专利名称：一种抗干扰散射式低能见度预警检测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光机电一体精密检测仪器，特别涉及称之为散射式低能见度预警检测仪，具体地说是一种抗干扰散射式低能见度预警检测仪。
背景技术：
业已面市的能见度检测仪的主要用于对大气“能见度” “低能见度”的测报。特别是“低能见度”的测报，可以使人们及时采取正确的应对措施，有效减少低能见度天气给社会带来的各种损失。目前能见度检测仪广泛地被气象观测预报，高速公路、航海、航空等交通运输以及军事、环境监测部门所应用。上述以有线传输为主的能见度检测仪器，由于扩展兼容性差，以及必须依赖基础建设方面的投入，也就是只能在具有有线通讯网络建设的地方才能架设使用，因此难免存在区域性的低能见度预警盲区。针对上述存在问题，申请人近期提出了一种散射式低能见度预警检测仪，该仪器作为低能见度预警系统前端智能化设施，可方便地与可变信息牌、路标等现场预警执行设备进行有线、无线连接；还可与无有线通讯网络建设区域的指挥监控中心建立远程无线连接，提高了预警检测覆盖范围和密度；使用中既能发布实时信息，又便于历史数据的查询。该仪器具有良好的社会效益和广阔的产业化前景。然而，申请人在实践试验中发现，所述散射式低能见度预警检测仪在抗干扰等方面尚存在不足之处，有待进一步改进加以完善。
发明内容本实用新型提出了一种抗干扰散射式低能见度预警检测仪，目的在于通过对所述扰散射式低能见度预警检测仪的局部结构进行改进，以实现本机具有更好的抗干扰性，使得低能见测报功能得到进一步完善和提升。本实用新型的技术解决方案本实用新型主要由红外光发射装置与红外光接收装置、接收端信号调理模块、控制模块、预警数据输出模块以及电源模块组成。所述的红外光发射装置和红外光接收装置的光学系统镜头窗口均设置有温控加热器。所述的控制模块的微处理器腔体内设置有温度传感器及加热装置。所述的红外光发射装置与红外光接收装置光学系统的镜头的滤光片为窄带干涉滤光片。所述的红外光发射装置与红外光接收装置设置于支架上，所述支架由立柱及与立柱顶部连接的横梁构成；横梁在立柱顶部对称折弯构成35°夹角，横梁杆与水平面呈17.5°夹角向地面倾斜；所述发射装置与接收装置分置于横梁的两端。所述横梁总长
1.2m。所述的接收端信号调理模块、由前置电放大器、高阶带通滤波器、锁相放大器以及后级低通滤波器组成，设计输入到前置放大器的电流大小为5飞OOnA ;输入信号数据采样有效电压幅值范围为O 3V，信号调理电路的总体放大倍数为5X 106。所述的电源模块的每路电源输入，使用电感滤波器LC进行隔离滤波，输入输出的滤波电容均采用低ESR的铝电解或钽电容。所述的各模块之间的信号线之间采用光耦隔离。本实用新型的有益效果本实用新型所采用的多种抗干扰技术，有利于抵抗发射、接收装置光学系统来自于外界低温所带来的干扰因素；有利于抑制微处理器内元器件的温度漂移造成的测量误差，保证了发射光束以35°散射角进入接收装置，提高了系统工作的稳定性和可靠性；信号调理有效信号的放大提高了信噪比，进一步提升了仪器的测报精度。
