專利名稱：具有多功能門機(jī)構(gòu)的能見度測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
具有多功能門機(jī)構(gòu)的能見度測試儀，屬于測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及能見度測試裝置。
背景技術(shù)：
大氣環(huán)境中沙塵的含量和霧的濃度是決定能見度高低的兩個重要因素。能見度的高低是影響人們?nèi)粘；顒拥闹匾蛩兀绕鋵煌ㄟ\(yùn)輸行業(yè)的影響最為嚴(yán)重?，F(xiàn)代生活中，機(jī)場、高速公路經(jīng)常因為能見度過低而不得不暫時關(guān)閉。目前，在多數(shù)能見度不高的情況下，決定究竟是否關(guān)閉機(jī)場、高速公路等設(shè)施或停止某些活動主要靠工作人員的經(jīng)驗，其決定的結(jié)果往往缺乏科學(xué)性。保守的決定可能帶來一些經(jīng)濟(jì)利益的損失，激進(jìn)的決定又可能帶來一定的作業(yè)的風(fēng)險，因此，人們希望擁有一種科學(xué)的測量儀器，能對能見度進(jìn)行測量并提供精確的測量結(jié)果，從而為人們提供科學(xué)的決策依據(jù)。
目前，測量能見度的裝置是能見度測試儀，其組成主要包括發(fā)射光學(xué)天線、接收光學(xué)天線和信號采集和處理部分。根據(jù)測試光線性質(zhì)的不同，能見度測試儀可以分為三種類型前向散射能見度測試儀、后向散射能見度測試儀和透射能見度測試儀。前向散射能見度測試儀是通過測量發(fā)射光線傳播中的前向散射光來測試能見度；后向散射能見度測試儀是通過測量發(fā)射光線傳播中的后向散射光來測試能見度；透射能見度測試儀是測量發(fā)射光線傳播中的透射光來測試能見度。三種能見度測試儀的發(fā)射光學(xué)天線和接收光學(xué)天線的結(jié)構(gòu)基本一致，發(fā)射光學(xué)天線都包括光源和發(fā)射透鏡，接收光學(xué)天線都包括接收透鏡和光檢測器。
無論哪一種能見度測試儀，其測試能見度的原理基本相似，且都可以描述如下設(shè)在大氣能見度相當(dāng)好的條件下，發(fā)射光學(xué)天線的光源發(fā)射出一定功率的發(fā)射光，接收光學(xué)天線4的光檢測器6接收到一定的入射光后產(chǎn)生光電流，該電流經(jīng)放大電路放大后的輸出電壓為UR；在進(jìn)行能見度測試時，發(fā)射光學(xué)天線的光源發(fā)射出相同功率的發(fā)射光，接收光學(xué)天線4的光檢測器6接收到一定的入射光后產(chǎn)生光電流，該電流經(jīng)放大電路放大后的輸出電壓為UR′；通常由于大氣信道的衰減，使得UR′＜UR，其差值ΔU＝UR-UR′根據(jù)相應(yīng)的對應(yīng)關(guān)系反映了大氣信道中能見度的大小?，F(xiàn)有的能見度測試儀就是通過測試上述ΔU，然后根據(jù)相應(yīng)的對應(yīng)關(guān)系計算出能見度的大小。
由于能見度測試儀需要長時間工作于野外，光學(xué)天線長期曝露在大氣之中，雖然光學(xué)天線通常被密封在光學(xué)天線箱內(nèi)，但是光學(xué)天線(透鏡、光源和光檢測器)表面會附著塵土和水霧，在進(jìn)行能見度測試時，光學(xué)天線表面的塵土和水霧會對發(fā)射光或入射光產(chǎn)生很大的衰減作用，使得根據(jù)前述原理所測得的ΔU′會小于大氣信道的衰減作用所實際產(chǎn)生的ΔU。因此，以ΔU′代替ΔU來計算能見度必然導(dǎo)致測得的能見度大小總是小于實際的能見度大小，從而導(dǎo)致總是偏小的系統(tǒng)誤差。因為在每次能見度的測試中，光學(xué)天線表面的清潔度往往不一致，所以這種總是偏小的系統(tǒng)誤差也不一致，很難根據(jù)一定的估計值加以修正。由于在測試過程中存在上述無法消除的、且總是偏小而又無法估計的系統(tǒng)誤差，使得現(xiàn)有能見度測試儀的測量精度大大降低。
