專利名稱：大氣能見度儀的定標系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種大氣能見度儀的定標系統。
背景技術：
二十世紀八十年代以來，隨著光電子技術的迅猛發展，推動了自動氣象、交通氣 象、航空、水文、森林、機場等氣象監測的發展，相應的監測系統和產品也應運而生，各種能 見度儀大量提供實際應用。目前研制和生產的能見度儀主要有透射型、散射型、攝像型、激光雷達等。至目前 為止，公知的國內外研制和生產的能見度儀還沒有簡捷、便利的定標系統或裝置。目前一般 采用在自然環境中，由人去操作幾個被測點的距離，并分為幾個階梯，如1000米、3000米、
5000米等，用這種方法去先標定一母機，再由這臺母機去標定下一個機、再下一個機.....
這也就是通常所說的“傳遞法”。但傳遞法所帶來的誤差是多方面的，如人的主觀性；目標 本身的光學特性；目標距離的方向性；天氣變化原因；空氣中的溫度、濕度、風、煙、塵等，并 且還存在定標時間長等缺點，一般花費時間以十天為計，這些都給能見度儀的定標造成極 大的困難，在這種方式下所標定的能見度儀，其精確度的誤差是可想而知的，其可信度也必 然是大打折扣，從而給研制和生產能見度儀造成很大的麻煩。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種快捷、方便和準確的對大氣能見度儀 定標的系統。本實用新型解決技術問題所采用的技術方案是大氣能見度儀的定標系統，包括 模擬大氣光衰減率制作的漸變率光衰減鏡頭，所述漸變率光衰減鏡頭置于能見度儀的發射 端與接收端之間的光路通道上，所述漸變率光衰減鏡頭、發射端和接收端置于潔凈的大氣 空間中。進一步的，所述潔凈的大氣空間的潔凈度在1萬級以上。進一步的，所述潔凈的大氣空間是用潔凈化度處理設備進行潔凈化處理過的潔凈 工作間。進一步的，所述潔凈的大氣空間包括2個潔凈間和密閉管道，所述發射端與接收 端分別置于2個潔凈間內，所述密閉管道與2個潔凈間相通并密閉連接，所述2個潔凈間和 密閉管道采用潔凈化度處理設備進行潔凈化處理。本實用新型的有益效果是本實用新型依據能見度的基本光學原理及 Bouguer (波格)消光定律，充分考慮到環境、溫度、天氣變化等諸多影響，能簡便、快捷地對 能見度儀定標，采用本實用新型的系統定標一臺能見度儀，一般只需要4-8小時，本實用新 型的系統對能見度儀的研制和生產提供了產率、質量、精度的有力保證，本實用新型的系統 能耗小、無環境污染，操作、控制便捷，杜絕了人為和天氣、環境、溫度、濕度、時間等諸多因 素對能見度儀定標所帶來的困難，能科學、客觀、快捷地對各種類型的能見度儀作出標定。
圖1是采用透射法測量消光系數的示意圖。圖2是本實用新型的示意圖。圖3是本實用新型的另一種形式的示意圖。
具體實施方式
在大氣中，光的衰減主要是由散射和吸收引起。在可見光波段，吸收作用可以忽 略，而經由大氣中粒子產生的散射現象是構成能見度降低的主要因素，因此在工程上消光 系數和散射系數是可視為相等的。測量能見度的基本原理就是由儀器測量出消光系數δ，再根據KoschM :eder (科 斯奇曼)定律導出的r = -In ξ / δ，計算出大氣能見度和氣象光學視程。Bouguer消光定律為I = I0exp (- δ L)(1)其中δ為消光系數；I。為入射光強度；I為透射光強度；L為光路長度。采用透射法測量消光系數的示意圖如圖1所示，是基于在不同特性的大氣中傳輸 時發生的透過率的變化，通過測量光源1的發射光I。經過光路L衰減后接收器2接收到的 I值來計算消光系數δ。因此上述(1)式可為δ = -Inl/I。/L (2)散射型能見度儀的消光系數δ是由大氣溶膠和分子的散射和吸收作用而造成的 光的衰減，所以，δ等于散射系數b與吸收系數C之和δ = b+c (3)通常情況下，大氣對光的吸收遠小于對光的散射，因此，當光程有限時，可忽略大 氣對光的吸收。