用于大气监测的三维扫描振镜的制作方法

文档序号:16722789发布日期:2019-01-23 00:02阅读:182来源:国知局
用于大气监测的三维扫描振镜的制作方法

本实用新型属于大气污染监测领域,特别涉及用于大气监测的三维扫描振镜。



背景技术:

激光雷达技术在大气参数和大气污染探测中具有重要应用价值,颗粒物激光雷达作为一种重要的地基遥感设备,是常规地面监测技术的有力补充,可确定大气环境中气溶胶的垂直分布和时空变化,能够适应中国典型的污染特点。然而现有激光雷达产品存在以下不足:1、大多数激光雷达产品用于固定监测,不能获得气溶胶的空间分布信息;2、少数能够进行空间扫描的激光雷达产品,结构复杂,且使用时易受到自身的透光镜的反射光干扰。



技术实现要素:

发明目的:为了克服现有技术中存在的不足,本实用新型提供一种用于大气监测的三维扫描振镜,能获得大气中污染颗粒的分布信息并消除自身透光镜的反射光的干扰。

技术方案:为实现上述目的,本实用新型的技术方案如下:

用于大气监测的三维扫描振镜,包括基座、第一旋转组件和第二旋转组件,所述第一旋转组件转动设置在基座上,且所述第一旋转组件的旋转轴线垂直于基座,所述第二旋转组件转动设置在第一旋转组件上,且所述第二旋转组件的旋转轴线与第一旋转组件的旋转轴线相互垂直设置;

所述第一旋转组件包括第一反光镜,所述第二旋转组件包括第二反光镜和透光镜,所述第一反光镜与第二反光镜相互平行设置,所述透光镜设置在第二反光镜的反射光线路径上,入射光线依次经第一反光镜、第二反光镜反射后从透光镜向外界大气中射出,所述透光镜的法线方向与第二反光镜的反射光线的呈夹角设置。

进一步的,所述第一旋转组件的旋转轴线为竖直方向,所述第二旋转组件的旋转轴线为水平方向,所述透光镜向远离第一旋转组件的一侧倾斜设置;所述第二反光镜的反射光线通过透光镜时被反射的光线偏离第二反光镜的反射光线,且被所述透光镜反射的光线位于第一反光镜与第二反光镜之间的区域。

有益效果:本实用新型通过第一旋转组件和第二旋转组件在水平与竖直方向进行周向旋转,可形成以该扫描振镜为中心的三维空间内的大气监测,使出射的激光可进行任意角度的调整,以监测气溶胶在空间内的分布信息,而且本实用新型的整体结构简单,易于移动,可进行车载巡航监测;通过透光镜的法线方向与第二反光镜的反射光线的呈夹角设置,使出光光线与透光镜的法线不垂直,避免了部分激光由透光镜反射回去的干扰,以提高对大气中气溶胶的分布的检测准确度。

附图说明

附图1为本实用新型的整体结构主视图;

附图2为本实用新型的整体结构的内部结构主视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

如附图1和附图2所示,用于大气监测的三维扫描振镜,包括基座1、第一旋转组件2和第二旋转组件3,所述第一旋转组件2转动设置在基座1上,且所述第一旋转组件2的旋转轴线垂直于基座1,所述第二旋转组件3转动设置在第一旋转组件2上,且所述第二旋转组件3的旋转轴线与第一旋转组件2的旋转轴线相互垂直设置;通过第一旋转组件和第二旋转组件在水平与竖直方向进行周向旋转,可形成以该扫描振镜为中心的三维空间内的大气监测,使出射的激光可进行任意角度的调整,以监测气溶胶在空间内的分布信息,而且本实用新型的整体结构简单,易于移动,可进行车载巡航监测。

所述第一旋转组件2包括第一反光镜4,所述第二旋转组件3包括第二反光镜5和透光镜6,所述第一反光镜4与第二反光镜5相互平行设置,所述透光镜6设置在第二反光镜5的反射光线路径上,入射光线7依次经第一反光镜4、第二反光镜5反射后从透光镜6向外界大气中射出,所述透光镜6的法线方向与第二反光镜5的反射光线的呈夹角设置,通过透光镜的法线方向与第二反光镜的反射光线的呈夹角设置,使出光光线与透光镜的法线不垂直,避免了部分激光由透光镜反射回去的干扰,以提高对大气中气溶胶的分布的检测准确度。

如附图2所示,所述第一旋转组件2的旋转轴线为竖直方向,所述第二旋转组件3 的旋转轴线为水平方向,所述透光镜6向远离第一旋转组件3的一侧倾斜设置,也即透光镜6向外侧倾斜设置,所述第二反光镜5的反射光线F1通过透光镜6时被反射的光线F2偏离第二反光镜5的反射光线F1,且被所述透光镜6反射的光线F2位于第一反光镜4与第二反光镜5之间的区域,经透光镜6反射的光线F2一部分不落入在第二反光镜5上,不会在经第二反光镜反射而造成光线干扰,落入在第二反光镜上的另一部分光线会在第二反光镜上以一另一角度反射,然后经过透光镜射出或是再反射而衰弱,降低该部分反射光线对透光镜的出射光线的干扰。

所述第二反光镜5位于透光镜6的入射光线与反射光线之间的盲区内;所述第二反光镜5上的任意一点在透光镜6上的反射光线均偏离且间距第二反光镜5的反射面,也即透光镜6的反射光线全部不再经过第二反光镜反射,完全消除反射光线对透光镜6的出射光线的干扰;至少所述第二旋转组件3的内侧壁接收透光镜6反射光线的区域上涂覆吸光涂层,以吸收反射的激光光线。

所述透光镜6的法线方向与第二反光镜5的反射光线的夹角α为15°~22.5°。在其夹角为15°时,镜透光镜反射的光线F2大部分可不再经过第二平面镜5反射,或是再反射的光线衰弱至不影响透光镜的出射光线,对该扫描振镜的检测结果影响较小,若其夹角过小,则透光镜6的反射光线F2与第二反光镜的反射光线F1之间的夹角过小;当透光镜6的法线与第二反光镜的反射光线的夹角为22.5°时,则透光镜6的反射光线 F2与第二反光镜的反射光线F1之间的夹角为45°,也即透光镜的反射光线平行于第二反光镜5,完全消除透光镜6的反射光线对透光镜6出射光线的干扰,若其夹角过大,则会造成透光镜6相对第二反光镜5的有效的光线出射面积减少,根据实际调试验证,在该角度范围内为合适范围。

所述第一反光镜4、第二反光镜5均为平面镜,且分别与各自的旋转轴线呈45°夹角设置,透光镜6也为平面镜。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

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