另外，光學(xué)天線長期曝露在大氣之中，缺少防護(hù)裝置，會受到空氣中各種酸性或堿性霧氣的侵蝕，因而其壽命會大大降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是為能見度測試儀提供光學(xué)天線的保護(hù)裝置，解決能見度測試儀光學(xué)天線的防塵、防水、防汽和保溫等技術(shù)問題；同時，該裝置還可以安裝透鏡清潔度檢測裝置和背景光檢測裝置，以方便透鏡清潔度和背景光的檢測。
本發(fā)明詳細(xì)技術(shù)方案為具有多功能門機(jī)構(gòu)的能見度測試儀，包括發(fā)射光學(xué)天線、接收光學(xué)天線和信號采集和處理部分，其中，發(fā)射光學(xué)天線和接收光學(xué)除透鏡正面外，其余部分密封在光學(xué)天線箱內(nèi)；其特征在于，整個能見度測試儀還包括一個多功能門機(jī)構(gòu)。所述多功能門機(jī)構(gòu)如圖1所示，由電機(jī)1、減速機(jī)2、齒輪副3、門蓋4、門軸5和轉(zhuǎn)臂6組成，并采用機(jī)械傳動方式，通過電機(jī)1、減速機(jī)2、齒輪副3、門軸5和轉(zhuǎn)臂6帶動門蓋4轉(zhuǎn)動；所述門蓋4的形狀與光學(xué)天線透鏡的形狀相匹配，在關(guān)閉時保證天線箱內(nèi)恒溫，隔離灰塵、水、汽等，開啟后保證背景光的測量以及光學(xué)天線發(fā)射和接收光束。
所述多功能門機(jī)構(gòu)可以通過固定裝置固定在光學(xué)天線箱上。
所述多功能門機(jī)構(gòu)門蓋4的開啟角度為0～120°。
所述多功能門機(jī)構(gòu)的門蓋4的中間部位7可以安裝透鏡清潔度檢測裝置或背景光檢測裝置，以方便透鏡清潔度和背景光的檢測。
所述門機(jī)構(gòu)的門蓋4與光學(xué)天線接觸的地方可以增加一密封圈8，以使多功能門機(jī)構(gòu)在關(guān)閉時進(jìn)一步保證天線箱內(nèi)恒溫，隔離灰塵、水、汽等。
所述多功能門機(jī)構(gòu)可以在單片機(jī)的控制下完成開啟或關(guān)閉操作。
根據(jù)以上技術(shù)方案設(shè)計的多功能門機(jī)構(gòu)在單片機(jī)的控制下按以下順序完成其功能
檢測透鏡清潔度——開門——背景光檢測——光束發(fā)射——光束接收——關(guān)門。
本發(fā)明有益效果是本發(fā)明所提供的具有多功能門機(jī)構(gòu)的能見度測試儀，具有防塵、防水、防汽和保溫等功能，能夠防止能見度測試儀光學(xué)天線被污染，在一定程度上消除因光學(xué)天線的污染所帶來的系統(tǒng)誤差，從而提高能見度測試儀的測試精度；同時，本發(fā)明能夠提高能見度測試儀光學(xué)天線的壽命；最后，該裝置還可以安裝透鏡清潔度檢測裝置和背景光檢測裝置，以方便透鏡清潔度和背景光的檢測。


圖1是本發(fā)明所述能見度測試儀的多功能門機(jī)構(gòu)傳動原理圖。其中，1表示電機(jī)，2表示減速機(jī)，3表示齒輪副，4表示門蓋，5表示門軸。
圖2是本發(fā)明所述能見度測試儀的多功能門機(jī)構(gòu)的門蓋示意圖。
圖3是本發(fā)明所述能見度測試儀的多功能門機(jī)構(gòu)背視圖。
圖4是本發(fā)明所述能見度測試儀的多功能門機(jī)構(gòu)側(cè)視圖。
權(quán)利要求
