专利名称：具有多功能门机构的能见度测试仪的制作方法
技术领域：
具有多功能门机构的能见度测试仪，属于测量技术领域，具体涉及能见度测试装置。
背景技术：
大气环境中沙尘的含量和雾的浓度是决定能见度高低的两个重要因素。能见度的高低是影响人们日常活动的重要因素，尤其对交通运输行业的影响最为严重。现代生活中，机场、高速公路经常因为能见度过低而不得不暂时关闭。目前，在多数能见度不高的情况下，决定究竟是否关闭机场、高速公路等设施或停止某些活动主要靠工作人员的经验，其决定的结果往往缺乏科学性。保守的决定可能带来一些经济利益的损失，激进的决定又可能带来一定的作业的风险，因此，人们希望拥有一种科学的测量仪器，能对能见度进行测量并提供精确的测量结果，从而为人们提供科学的决策依据。
目前，测量能见度的装置是能见度测试仪，其组成主要包括发射光学天线、接收光学天线和信号采集和处理部分。根据测试光线性质的不同，能见度测试仪可以分为三种类型前向散射能见度测试仪、后向散射能见度测试仪和透射能见度测试仪。前向散射能见度测试仪是通过测量发射光线传播中的前向散射光来测试能见度；后向散射能见度测试仪是通过测量发射光线传播中的后向散射光来测试能见度；透射能见度测试仪是测量发射光线传播中的透射光来测试能见度。三种能见度测试仪的发射光学天线和接收光学天线的结构基本一致，发射光学天线都包括光源和发射透镜，接收光学天线都包括接收透镜和光检测器。
无论哪一种能见度测试仪，其测试能见度的原理基本相似，且都可以描述如下设在大气能见度相当好的条件下，发射光学天线的光源发射出一定功率的发射光，接收光学天线4的光检测器6接收到一定的入射光后产生光电流，该电流经放大电路放大后的输出电压为UR；在进行能见度测试时，发射光学天线的光源发射出相同功率的发射光，接收光学天线4的光检测器6接收到一定的入射光后产生光电流，该电流经放大电路放大后的输出电压为UR′；通常由于大气信道的衰减，使得UR′＜UR，其差值ΔU＝UR-UR′根据相应的对应关系反映了大气信道中能见度的大小。现有的能见度测试仪就是通过测试上述ΔU，然后根据相应的对应关系计算出能见度的大小。
由于能见度测试仪需要长时间工作于野外，光学天线长期曝露在大气之中，虽然光学天线通常被密封在光学天线箱内，但是光学天线(透镜、光源和光检测器)表面会附着尘土和水雾，在进行能见度测试时，光学天线表面的尘土和水雾会对发射光或入射光产生很大的衰减作用，使得根据前述原理所测得的ΔU′会小于大气信道的衰减作用所实际产生的ΔU。因此，以ΔU′代替ΔU来计算能见度必然导致测得的能见度大小总是小于实际的能见度大小，从而导致总是偏小的系统误差。因为在每次能见度的测试中，光学天线表面的清洁度往往不一致，所以这种总是偏小的系统误差也不一致，很难根据一定的估计值加以修正。由于在测试过程中存在上述无法消除的、且总是偏小而又无法估计的系统误差，使得现有能见度测试仪的测量精度大大降低。
另外，光学天线长期曝露在大气之中，缺少防护装置，会受到空气中各种酸性或碱性雾气的侵蚀，因而其寿命会大大降低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是为能见度测试仪提供光学天线的保护装置，解决能见度测试仪光学天线的防尘、防水、防汽和保温等技术问题；同时，该装置还可以安装透镜清洁度检测装置和背景光检测装置，以方便透镜清洁度和背景光的检测。
本发明详细技术方案为具有多功能门机构的能见度测试仪，包括发射光学天线、接收光学天线和信号采集和处理部分，其中，发射光学天线和接收光学除透镜正面外，其余部分密封在光学天线箱内；其特征在于，整个能见度测试仪还包括一个多功能门机构。所述多功能门机构如图1所示，由电机1、减速机2、齿轮副3、门盖4、门轴5和转臂6组成，并采用机械传动方式，通过电机1、减速机2、齿轮副3、门轴5和转臂6带动门盖4转动；所述门盖4的形状与光学天线透镜的形状相匹配，在关闭时保证天线箱内恒温，隔离灰尘、水、汽等，开启后保证背景光的测量以及光学天线发射和接收光束。
