一種能見度標(biāo)定裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及環(huán)保設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體是指能見度標(biāo)定裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各種氣象要素的精確測量和預(yù)報越來越需要；特別是交通運(yùn)輸 事業(yè)的迅速發(fā)展，各種交通工具的增加和速度的提高，各領(lǐng)域?qū)δ芤姸葴y量儀器的需求更 加迫切。在航空、航海、高速公路和港口等交通運(yùn)輸領(lǐng)域，能見度對交通安全有著重要的影 響。以航空領(lǐng)域為例，能見度的準(zhǔn)確測量，對保證飛機(jī)安全著陸和起飛是極為重要的。在所 有的航報站上都專門進(jìn)行了應(yīng)用于飛行業(yè)務(wù)的天氣觀測，必須經(jīng)常報告快速變化的天氣情 況，特別是關(guān)于低云高度和低能見度。能見度直接反映了飛行員的視程大小，決定著飛機(jī)能 否成功起飛或著陸，是保障飛行安全的重要氣象要素之一。而現(xiàn)有能見度測量設(shè)備或新開 發(fā)設(shè)備的準(zhǔn)確性、可靠性如何標(biāo)定仍有待解決。 【實用新型內(nèi)容】
[0003] 本實用新型的主要目的是提供一種能見度標(biāo)定裝置，能夠標(biāo)定能見度儀的精度和 誤差。
[0004] 本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
[0005] 本實用新型提供一種能見度標(biāo)定系統(tǒng)，其包括：滑動導(dǎo)軌裝置、平臺小車、激光發(fā) 射裝置、光電接收裝置和控制及數(shù)據(jù)處理裝置，所述平臺小車可滑動的裝設(shè)在所述滑動軌 道裝置上，所述平臺小車上設(shè)置有光電接收裝置和控制及數(shù)據(jù)處理裝置，所述滑動軌道裝 置的一端固定設(shè)置有激光發(fā)射裝置，所述平臺小車和光電接收裝置分別連接所述控制及數(shù) 據(jù)處理裝置。
[0006] 優(yōu)選地，所述滑動導(dǎo)軌裝置包括：至少一根導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌上間隔設(shè)置有感應(yīng)片；
[0007] 所述平臺小車包括：安裝底板、小車外罩、滾輪、齒輪、伺服電機(jī)、減速器、PLC(可 編程控制器）、接近傳感器、蓄電池和逆變器，所述小車外罩設(shè)置在所述安裝底板上，所述安 裝底板與小車外罩之間設(shè)置有伺服電機(jī)、減速器、PLC、蓄電池和逆變器，所述安裝地板的底 部設(shè)置有滾輪和接近傳感器，所述PLC連接所述伺服電機(jī)，所述伺服電機(jī)傳動連接所述減 速器，所述減速器傳動連接所述齒輪，所述齒輪傳動連接所述滾輪，所述滾輪可滑動的裝設(shè) 在所述導(dǎo)軌上，所述逆變器分別連接所述蓄電池和所述伺服電機(jī)；
[0008] 所述激光發(fā)射裝置包括：激光器、斬波器和發(fā)射光路透鏡裝置，所述斬波器設(shè)置在 所述激光器的出口，所述發(fā)射光路透鏡裝置設(shè)置在所述斬波器前方且位于所述激光器的光 路上；
[0009] 所述光電接收裝置包括：接收光學(xué)透鏡裝置、光電探測器和鎖相放大器，所述接收 光學(xué)透鏡裝置設(shè)置在發(fā)射光路透鏡裝置的光路上且位于光電探測器的前方，所述光電探測 器設(shè)置在所述鎖相放大器的前方且所述光電探測器連接所述鎖相放大器，所述鎖相放大器 連接所述斬波器；
[0010] 所述控制及數(shù)據(jù)處理裝置包括工控機(jī)，所述工控機(jī)連接所述鎖相放大器、PLC和蓄 電池。
[0011] 優(yōu)選地，所述能見度標(biāo)定系統(tǒng)，包括調(diào)整架，激光器設(shè)置在所述調(diào)整架上，所述調(diào) 整架裝設(shè)在所述導(dǎo)軌的一端
[0012] 實施本實用新型的技術(shù)方案，具有以下有益效果：本實用新型提供的能見度標(biāo)定 裝置基于對大氣環(huán)境的近似真實模擬，通過在同一能見度條件下，光學(xué)測量設(shè)備沿滑軌的 移動測量，測定待測大氣的高精度能見度值，進(jìn)而使用該高精度能見度值比對待測被測能 見度儀的數(shù)值，衡量待測能見度儀的精度和誤差。
【附圖說明】
[0013] 圖1為本實用新型實施例提供的能見度標(biāo)定系統(tǒng)的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014] 圖2為本實用新型實施例提供的能見度標(biāo)定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0015] 圖3為本實用新型實施例提供的能見度標(biāo)定系統(tǒng)的立體圖；
