延长基线长度的透射式能见度仪的制作方法
【专利摘要】本发明涉及能见度仪。本发明针对现有技术中，基线长度与光路对准难以同时把握的问题，提供一种延长基线长度的透射式能见度仪，包括发射机及接收机，还包括底座及反射装置，所述发射机、接收机及反射装置分别设置于底座上；所述反射装置，用于对发射机发射出的光的进行多次反射，延长测试基线长度。通过利用光的多次放射，有效延长测试基线长度；同时，将传统的两点安装位改为单点安装，将发射机、接收机及反射装置安装在同一底座上，有效的避免光路对准偏移对测试结果的不利影响的效果；另外，反射装置采用空间利用效率最高的圆柱体/外界正多边形，有效的利用空间，减小空间占用面积。适用于透射式能见度仪以及基于透射式原理的衍生仪器，如雾霾检测仪等。
【专利说明】延长基线长度的透射式能见度仪
【技术领域】
[0001]本发明涉及透射式能见度仪，以及基于透射式原理的衍生仪器如雾霾检测仪。
【背景技术】
[0002]透射式能见度仪最符合能见度定义，因而是一种最理想的能见度测量装置。但是由于及其灵敏，极微弱的噪声，温度漂移或者机械位移都影响测试结果。低能见度时这些影响较低，但是高能见度时影响较大，这限制了透射式能见度仪的测量范围，透射式能见度仪表现为低能见度时测量数据准确，高能见度时测量数据发生加大飘移
[0003]对这个问题的解决方法首先是降低噪声，提高信噪比。但是信噪比有极限，实际测试发现，需要将信噪比提高到极限附近，才能勉强解决高能见度测量精度问题。但是将信噪比提高到极限附近会导致增加一定的成本。
[0004]标准的透射式能见度仪配置，如图1所示，可见当基线(指透射式能见度仪发射机和接收机之间的距离)长度增加时，测量的空气样本变大，相应的测量范围扩大。但是基线也有限制，比如不能超过标准气象观测场地长度等。目前，气象用的透射式能见度仪基线一般是30米，机场用的基线长度有50米和75米的.基线长度增加后，也会导致新的问题:工程实践表明:基线越长，对收发段光路对准的要求越高，收发端机的微弱位移测试结果的影响就越大。所以基线也不是越长越好。
[0005]早期的透射式能见度仪为了延长基线提出过一些方案，如图2所示的，反射式透射式方式，可以将基线加倍.但是这种方法在实际应用中很少采用.从我们的经验看，这种反射式设计对光路要求极其严格，由于反光板装在远处的另一个支座上，任何相对位移，反光板加工缺陷等对能见度测量结果都会产生影响。另外，透射式能见度仪面临的另一个挑战来自高速公路的需求，高速公路对能见度测试的需求迫切，但是透射式需要占用较大的场地，在高速公路上应用困难。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题，就是提供延长基线长度的透射式能见度仪，以达到有效延长透射式能见度仪基线的方法，同时避免光路对准偏移对测试结果的不利影响的效果O
[0007]本发明解决所述技术问题，采用的技术方案是，延长基线长度的透射式能见度仪，包括发射机及接收机，还包括底座及反射装置，所述发射机、接收机及反射装置分别设置于底座上；
[0008]所述反射装置，用于对发射机发射出的光的进行多次反射，延长测试基线长度。
[0009]具体的，所述延长基线长度的透射式能见度仪还包括支架，所述发射机及接收机通过支架活动安装在底座上；
[0010]所述发射机及接收机分别能够在水平方向及竖直方向活动。
[0011 ] 具体的，所述反射装置为圆柱体反射装置。
[0012]具体的，所述反射装置为正多边形柱体。
[0013]具体的，所述延长基线长度的透射式能见度仪还包括标定装置，所述标定装置设置于底座上。
[0014]进一步的，所述标定装置为拍摄装置。包括照相机，摄像头，工业相机等。
[0015]具体的，发射光源采用白光。
[0016]具体的，发射光源采用激光，光谱在可见光范围内。
[0017]本发明的有益效果是，通过利用光的多次放射，有效延长测试基线长度；
[0018]同时，将传统的两点安装位改为单点安装，将发射机、接收机及反射装置安装在同一底座上，采用刚性安装，位置相对固定，有效的避免光路对准偏移对测试结果的不利影响的效果；
[0019]另外，反射装置采用空间利用效率最高的圆柱体/外接正多边形柱体，有效的利用空间，减小空间占用面积。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本发明延长基线长度的透射式能见度仪【背景技术】中传统能见度仪的结构图；
[0021]图2为本发明延长基线长度的透射式能见度仪【背景技术】中早期的透射式能见度仪的结构图；
[0022]图3为本发明延长基线长度的透射式能见度仪在实施例1中的结构图；
[0023]图4为本发明延长基线长度的透射式能见度仪在实施例2中的结构图；
[0024]图5为本发明延长基线长度的透射式能见度仪在实施例3中的结构图；
[0025]图6为本发明延长基线长度的透射式能见度仪在实施例3中的结构剖视图；
[0026]图7为本发明延长基线长度的透射式能见度仪在实施例4中的结构图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图及实施例详细描述本发明的技术方案:
