專利名稱：一種抗干擾散射式低能見度預警檢測儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及光機電一體精密檢測儀器，特別涉及稱之為散射式低能見度預警檢測儀，具體地說是一種抗干擾散射式低能見度預警檢測儀。
背景技術：
業已面市的能見度檢測儀的主要用于對大氣“能見度” “低能見度”的測報。特別是“低能見度”的測報，可以使人們及時采取正確的應對措施，有效減少低能見度天氣給社會帶來的各種損失。目前能見度檢測儀廣泛地被氣象觀測預報，高速公路、航海、航空等交通運輸以及軍事、環境監測部門所應用。上述以有線傳輸為主的能見度檢測儀器，由于擴展兼容性差，以及必須依賴基礎建設方面的投入，也就是只能在具有有線通訊網絡建設的地方才能架設使用，因此難免存在區域性的低能見度預警盲區。針對上述存在問題，申請人近期提出了一種散射式低能見度預警檢測儀，該儀器作為低能見度預警系統前端智能化設施，可方便地與可變信息牌、路標等現場預警執行設備進行有線、無線連接；還可與無有線通訊網絡建設區域的指揮監控中心建立遠程無線連接，提高了預警檢測覆蓋范圍和密度；使用中既能發布實時信息，又便于歷史數據的查詢。該儀器具有良好的社會效益和廣闊的產業化前景。然而，申請人在實踐試驗中發現，所述散射式低能見度預警檢測儀在抗干擾等方面尚存在不足之處，有待進一步改進加以完善。
發明內容本實用新型提出了一種抗干擾散射式低能見度預警檢測儀，目的在于通過對所述擾散射式低能見度預警檢測儀的局部結構進行改進，以實現本機具有更好的抗干擾性，使得低能見測報功能得到進一步完善和提升。本實用新型的技術解決方案本實用新型主要由紅外光發射裝置與紅外光接收裝置、接收端信號調理模塊、控制模塊、預警數據輸出模塊以及電源模塊組成。所述的紅外光發射裝置和紅外光接收裝置的光學系統鏡頭窗口均設置有溫控加熱器。所述的控制模塊的微處理器腔體內設置有溫度傳感器及加熱裝置。所述的紅外光發射裝置與紅外光接收裝置光學系統的鏡頭的濾光片為窄帶干涉濾光片。所述的紅外光發射裝置與紅外光接收裝置設置于支架上，所述支架由立柱及與立柱頂部連接的橫梁構成；橫梁在立柱頂部對稱折彎構成35°夾角，橫梁桿與水平面呈17.5°夾角向地面傾斜；所述發射裝置與接收裝置分置于橫梁的兩端。所述橫梁總長
1.2m。所述的接收端信號調理模塊、由前置電放大器、高階帶通濾波器、鎖相放大器以及后級低通濾波器組成，設計輸入到前置放大器的電流大小為5飛OOnA ;輸入信號數據采樣有效電壓幅值范圍為O 3V，信號調理電路的總體放大倍數為5X 106。所述的電源模塊的每路電源輸入，使用電感濾波器LC進行隔離濾波，輸入輸出的濾波電容均采用低ESR的鋁電解或鉭電容。所述的各模塊之間的信號線之間采用光耦隔離。本實用新型的有益效果本實用新型所采用的多種抗干擾技術，有利于抵抗發射、接收裝置光學系統來自于外界低溫所帶來的干擾因素；有利于抑制微處理器內元器件的溫度漂移造成的測量誤差，保證了發射光束以35°散射角進入接收裝置，提高了系統工作的穩定性和可靠性；信號調理有效信號的放大提高了信噪比，進一步提升了儀器的測報精度。