故通過測量有限體積空氣對光的散射系數b來估算大氣的消光系數δ。所 以，當C = O時，δ =b，就可套用上述(2)式δ =-lni/i。/L。本實用新型的定標系統必須使用一套模擬大氣光衰減率的漸變率光衰減鏡頭4， 該漸變率光衰減鏡頭4可以模擬不同的大氣條件下對光的散射或吸收的衰減而制作。在對 能見度儀進行定標時，將上述漸變率光衰減鏡頭4置于需要定標的能見度儀的發射端3與 接收端6之間的光路通道上，更換不同的漸變率光衰減鏡頭4并調試能見度儀定標系數，以 與實際大氣環境中的能見度相符。上述能見度儀的發射端3與接收端6及光路通道都設置 在潔凈工作間5內，如圖2所示。上述發射端3與接收端6可以置于兩端的測量臺上，上述漸變率光衰減鏡頭4可 以模擬大氣光衰減率分段制作出一組鏡頭，還可根據不同類型的能見度儀，制作不同的漸 變率光衰減鏡頭，漸變率光衰減鏡頭4也可根據光學要求選擇不同的光學材料。上述潔凈工作間5可以采用通常的潔凈間，一般采用10平方米左右即可。在對能見度儀進行定標前，用潔凈化度處理設備先對潔凈工作間5進行潔凈化處 理，當潔凈工作間5達到定標環境的測試要求后，再對需要定標的能見度儀進行定標，上述 潔凈工作間5的潔凈度需在1萬級以上。[0028]對能見度儀的定標測量，關鍵是測量平行光束通過大氣取樣厚度L的衰減率。在 潔凈度越高的空氣環境中光強的衰減率越小，其能見度的測量值越大。我們可將系統的潔 凈度達到某一個程度，以使F = F。(F為接收端的光功率；F。為發射端的光功率)。這樣該系 統就可以完全、可靠地提供常規的能見度儀的定標測量。本實用新型只要置于潔凈的大氣空間中，再加上一組漸變率光衰減鏡頭4就可以 實現本實用新型的目的。本實用新型還可將發射端3與接收端6分別置于2個潔凈間8內， 光路通道采用一段密閉管道7，與2個潔凈間8相通并密閉連接，如圖3所示，定標前將2個 潔凈間8和密閉管道7采用潔凈化度處理設備進行潔凈化處理，再對需要定標的能見度儀 進行定標，這樣的結構設計會更加節省空間，因為該2個潔凈間8可以很小，只要能將發射 端3與接收端6放下即可。
權利要求大氣能見度儀的定標系統，其特征在于包括模擬大氣光衰減率制作的漸變率光衰減鏡頭(4)，所述漸變率光衰減鏡頭(4)置于能見度儀的發射端(3)與接收端(6)之間的光路通道上，所述漸變率光衰減鏡頭(4)、發射端(3)和接收端(6)置于潔凈的大氣空間中。
2.如權利要求1所述的大氣能見度儀的定標系統，其特征在于所述潔凈的大氣空間 的潔凈度在1萬級以上。
3.如權利要求1所述的大氣能見度儀的定標系統，其特征在于所述潔凈的大氣空間 是用潔凈化度處理設備進行潔凈化處理過的潔凈工作間(5)。
4.如權利要求1所述的大氣能見度儀的定標系統，其特征在于所述潔凈的大氣空間 包括2個潔凈間⑶和密閉管道(7)，所述發射端(3)與接收端(6)分別置于2個潔凈間 ⑶內，所述密閉管道(7)與2個潔凈間⑶相通并密閉連接，所述2個潔凈間⑶和密閉 管道(7)采用潔凈化度處理設備進行潔凈化處理。
專利摘要本實用新型所要解決的技術問題是提供一種快捷、方便和準確的對能見度儀定標的系統。大氣能見度儀的定標系統，包括漸變率光衰減鏡頭，所述漸變率光衰減鏡頭置于能見度儀的發射端與接收端之間的光路通道上，所述漸變率光衰減鏡頭、發射端和接收端置于潔凈的大氣空間中。本實用新型充分考慮到環境、溫度、天氣變化等諸多影響，能簡便、快捷地對能見度儀定標；采用本實用新型的系統定標一臺能見度儀，一般只需要4-8小時；本實用新型的系統能耗小、無環境污染，操作、控制便捷；杜絕了人為和天氣、環境、溫度、濕度、時間等諸多因素對能見度儀定標所帶來的困難，能科學、客觀、快捷地對各種類型的能見度儀作出標定。
文檔編號G02B13/00GK201628805SQ20092031217
公開日2010年11月10日 申請日期2009年10月10日 優先權日2009年8月31日
發明者呂軍, 張珂, 楊寧, 秦懷川, 程紹榮, 蔣紅星 申請人:程紹榮