[0016] 圖4為不同能見度條件下大氣透過率衰減示意圖；
[0017] 圖5為每米大氣透過率衰減程度示意圖。
[0018] 本實用新型目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。
【具體實施方式】
[0019] 為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施 例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋 本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0020] 本實用新型實施例提供一種能見度標(biāo)定系統(tǒng)，如圖1、圖2和圖3所示，包括：滑動 導(dǎo)軌裝置100、平臺小車200、激光發(fā)射裝置300、光電接收裝置400和控制及數(shù)據(jù)處理裝置 500,所述平臺小車200可滑動的裝設(shè)在所述滑動軌道裝置100上，所述平臺小車200上設(shè) 置有光電接收裝置400和控制及數(shù)據(jù)處理裝置500,所述滑動軌道裝置100的一端固定設(shè) 置有激光發(fā)射裝置300,所述平臺小車200和光電接收裝置分別連接所述控制及數(shù)據(jù)處理 裝置。當(dāng)激光發(fā)射裝置300發(fā)射出激光束后，在滑動導(dǎo)軌裝置100上移動平臺小車200,搭 載在平臺小車上的光電接收裝置400可獲得不同距離的激光衰減信號，經(jīng)過數(shù)據(jù)采集和處 理，得到當(dāng)前能見度值。進(jìn)而使用該高精度能見度值比對待測被測能見度儀的數(shù)值，衡量待 測能見度儀的精度和誤差。
[0021] 在更為具體的實施例中，在上述實施例基礎(chǔ)上，進(jìn)一步的，所述滑動導(dǎo)軌裝置包 括：至少一根導(dǎo)軌101，所述導(dǎo)軌101上間隔設(shè)置有感應(yīng)片102 ;優(yōu)選的實施例中，該滑動導(dǎo) 軌裝置包括：2根長為55m鋼構(gòu)導(dǎo)軌，兩根導(dǎo)軌間距0. 35m，在55m長度范圍內(nèi)，每隔5m距離 安裝感應(yīng)片102。
[0022] 所述平臺小車200包括：安裝底板202、小車外罩、滾輪203、齒輪、伺服電機(jī)、減速 器、PLC、接近傳感器201、蓄電池204和逆變器205,所述小車外罩設(shè)置在所述安裝底板上， 所述安裝底板與小車外罩之間設(shè)置有伺服電機(jī)、減速器、PLC、蓄電池，所述安裝地板的底部 設(shè)置有滾輪和接近傳感器，所述PLC連接所述伺服電機(jī)，所述伺服電機(jī)傳動連接所述減速 器，所述減速器傳動連接所述齒輪，所述齒輪傳動連接所述滾輪203,所述滾輪可滑動的裝 設(shè)在所述導(dǎo)軌上，所述逆變器分別連接所述蓄電池和所述伺服電機(jī)。PLC控制伺服電機(jī)運(yùn) 轉(zhuǎn)，通過齒輪帶動滾輪203轉(zhuǎn)動，從而控制該平臺小車200的運(yùn)動速度、往返次數(shù)、停留時間 等。根據(jù)接近傳感器201的信號，檢測平臺小車200的位置。平臺小車200運(yùn)動過程中X/ Y方向偏差極低，保證在整個測試過程中，光電探測器的探頭始終處于有效接收光路中。
[0023] 采用接近傳感器201和感應(yīng)片102的方式實現(xiàn)平臺小車200位置精確定位，當(dāng)平 臺小車200運(yùn)動到不同點位，測量所在位置處的透過率，從而可計算能見度值。
[0024] 所述激光發(fā)射裝置包括：激光器301、斬波器302和發(fā)射光路透鏡裝置（凸透 鏡）303,所述斬波器302設(shè)置在所述激光器301的出口，所述發(fā)射光路透鏡裝置303設(shè)置在 所述斬波器302前方且位于所述激光器301的光路上；
[0025] 優(yōu)選地，該激光器301的功率為30mw，工作模式：CW，功率穩(wěn)定性：〈1 % (超過4小 時），波長：532nm，發(fā)散角〈1. 5mrad，光斑直徑1. 2_。激光發(fā)射裝置的激光器用于發(fā)射激 光束，斬波器放置于激光器出口，將連續(xù)的激光束調(diào)諧為脈沖光。激光器產(chǎn)生的激光經(jīng)過發(fā) 射光路透鏡裝置303 (該發(fā)射光路透鏡裝置可以為凸透鏡）進(jìn)行擴(kuò)束，沿導(dǎo)軌方向發(fā)射。
[0026] 所述光電接收裝置400包括：接收光學(xué)透鏡裝置401 ( -個透鏡組，把平行光耦合 聚焦到光電探測器上）、光電探測器402和鎖相放大器403,所述接收光學(xué)透鏡裝置設(shè)置在 光電探測器的前方，所述光電探測器設(shè)置在所述鎖相放大器的前方，所述斬波器302連接 鎖相放大器403 ;經(jīng)過發(fā)射光路透鏡裝置303擴(kuò)束后的激光束在空氣中傳播后通過接收光 學(xué)透鏡裝置401并被光電探測器402接收，光電探測器402的信號接入鎖相放大器的信號 通道，進(jìn)行光能量的采集。