附圖1為本實用新型基本組成件連接框圖；附圖2為本實用新型紅外光發射裝置、紅外光接收裝置、接收端信號調理模塊、控制模塊組成件的連接示意圖；附圖3為本實用新型紅外光發射裝置與紅外光接收裝置安裝在支架上的結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示， 本實用新型與散射式低能見度預警檢測儀相同，均由紅外光發射裝置1、紅外光接收裝置2、接收端信號調理模塊3、控制模塊4、預警數據輸出模塊5以及電源模塊6等基本組成件構成。如圖2所示，所述的紅外光發射裝置和紅外光接收裝置的光學系統鏡頭窗口均設置有溫控加熱器。可使鏡頭窗口鏡片溫度略高于環境溫度，以避免結霜、結露的發生而影響正確檢測；所述的控制模塊微處理器腔體內設置有溫度傳感器及加熱裝置。溫度傳感器進行溫度實時數據采集，加熱裝置可根據環境溫度的變化或作開啟或作關閉狀，以便減小工作溫度變化，抑制由于元器件的溫度漂移造成的測量誤差，可進一步提高系統工作的穩定性和可靠性。如圖3所示，所述的紅外光發射裝置I與紅外光接收裝置2設置于支架7上，所述支架由立柱71及橫梁72構成；橫梁在立柱頂部對稱折彎構成35°夾角(圖中未予表示)，橫梁桿與水平面呈17.5°夾角向地面傾斜；以減少陽光直射儀器、抵抗橫梁的反射干擾以及雨水對光學系統鏡頭的污染，并保證發射光束以35°散射角進入接收裝置。另，本實用新型接收端信號調理模塊輸入電流大小、有效電壓幅值范圍、信號調理電路的總體放大倍數設置，及電源模塊輸入輸出的濾波元器件，和各模塊之間的信號線之間采用光耦隔離等抗干擾舉措，圖中均未表示。本實用新型經試驗檢測具有良好的抗干擾效果，提高了測報精度。
權利要求1.一種抗干擾散射式低能見度預警檢測儀，主要由紅外光發射裝置與紅外光接收裝置、接收端信號調理模塊、控制模塊、預警數據輸出模塊以及電源模塊組成，其特征在于:所述的紅外光發射裝置和紅外光接收裝置的光學系統鏡頭窗口均設置有溫控加熱器；所述的控制模塊的微處理器腔體內設置有溫度傳感器及加熱裝置；所述的紅外光發射裝置與紅外光接收裝置光學系統的鏡頭的濾光片為窄帶干涉濾光片。
2.根據權利要求1所述的一種抗干擾散射式低能見度預警檢測儀，其特征在于:所述的紅外光發射裝置與紅外光接收裝置設置于支架上，所述支架由立柱及與立柱頂部連接的橫梁構成；橫梁在立柱頂部對稱折彎構成35°夾角，橫梁桿與水平面呈17.5°夾角向地面傾斜；所述發射裝置與接收裝置分置于橫梁的兩端。
3.根據權利要求1所述的一種抗干擾散射式低能見度預警檢測儀，其特征在于:所述的接收端信號調理模塊、由前置電放大器、高階帶通濾波器、鎖相放大器以及后級低通濾波器組成，設計輸入到前置放大器的電流大小為5飛OOnA ;輸入信號數據采樣有效電壓幅值范圍為O 3V，信號調理電路的總體放大倍數為5X 106。
4.根據權利要求1所述的一種抗干擾散射式低能見度預警檢測儀，其特征在于:所述的電源模塊的每路電源輸入，使用電感濾波器LC進行隔離濾波，輸入輸出的濾波電容均采用低ESR的鋁電解或鉭電容。
5.根據權利要求1所述的一種抗干擾散射式低能見度預警檢測儀，其特征在于:所述的各模塊之間的信號線之間采用光耦隔離。
專利摘要本實用新型提出了一種抗干擾散射式低能見度預警檢測儀。該儀器主要由紅外光發射裝置與紅外光接收裝置、接收端信號調理模塊、控制模塊、預警數據輸出模塊以及電源模塊組成，紅外光發射、接收裝置的鏡頭窗口均設置有溫控加熱器，鏡頭的濾光片為窄帶干涉濾光片；控制模塊的微處理器腔體內設置有溫度傳感器及加熱裝置；發射和接收裝置設置于支架上具有折彎夾角的橫梁桿兩端，橫梁與水平面呈一定夾角向地面傾斜。本實用新型有利于抵抗外界低溫所帶來的干擾因素，和抑制微處理器內元器件溫度漂移造成的測量誤差，且保證了發射光束以35°散射角進入接收裝置，提高了系統的穩定性和可靠性；有效信號的放大提高了信噪比，進一步提升了儀器的測報精度。
文檔編號G01N21/47GK203053849SQ20132007037
公開日2013年7月10日 申請日期2013年2月7日 優先權日2013年2月7日
發明者宋毅, 鮑恩波, 楊裕翠, 范潔慧 申請人:淮陰師范學院