附图1为本实用新型基本组成件连接框图；附图2为本实用新型红外光发射装置、红外光接收装置、接收端信号调理模块、控制模块组成件的连接示意图；附图3为本实用新型红外光发射装置与红外光接收装置安装在支架上的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示， 本实用新型与散射式低能见度预警检测仪相同，均由红外光发射装置1、红外光接收装置2、接收端信号调理模块3、控制模块4、预警数据输出模块5以及电源模块6等基本组成件构成。如图2所示，所述的红外光发射装置和红外光接收装置的光学系统镜头窗口均设置有温控加热器。可使镜头窗口镜片温度略高于环境温度，以避免结霜、结露的发生而影响正确检测；所述的控制模块微处理器腔体内设置有温度传感器及加热装置。温度传感器进行温度实时数据采集，加热装置可根据环境温度的变化或作开启或作关闭状，以便减小工作温度变化，抑制由于元器件的温度漂移造成的测量误差，可进一步提高系统工作的稳定性和可靠性。如图3所示，所述的红外光发射装置I与红外光接收装置2设置于支架7上，所述支架由立柱71及横梁72构成；横梁在立柱顶部对称折弯构成35°夹角(图中未予表示)，横梁杆与水平面呈17.5°夹角向地面倾斜；以减少阳光直射仪器、抵抗横梁的反射干扰以及雨水对光学系统镜头的污染，并保证发射光束以35°散射角进入接收装置。另，本实用新型接收端信号调理模块输入电流大小、有效电压幅值范围、信号调理电路的总体放大倍数设置，及电源模块输入输出的滤波元器件，和各模块之间的信号线之间采用光耦隔离等抗干扰举措，图中均未表示。本实用新型经试验检测具有良好的抗干扰效果，提高了测报精度。
权利要求1.一种抗干扰散射式低能见度预警检测仪，主要由红外光发射装置与红外光接收装置、接收端信号调理模块、控制模块、预警数据输出模块以及电源模块组成，其特征在于:所述的红外光发射装置和红外光接收装置的光学系统镜头窗口均设置有温控加热器；所述的控制模块的微处理器腔体内设置有温度传感器及加热装置；所述的红外光发射装置与红外光接收装置光学系统的镜头的滤光片为窄带干涉滤光片。
2.根据权利要求1所述的一种抗干扰散射式低能见度预警检测仪，其特征在于:所述的红外光发射装置与红外光接收装置设置于支架上，所述支架由立柱及与立柱顶部连接的横梁构成；横梁在立柱顶部对称折弯构成35°夹角，横梁杆与水平面呈17.5°夹角向地面倾斜；所述发射装置与接收装置分置于横梁的两端。
3.根据权利要求1所述的一种抗干扰散射式低能见度预警检测仪，其特征在于:所述的接收端信号调理模块、由前置电放大器、高阶带通滤波器、锁相放大器以及后级低通滤波器组成，设计输入到前置放大器的电流大小为5飞OOnA ;输入信号数据采样有效电压幅值范围为O 3V，信号调理电路的总体放大倍数为5X 106。
4.根据权利要求1所述的一种抗干扰散射式低能见度预警检测仪，其特征在于:所述的电源模块的每路电源输入，使用电感滤波器LC进行隔离滤波，输入输出的滤波电容均采用低ESR的铝电解或钽电容。
5.根据权利要求1所述的一种抗干扰散射式低能见度预警检测仪，其特征在于:所述的各模块之间的信号线之间采用光耦隔离。
专利摘要本实用新型提出了一种抗干扰散射式低能见度预警检测仪。该仪器主要由红外光发射装置与红外光接收装置、接收端信号调理模块、控制模块、预警数据输出模块以及电源模块组成，红外光发射、接收装置的镜头窗口均设置有温控加热器，镜头的滤光片为窄带干涉滤光片；控制模块的微处理器腔体内设置有温度传感器及加热装置；发射和接收装置设置于支架上具有折弯夹角的横梁杆两端，横梁与水平面呈一定夹角向地面倾斜。本实用新型有利于抵抗外界低温所带来的干扰因素，和抑制微处理器内元器件温度漂移造成的测量误差，且保证了发射光束以35°散射角进入接收装置，提高了系统的稳定性和可靠性；有效信号的放大提高了信噪比，进一步提升了仪器的测报精度。
文档编号G01N21/47GK203053849SQ20132007037
公开日2013年7月10日 申请日期2013年2月7日 优先权日2013年2月7日
发明者宋毅, 鲍恩波, 杨裕翠, 范洁慧 申请人:淮阴师范学院