[0027] 所述控制及數(shù)據(jù)處理裝置500包括工控機(jī)501，優(yōu)選地的，為嵌入式工控機(jī)，所述 工控機(jī)連接所述光電接收裝置和PLC。接收鎖相放大器的信號，并對接收到的信號進(jìn)行分析 處理，并根據(jù)分析處理結(jié)果控制光電接收裝置以及PLC工作狀態(tài)。
[0028] 在其他實施例中，在上述實施例基礎(chǔ)上，所述能見度標(biāo)定系統(tǒng)還包括調(diào)整架，激光 器設(shè)置在所述調(diào)整架上，所述調(diào)整架裝設(shè)在所述導(dǎo)軌的一端。通過手動調(diào)整發(fā)射單元調(diào)整 架，可改變發(fā)射的激光束位置和方向。
[0029] 下面為上述實施例的應(yīng)用例：
[0030] 當(dāng)平臺小車運(yùn)動到不同點位，測量所在位置處的透過率，從而可計算能見度值，透 過率測量范圍為0~0. 9900,透過率測量誤差小于0. 1 %。
[0031] 根據(jù)比爾朗伯定律，有公式（1):
【主權(quán)項】
1. 一種能見度標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，包括：滑動導(dǎo)軌裝置、平臺小車、激光發(fā)射裝置、 光電接收裝置和控制及數(shù)據(jù)處理裝置，所述平臺小車可滑動的裝設(shè)在所述滑動軌道裝置 上，所述平臺小車上設(shè)置有光電接收裝置和控制及數(shù)據(jù)處理裝置，所述滑動軌道裝置的一 端固定設(shè)置有激光發(fā)射裝置，所述平臺小車和光電接收裝置分別連接所述控制及數(shù)據(jù)處理 裝置。
2. 如權(quán)利要求1所述能見度標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，所述滑動導(dǎo)軌裝置包括：至少一根 導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌上間隔設(shè)置有感應(yīng)片； 所述平臺小車包括：安裝底板、小車外罩、滾輪、齒輪、伺服電機(jī)、減速器、PLC、接近傳感 器、蓄電池和逆變器，所述小車外罩設(shè)置在所述安裝底板上，所述安裝底板與小車外罩之間 設(shè)置有伺服電機(jī)、減速器、PLC、蓄電池和逆變器，所述安裝地板的底部設(shè)置有滾輪和接近傳 感器，所述PLC連接所述伺服電機(jī)，所述伺服電機(jī)傳動連接所述減速器，所述減速器傳動連 接所述齒輪，所述齒輪傳動連接所述滾輪，所述滾輪可滑動的裝設(shè)在所述導(dǎo)軌上，所述逆變 器分別連接所述蓄電池和所述伺服電機(jī)； 所述激光發(fā)射裝置包括：激光器、斬波器和發(fā)射光路透鏡裝置，所述斬波器設(shè)置在所 述激光器的出口，所述發(fā)射光路透鏡裝置設(shè)置在所述斬波器前方且位于所述激光器的光路 上； 所述光電接收裝置包括：接收光學(xué)透鏡裝置、光電探測器和鎖相放大器，所述接收光學(xué) 透鏡裝置設(shè)置在發(fā)射光路透鏡裝置的光路上且位于光電探測器的前方，所述光電探測器設(shè) 置在所述鎖相放大器的前方且所述光電探測器連接所述鎖相放大器，所述鎖相放大器連接 所述斬波器； 所述控制及數(shù)據(jù)處理裝置包括工控機(jī)，所述工控機(jī)連接所述鎖相放大器、PLC和蓄電
3. 如權(quán)利要求2所述能見度標(biāo)定系統(tǒng)，包括調(diào)整架，激光器設(shè)置在所述調(diào)整架上，所述 調(diào)整架裝設(shè)在所述導(dǎo)軌的一端。
【專利摘要】本實用新型涉及一種能見度標(biāo)定系統(tǒng)，其包括：滑動導(dǎo)軌裝置、平臺小車、激光發(fā)射裝置、光電接收裝置和控制及數(shù)據(jù)處理裝置，所述平臺小車可滑動的裝設(shè)在所述滑動軌道裝置上，所述平臺小車上設(shè)置有光電接收裝置和控制及數(shù)據(jù)處理裝置，所述滑動軌道裝置的一端固定設(shè)置有激光發(fā)射裝置，所述平臺小車和光電接收裝置分別連接所述控制及數(shù)據(jù)處理裝置。該系統(tǒng)能夠標(biāo)定能見度儀的精度和誤差。
【IPC分類】G01W1-18
【公開號】CN204536577
【申請?zhí)枴緾N201520239481
【發(fā)明人】楊少辰, 孫東松, 舒志峰, 徐文靜
【申請人】深圳大舜激光技術(shù)有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年4月20日