所述多功能门机构可以通过固定装置固定在光学天线箱上。
所述多功能门机构门盖4的开启角度为0～120°。
所述多功能门机构的门盖4的中间部位7可以安装透镜清洁度检测装置或背景光检测装置，以方便透镜清洁度和背景光的检测。
所述门机构的门盖4与光学天线接触的地方可以增加一密封圈8，以使多功能门机构在关闭时进一步保证天线箱内恒温，隔离灰尘、水、汽等。
所述多功能门机构可以在单片机的控制下完成开启或关闭操作。
根据以上技术方案设计的多功能门机构在单片机的控制下按以下顺序完成其功能
检测透镜清洁度——开门——背景光检测——光束发射——光束接收——关门。
本发明有益效果是本发明所提供的具有多功能门机构的能见度测试仪，具有防尘、防水、防汽和保温等功能，能够防止能见度测试仪光学天线被污染，在一定程度上消除因光学天线的污染所带来的系统误差，从而提高能见度测试仪的测试精度；同时，本发明能够提高能见度测试仪光学天线的寿命；最后，该装置还可以安装透镜清洁度检测装置和背景光检测装置，以方便透镜清洁度和背景光的检测。
图1是本发明所述能见度测试仪的多功能门机构传动原理图。其中，1表示电机，2表示减速机，3表示齿轮副，4表示门盖，5表示门轴。
图2是本发明所述能见度测试仪的多功能门机构的门盖示意图。
图3是本发明所述能见度测试仪的多功能门机构背视图。
图4是本发明所述能见度测试仪的多功能门机构侧视图。
权利要求
1.具有多功能门机构的能见度测试仪，包括发射光学天线、接收光学天线和信号采集和处理部分，其中，发射光学天线和接收光学除透镜正面外，其余部分密封在光学天线箱内；其特征在于，整个能见度测试仪还包括一个多功能门机构；所述多功能门机构由电机(1)、减速机(2)、齿轮副(3)、门盖(4)、门轴(5)和转臂(6)组成，并采用机械传动方式，通过电机(1)、减速机(2)、齿轮副(3)、门轴(5)和转臂(6)带动门盖(4)转动；所述门盖(4)的形状与光学天线透镜的形状相匹配，在关闭时保证天线箱内恒温，隔离灰尘、水、汽等，开启后保证背景光的测量以及光学天线发射和接收光束。
2.根据权利要求1所述的具有多功能门机构的能见度测试仪，其特征在于，所述多功能门机构可以通过固定装置固定在光学天线箱上。
3.根据权利要求1、2所述的具有多功能门机构的能见度测试仪，其特征在于，所述多功能门机构门盖(4)的开启角度为0～120°。
4.根据权利要求1、2所述的具有多功能门机构的能见度测试仪，其特征在于，所述多功能门机构的门盖(4)的中间部位(7)可以安装透镜清洁度检测装置或背景光检测装置，以方便透镜清洁度和背景光的检测。
5.根据权利要求1、2所述的具有多功能门机构的能见度测试仪，其特征在于，所述门机构的门盖(4)与光学天线接触的地方可以增加一密封圈(8)，以使多功能门机构在关闭时进一步保证天线箱内恒温，隔离灰尘、水、汽等。
6.根据权利要求1、2所述的具有多功能门机构的能见度测试仪，其特征在于，所述多功能门机构可以在单片机的控制下完成开启或关闭操作。
全文摘要
具有多功能门机构的能见度测试仪，涉及能见度测试装置，除能见度测试仪主体外，还包括一个多功能门机构；该机构为由电机1、减速机2、齿轮副3、门盖4、门轴5和转臂6组成的机械传动装置；门盖4的形状与光学天线透镜的形状相匹配，在关闭时保证天线箱内恒温，隔离灰尘、水、汽等；门盖4的中间部位7可以安装透镜清洁度检测装置或背景光检测装置。本发明具有防尘、防水、防汽和保温等功能，在一定程度上能消除因光学天线的污染所带来的系统误差，从而提高能见度测试仪的测试精度；本发明能够提高能见度测试仪光学天线的寿命；该装置还可以安装透镜清洁度检测装置和背景光检测装置，以方便透镜清洁度和背景光的检测。
文档编号G01W1/00GK1793840SQ20051002243
公开日2006年6月28日 申请日期2005年12月29日 优先权日2005年12月29日
发明者姜宝钧, 杨名光, 周良福, 邓兴成 申请人:电子科技大学