量装置及方法。
技术介绍
能见度仪的测量分别是检查能见度仪产品在生产周期、使用周期内是否达 到或保持规定的技术精度，目前，能见度仪的标定、校准装置包括校准板和安 装校准板的支架，校准板是该标定、校准装置的关键零件，校准板的结构布局、 材料品质、工艺流程、散射性能和阻光效果等因素容易造成标定、校准的误差较大。从理论上说，能见度仪的测量，能用两种计算方法解决。 一种方法是计算溶胶大气的散射系数，另种方法是由溶胶大气定向散射系数计算光辐射衰减量。1) 溶胶大气的散射系数a可由悬浮粒子的尺寸和密度分布进行函数积分计算f啦xa = J印)岭)7zrVr (1)式中a—立体散射系数；r,和r,皿一气悬体微粒的最小和最大半径；K (r)—散射效率因子；N (r) —半径为r的微粒的计数密度。但是，悬浮粒子的尺寸和密度分布函数很难得到，所以，用积分计算大气 散射系数几乎没有可能。2) 光辐射被溶胶大气散射的信号量可由接收/转换系统几何函数在大气样 本路径上的积分计算得到4尸=尸0+(/)^ (2)/1式中^-溶胶大气散射的信号量； P。一发射器的光辐射功率；。一定向散射系数；G(/) —接收/转换系统的几何函数；A和/2 —由接收器到散射体始点和终点的最小和最大距离； /一离接收光学系统的流动距离；但是，接收/转换系统的几何函数计算十分复杂，常常不得不用实验方法求 得，例如，把散射体放到空间不同点上，然后选用图幅等数字计算方法，将实 验数据进行积分，因此操作难度很大，效率很低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于散射型能见度仪标定、校准的大气散射信号 量测量装置，操作简便、测量精度高；本专利技术的另一目的是提供一种大气散射 信号量测量方法，利用本专利技术提供的大气散射信号量测量装置进行高精度测量。-种大气散射信号量测量装置，其中该装置包括用于发射光线的光发射 器和具有至少两对丝状反射物固定装置、用于安装一根或两根丝状反射物的丝 状反射物安装架，以及用于接收丝状反射物反射光线的光接收器，丝状反射物 安装架上各对丝状反射物固定装置的中间连线平行，丝状反射物安装架还具有 能固定在能见度仪上的固定底座，光发射器的光发射头、光接收器的光接收头 朝向丝状反射物分设在丝状反射物的入射光侧、反射光侧。所述的大气散射信号量测量装置，其中分别固定在各对丝状反射物固定 装置上的丝状反射物材料、规格相同。所述的大气散射信号量测量装置，其中所述丝状反射物采用玻璃纤维丝 或不锈钢丝。所述的大气散射信号量测量装置，其中丝状反射物的直径d小于lmm、大于0. Olmm，安装在丝状反射物安装架上的两根丝状反射物间的距离L。大于10mm， 光发射器、光接收器分别与两根丝状反射物之间的距离均不小于300mm。所述的大气散射信号量测量装置，其中所述丝状反射物安装架包括一矩 形安装框架，所述各对丝状反射物固定装置分设在安装框架的两侧框边上，安 装框架竖直固设在所述固定底座上面。所述的大气散射信号量测量装置，其中所述固定底座包括一水平基准板，所述，安装框架竖直固设在该基准板上面，基准板的下面两侧相对各装设有一夹板，其中一个夹板上由外向内穿设有一夹紧螺栓；安装框架竖直固定在基准板 上面。一种大气散射信号量测量方法，其中包括如下步骤a) 、取一根丝状反射物固定在丝状反射物安装架上的一对丝状反射物固定 装置上，将丝状反射物安装架固定到被检散射型能见度仪上，将光发射器的光 发射头、光接收器的光接收头朝向该丝状反射物分设在该丝状反射物的入射光侧、反射光侧，记录光接收器的感测输出值Pl，其中，Pl=Pa+Pk……(l)，Pa为 大气散射信号量，Pk为该丝状反射物反射信号量；b) 、取另一根丝状反射物固定在丝状反射物安装架上的另一对丝状反射物 固定装置上，将光发射器的光发射头、光接收器的光接收头朝向该两丝状反射 物分设在该两丝状反射物的入射光侧、反射光侧，记录光接收器的感测输出值 P2，其中，P2=Pa+2Pk......(2);c) 、根据式(1)、 (2)计算大气散射信号量Pa二2Pl-P2。 本专利技术采用上述技术方案将达到如下的技术效果本专利技术大气散射信号量测量装置中，丝状反射物的直径d远远大于光辐射 的波长A，故只考虑丝状反射物的反射而不计其绕射；两根丝状反射物间的距 离L。远远大于丝状反射物的直径d，故不考虑丝状反射物间的重复反射；光辐射 视场角有限(为30度以内)且沿切向射向丝状反射物，故取丝状反射物的表面反射系数为l;接收器接收到的光辐射信号，只包括大气散射信号和1根或2根 丝状反射物表面反射信号，本专利技术的测量方法是分别测量1根丝状反射物和2 根丝状反射物的反射信号量(Pl、 P2)，通过计算公式Pa=2Pl_P2，即可计算得 到大气散射信号量Pa。