[0028]本发明针对现有技术中，基线长度与光路对准难以同时把握的问题，提供一种延长基线长度的透射式能见度仪，包括发射机及接收机，还包括底座及反射装置，所述发射机、接收机及反射装置分别设置于底座上；所述反射装置，用于对发射机发射出的光的进行多次反射，有效延长测试基线长度。通过利用光的多次放射，有效延长测试基线长度；同时，将传统的两点安装位改为单点安装，将发射机、接收机及反射装置安装在统一底座上，有效的避免光路对准偏移对测试结果的不利影响的效果；另外，反射装置采用空间利用效率最高的圆柱体/外界正多边形，有效的利用空间，减小空间占用面积。
[0029]实施例1
[0030]本例的延长基线长度的透射式能见度仪，包括发射机及接收机，还包括底座、支架及反射装置，所述发射机、接收机及反射装置分别设置于底座上；所述反射装置，用于对发射机发射出的光源进行多次反射，有效延长测试基线长度。
[0031]本例中，发射机、接收机通过支架活动设置于底座上，发射机及接收机分别可以通过支架在水平位移及竖直位移上活动，这样，用户可以根据自身对基线长度的需求，对发射机、接收机位置进行调整。传统的能见度仪，都是两点安装的，而本发明通过将发射机、接收机及反射装置共同安装在同一底座上，发射装置为圆柱体，可以对发射机发射出的光源进行多次反射，有效延长测试基线长度。这样，发射机及接收机之间的距离就不需要太大距离，有效的避免光路对准偏移对测试结果的不利影响的效果；其中，如图3所示，本例的发射装置为圆柱体，其直径可以根据需求进行设置，直径I?2米，效果较佳。有效的利用空间，减小空间占用面积。
[0032]具体的，本例中，发射机、接收机的发射光源与接收光源之间的夹角为72°时，可增加反射次数至10次，从而光源在圆柱体内反射10次，基线自然跟随反射次数的增长而增长，从而达到了延长基线的目的。当然，实际应用中，可以自行调整发射机及接收机之间的位置关系，从而决定基线的长度。
[0033]由于该方案采用多次反射，每个放射面的细微变化，其影响会叠加而变得显著。在实际应用中，反射面需要时时清洁，但这样仍旧不能保证高能见度下可靠工作。
[0034]本例中，在上述技术方案的基础上，集成一台摄像机或照相机作为标准，可以对(多次反射)透射式能见度仪进行标定，保证测试数据稳定可靠。
[0035]实施例2
[0036]本例的技术方案，与实施例1基本相同，其区别在于，本例中，如图4所示，发射机、接收机的发射光源与接收光源之间的夹角为18°时，可增加反射次数至20次，从而光源在圆柱体内发射20次，基线自然跟随反射次数的增长而增长，从而达到了延长基线的目的。当然，实际应用中，可以自行调整发射机及接收机之间的位置关系，从而决定基线的长度。
[0037]实时例3
[0038]本例的技术方案与实施例1基本相同，其区别在于，本例中，如图5所示，发射机、接收机的发射光源与接收光源之间的夹角保持不变的同时，将发射机、接收机上下错位，其侧面如图6所示，这种方式的优点是测试光束在空间上错开，避免了光线的相互影响，而且可保持水平面夹角不变的同时，以通过增加错位高度，来增加反射次数，达到延长基线的目的。
[0039]实施例4
[0040]本例的技术方案与实施例1基本相同，其区别在于，如图7所示，将上述方案的圆柱体用圆的外切正多边形代替，正多边形的面作为反射面，如正6边形，8，10，1216等，具体的不限制。根据实际需求设计，其设计原则是在没有杂光产生的情况下，边数越大越好。
[0041]采用圆柱体，当发射机发出的测试光斑不是理想的一点，而是有一定的大小时，测试光经过圆柱就会发散，多次反射后，会出现很多发散出的其他角度(非理想设计中的)光，这些光形成杂光，对测试有不利影响。采用圆的外切正多边形，并且使测试光束的光斑直径小于其边长(如1/5以下)，这样反射面为平面，当测试光斑打到多边形边的中点时，反射光不会发散，可以避免杂光的形成。这种方法更有实用性。
【权利要求】
1.延长基线长度的透射式能见度仪，包括发射机及接收机，其特征在于，还包括底座、及反射装置，所述发射机、接收机及反射装置分别设置于底座上； 所述反射装置，用于对发射机发射出的光的进行多次反射，延长测试基线长度。
2.根据权利要求1所述的延长基线长度的透射式能见度仪，其特征在于，所述延长基线长度的透射式能见度仪还包括支架，所述发射机及接收机通过支架活动安装在底座上； 所述发射机及接收机分别能够在水平方向及竖直方向活动。
3.根据权利要求1或2所述的延长基线长度的透射式能见度仪，其特征在于，所述反射装置为圆柱体反射装置。
4.根据权利要求1或2所述的延长基线长度的透射式能见度仪，其特征在于，所述反射装置为正多边形柱体。
5.根据权利要求1或2所述的延长基线长度的透射式能见度仪，其特征在于，所述延长基线长度的透射式能见度仪还包括标定装置，所述标定装置设置于底座上。
6.根据权利要求5所述的延长基线长度的透射式能见度仪，其特征在于，所述标定装置为拍摄装置。
7.根据权利要求1或2所述的延长基线长度的透射式能见度仪，其特征在于，发射光源采用白光。
8.根据权利要求1或2所述的延长基线长度的透射式能见度仪，其特征在于，发射光源米用激光，光谱在可见光范围内。
【文档编号】G01N21/59GK104237173SQ201410549557
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年10月16日 优先权日:2014年10月16日
【发明者】甘志, 刘庆, 赵国才 申请人:四川鼎林信息技术有限公司