【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种雨滴参数的测量装置，具体涉及到以多普勒频移效应为基础的雨滴下落速度的测量方法，可应用于气象监测、环境监测和农业监测等
技术介绍
传统的降水测量装置为翻斗式雨量筒和称重式雨量筒，这类机械装置能够测量较长时间段内的降水量，但是无法实时监测降水量的大小，无法测量降水颗粒的直径、速度等天气参数，因此该类装置已经无法满足当前气象监测的需求。随着光电检测技术和的激光测量技术的不断进步，新的光学雨量传感器也不断问世，如OTT公司的Parsivel光学降水量传感器，根据降水颗粒对光路的遮挡来测量降水颗粒的直径和降落速度。然而该仪器价格昂贵，数据处理复杂，并且无法区分雨滴重叠情况。上述测量装置是基于雨滴对平行光束的遮挡作用，其使用范围受限由雨滴尺寸，当雨滴直径小于O. Imm时，遮挡效应不再明显，衍射现象明显，无法由光线遮挡的方法来测量雨滴直径。因此,新的雨滴测量装置亟需提出。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种雨滴参数的测量装置，本技术旨在提出一种更加准确、更加快捷、更易实现、更低成本的雨滴速度等参数的测量方法。不同于现有产品和相关技术，本技术使用雨滴的多普勒效应来检测雨滴的降落速度，进而根据经验公式计算雨滴直径、降水动能等气象参数。本技术所需要解决的技术问题，可以通过以下技术方案来实现一种雨滴参数的测量装置，包括激光器、准直扩束透镜组、分束镜、至少一个反射镜、测量空间、汇聚透镜、光电探测器、数据采集卡和计算机；其中，所述激光器射出光束；所述准直扩束透镜组将所述激光器射出的所述光束变成平行宽光束；所述分束镜将所述准直扩束透镜组发出的所述平行宽光束分...
【技术保护点】
一种雨滴参数的测量装置，其特征在于，包括：激光器、准直扩束透镜组、分束镜、至少一个反射镜、测量空间、汇聚透镜、光电探测器、数据采集卡和计算机；其中，所述激光器射出光束；所述准直扩束透镜组将所述激光器射出的所述光束变成平行宽光束；所述分束镜将所述准直扩束透镜组发出的所述平行宽光束分为等强度两束光路；至少一个所述反射镜将所述分束镜分出的所述两束光路反射至所述测量空间，并在测量空间交汇，形成干涉场和干涉条纹；所述测量空间为雨滴降落过程中经过的区域，所述雨滴经过所述两束光路的干涉区域切割所述干涉条纹，对光线散射，所述散射光线的光强受到干涉场光强分布的调制，所述雨滴的速度与所述散射光线的电流变化正相关；所述汇聚透镜收集所述散射光线，照在所述光电探测器上；所述光电探测器采集所述测量空间内的所述散射光线，探测所述雨滴的散射光线光强的电流信号，并将所述电流信号输入到所述数据采集卡；所述数据采集卡采集所述散射光线的电流信号，并将所述电流信号进行模数转换，成为数字信号，再经过数字信号放大以及噪声滤除，然后传入计算机；以及所述计算机计算出气象参数。
【技术特征摘要】
1.一种雨滴参数的测量装置，其特征在于，包括 激光器、准直扩束透镜组、分束镜、至少一个反射镜、测量空间、汇聚透镜、光电探测器、数据采集卡和计算机； 其中，所述激光器射出光束； 所述准直扩束透镜组将所述激光器射出的所述光束变成平行宽光束； 所述分束镜将所述准直扩束透镜组发出的所述平行宽光束分为等强度两束光路；至少一个所述反射镜将所述分束镜分出的所述两束光路反射至所述测量空间，并在测量空间交汇，形成干涉场和干涉条纹； 所述测量空间为雨滴降落过程中经过的区域，所述雨滴经过所述两束光路的干涉区域切割所述干涉条纹，对光线散射，所述散射光线的光强受到干涉场光强分布的调制，所述雨滴的速度与所述散射光线的电流变化正相关； 所述汇聚透镜收集所述散射光线，照在所述光电探测器上； 所述光电探测器采集所述测量空间内的所述散射光线，探测所述雨滴的散射光线光强的电流信号，并将所述电流信号输入到所述数据采集卡； ...
【专利技术属性】
技术研发人员：凌进中，王文娜，韩朝霞，黄元申，张大伟，庄松林，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：实用新型
国别省市：
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