因此可见，本专利技术的大气散射信号量测量装置和方法进 行大气散射信号量的测量操作十分简便；另外，因接收器接收到的光辐射信号 只包括大气散射信号和1根或2根丝状反射物表面反射信号，两根丝状反射物 规格相同，且同采用反射系数高的玻璃纤维丝或不锈钢丝，可提高测量的精度。 附图说明图1为本专利技术散射型能见度仪标定、校准用大气散射信号量测量装置中光 发射器、光接收器与一根丝状反射物的结构示意图； 图2为图1所示结构示意图的A向示图3为本专利技术散射型能见度仪标定、校准用大气散射信号量测量装置中光 发射器、光接收器与两根丝状反射物的结构示意图4为丝状反射物安装架的结构示意图。 具体实施例方式实施例一种大气散射信号量测量装置，包括光发射器l、光接收器2和第一丝状反射物3、第二丝状反射物4以及丝状反射物安装架5;其中，第一、第二丝状反 射物3、 4规格相同，直径为0.2mm，均采用玻璃纤维丝(也可都采用不锈钢丝)。 图1为光发射器1、光接收器2与一根丝状反射物(本实施例采用第一丝状 反射物3，第一丝状反射物3固定在丝状反射物安装架5上的一对丝状反射物固 定装置9上，丝状反射物安装架5固定在待测能见度仪上，丝状反射物安装架5 的结构见图4)进行测量的结构示意图，图2为图1所示结构示意图的A向示图， 光发射器1的光发射头、光接收器2的光接收头朝向第一丝状反射物3，分设在 第一丝状反射物3的入射光侧、反射光侧，光发射器1的光发射头发射的光线照射在第一丝状反射物3的表面并切向反射，光接收器2的光接收头接收大气散射信号以及该反射信号，在其感测输出端输出一感测值P1，其中，感测值P1是大气散射信号量Pa与第一丝状反射物反射的光信号量Pk之和，即 Pl=Pa+Pk……(1)，记录该感测值Pl 。图3为光发射器1、光接收器2与第一丝状反射物3、第二丝状反射物4进 行测量的结构示意图(第二丝状反射物4安装在丝状反射物安装架5上的另一 对丝状反射物固定装置9，上)，第一丝状反射物3、第二丝状反射物4平行、 间隔，距离20mm左右，光发射器l的光发射头、光接收器2的光接收头朝向两 根丝状反射物3、 4，分设在两丝状反射物3、 4的入射光侧、反射光侧，其中， 光发射器1的光发射头、光接收器2的光接收头与两根丝状反射物3、 4之间的 距离在800mm本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大气散射信号量测量装置，其特征在于：该装置包括用于发射光线的光发射器和具有至少两对丝状反射物固定装置、用于安装一根或两根丝状反射物的丝状反射物安装架，以及用于接收丝状反射物反射光线的光接收器，丝状反射物安装架上各对丝状反射物固定装置的中间连线平行，丝状反射物安装架还具有能固定在能见度仪上的固定底座，光发射器的光发射头、光接收器的光接收头朝向丝状反射物分设在丝状反射物的入射光侧、反射光侧。

【技术特征摘要】
1、一种大气散射信号量测量装置，其特征在于该装置包括用于发射光线的光发射器和具有至少两对丝状反射物固定装置、用于安装一根或两根丝状反射物的丝状反射物安装架，以及用于接收丝状反射物反射光线的光接收器，丝状反射物安装架上各对丝状反射物固定装置的中间连线平行，丝状反射物安装架还具有能固定在能见度仪上的固定底座，光发射器的光发射头、光接收器的光接收头朝向丝状反射物分设在丝状反射物的入射光侧、反射光侧。2、 如权利要求l所述的大气散射信号量测量装置，其特征在于分别固定 在各对丝状反射物固定装置上的丝状反射物材料、规格相同。3、 如权利要求2所述的大气散射信号量测量装置，其特征在于所述丝状反射物采用玻璃纤维丝或不锈钢丝。4、 如权利要求2或3所述的大气散射信号量测量装置，其特征在于丝状反射物的直径d小于lmm、大于O.Olmrn，安装在丝状反射物安装架上的两根丝 状反射物间的距离L。大于10mm，光发射器、光接收器分别与两根丝状反射物之 间的距离均不小于300mm。5、 如权利要求1所述的大气散射信号量测量装置，其特征在于所述丝状 反射物安装架包括一矩形安装框架，所述各对丝状反射物固定装置分设在安装...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲来世，李春亮，格里森，沙广军，佟增亮，
申请(专利权)人：凯迈洛阳测控有限公司，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]