1.具有多功能門機(jī)構(gòu)的能見度測試儀，包括發(fā)射光學(xué)天線、接收光學(xué)天線和信號采集和處理部分，其中，發(fā)射光學(xué)天線和接收光學(xué)除透鏡正面外，其余部分密封在光學(xué)天線箱內(nèi)；其特征在于，整個能見度測試儀還包括一個多功能門機(jī)構(gòu)；所述多功能門機(jī)構(gòu)由電機(jī)(1)、減速機(jī)(2)、齒輪副(3)、門蓋(4)、門軸(5)和轉(zhuǎn)臂(6)組成，并采用機(jī)械傳動方式，通過電機(jī)(1)、減速機(jī)(2)、齒輪副(3)、門軸(5)和轉(zhuǎn)臂(6)帶動門蓋(4)轉(zhuǎn)動；所述門蓋(4)的形狀與光學(xué)天線透鏡的形狀相匹配，在關(guān)閉時保證天線箱內(nèi)恒溫，隔離灰塵、水、汽等，開啟后保證背景光的測量以及光學(xué)天線發(fā)射和接收光束。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有多功能門機(jī)構(gòu)的能見度測試儀，其特征在于，所述多功能門機(jī)構(gòu)可以通過固定裝置固定在光學(xué)天線箱上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的具有多功能門機(jī)構(gòu)的能見度測試儀，其特征在于，所述多功能門機(jī)構(gòu)門蓋(4)的開啟角度為0～120°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的具有多功能門機(jī)構(gòu)的能見度測試儀，其特征在于，所述多功能門機(jī)構(gòu)的門蓋(4)的中間部位(7)可以安裝透鏡清潔度檢測裝置或背景光檢測裝置，以方便透鏡清潔度和背景光的檢測。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的具有多功能門機(jī)構(gòu)的能見度測試儀，其特征在于，所述門機(jī)構(gòu)的門蓋(4)與光學(xué)天線接觸的地方可以增加一密封圈(8)，以使多功能門機(jī)構(gòu)在關(guān)閉時進(jìn)一步保證天線箱內(nèi)恒溫，隔離灰塵、水、汽等。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的具有多功能門機(jī)構(gòu)的能見度測試儀，其特征在于，所述多功能門機(jī)構(gòu)可以在單片機(jī)的控制下完成開啟或關(guān)閉操作。
全文摘要
具有多功能門機(jī)構(gòu)的能見度測試儀，涉及能見度測試裝置，除能見度測試儀主體外，還包括一個多功能門機(jī)構(gòu)；該機(jī)構(gòu)為由電機(jī)1、減速機(jī)2、齒輪副3、門蓋4、門軸5和轉(zhuǎn)臂6組成的機(jī)械傳動裝置；門蓋4的形狀與光學(xué)天線透鏡的形狀相匹配，在關(guān)閉時保證天線箱內(nèi)恒溫，隔離灰塵、水、汽等；門蓋4的中間部位7可以安裝透鏡清潔度檢測裝置或背景光檢測裝置。本發(fā)明具有防塵、防水、防汽和保溫等功能，在一定程度上能消除因光學(xué)天線的污染所帶來的系統(tǒng)誤差，從而提高能見度測試儀的測試精度；本發(fā)明能夠提高能見度測試儀光學(xué)天線的壽命；該裝置還可以安裝透鏡清潔度檢測裝置和背景光檢測裝置，以方便透鏡清潔度和背景光的檢測。
文檔編號G01W1/00GK1793840SQ20051002243
公開日2006年6月28日 申請日期2005年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月29日
發(fā)明者姜寶鈞, 楊名光, 周良福, 鄧興成 申請人:電子科技大學(xué)