专利名称：大气能见度仪的光学天线保护窗玻璃的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种大气能见度仪的光学天线保护窗玻璃。
背景技术：
由于大气中的沙尘颗粒和雾气含量对大气能见度距离的影响，而能见度的高低对人的户外活动有着直接的影响，其中对交通运输业的影响尤为严重。现代生活中机场、高速公路还常常因能见度过低，不得不暂时关闭停运。在能见度较低的时候，我们就需要做出判断，是否关闭机场、高速公路或停止某些作业。大气能见度测量仪能够提供实时的、精确的能见度数据，为我们提供了科学的决策依据。 目前能见度测量的装置是能见度测量仪，其组成部分主要包括发射光学天线、接收光学天线、信号采集和处理四个部分。根据测量光的特性的不同，能见度测量仪可分为三种类型前向散射能见度测量仪、后向散射能见度测量仪和透射能见度测量仪。前向散射能见度测量仪是通过测量发射光线传播中的前向散射光来测量能见度；后向散射能见度测量仪是通过测量发射光线传播中的后向散射光来测量能见度；透视能见度测量仪是通过测量发射光线传播中的透视光来测量能见度。三种能见度测量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，发射透镜和接收透镜外均有保护窗玻璃，使其保持洁净。 上述三种能见度测量仪的原理都基本相同，且都可作如下描述假设在大气能见度条件相当好的条件下，发射光学天线的光源发射出一定功率的测量光，接收光学天线的光检测器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;在能见度测量时发射光学天线的光源发射出相同功率的测量光，接收光学天线的光检测器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U'R，通常由于通过被测大气通道，造成测量光的衰减，使得U'R < UR，根据其差值AUR = UR-U'R即能够计算出大气能见度数据。 由于能见度测量仪通常在室外的各种温度和湿度的露天环境下工作，发射透镜和接收透镜外的保护窗玻璃由于温差的关系，有时会冷凝空气中的水蒸气，造成测量光的非正常衰减，从而縮减大气能见度距离数据，造成系统测量精度的下降。特别在冬季，在大雾天气状态下，保护窗玻璃外表面常常冷凝了一层雾水，从而造成系统精度的严重下降。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种大气能见度仪的光学天线保护窗玻璃，能有效防止空气中的水蒸气在保护窗玻璃上的冷凝，从而提高能见度仪的测量精度。[0007] 本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是大气能见度仪的光学天线保护窗玻璃，包括保护窗玻璃，在所述保护窗玻璃上加装加热装置。 本实用新型的有益效果是由于在保护窗玻璃上安装了加热装置，破坏了空气中的水蒸气在保护窗玻璃上的冷凝条件，使保护窗玻璃能够始终保持干燥，能见度仪的测量精度不再受水气的影响，保证了保护窗玻璃的光线通透性，使能见度仪在湿冷空气中也能照常工作，并保持能见度测量的精度稳定。本实用新型能用于所有类型的大气能见度仪。
图1是现有的大气透射式能见度仪的工作示意图。[0010] 图2是本实用新型的保护窗玻璃的示意图。[0011] 图3是本实用新型的控制系统的示意图。
具体实施方式现有的大气透射式能见度仪的工作示意图如图1所示，发射光学天线的光源发射
出一定功率的测量光，通过发射透镜7和接收透镜1后会聚在接收单元2上，保护窗玻璃3
由于温差的关系，有时会冷凝空气中的水蒸气，从而造成系统精度的下降。 本实用新型在保护窗玻璃3上加装加热装置，同时在保护窗玻璃3上设置温度传
感器，用于实时检测保护窗玻璃3的温度，整个能见度测量仪的外侧放置另一温度传感器，
用于实时检测环境的温度，放置点不受系统发热的影响，和环境温度保持一致。保护窗玻璃
3上的温度传感器和检测环境的温度传感器与控制系统相连。 上述加热装置包括加热电阻4和导热环5，导热环5设置在保护窗玻璃3的圆周上，加热电阻4设置在导热环5上，可以放置三个并均布在导热环5的三点，如图2所示，各点的加热电阻4的加热功率一致，大小适中，每点功率在1W左右较合适，使得玻璃的受热均匀。 加热电阻4加热后，温度传感器开始工作，控制系统通过接收到的温度传感器获得的温度信号，比较保护窗玻璃3和环境的温差，确定是否需要对保护窗玻璃3进行加热，如图3所示。当保护窗玻璃3的温度等于或低于环境温度时，系控制统发出指令，对加热电阻4通电，通过加热电阻4产生的热量，对保护窗玻璃3进行加热；当保护窗玻璃3的温度高于环境温度时，即停止对其加热，使其温度始终高于环境温度，从而保证环境中的水蒸气不能冷凝在保护窗玻璃3上，避免影响系统的测量精度。 上述被加热的保护窗玻璃3包括发射光学天线的保护窗玻璃和接收光学天线的保护窗玻璃。 在实际应用过程中，本实用新型使保护窗玻璃3的温度最好高于环境温度3t:，这样的防冷凝效果会更加出色，并更加有效阻断空气中的水蒸气在保护窗玻璃上的冷凝。
权利要求大气能见度仪的光学天线保护窗玻璃，包括保护窗玻璃(3)，其特征在于在所述保护窗玻璃(3)上加装加热装置。
2. 如权利要求1所述的大气能见度仪的光学天线保护窗玻璃，其特征在于在所述保护窗玻璃(3)上设置有温度传感器，所述温度传感器和检测环境的温度传感器与控制系统相连。
3. 如权利要求1或2所述的大气能见度仪的光学天线保护窗玻璃，其特征在于所述加热装置包括加热电阻(4)和导热环(5)，所述导热环(5)设置在所述保护窗玻璃(3)的圆周上，所述加热电阻(4)设置在导热环(5)上。
4. 如权利要求3所述的大气能见度仪的光学天线保护窗玻璃，其特征在于所述加热电阻(4)放置三个并均布在导热环(5)的三点。
5. 如权利要求3所述的大气能见度仪的光学天线保护窗玻璃，其特征在于所述三点的加热电阻(4)的加热功率一致。
6. 如权利要求3所述的大气能见度仪的光学天线保护窗玻璃，其特征在于所述加热电阻(4)的功率为1W。
专利摘要本实用新型提供一种大气能见度仪的光学天线保护窗玻璃，能有效防止空气中的水蒸气在保护窗玻璃上的冷凝，从而提高能见度仪的测量精度。大气能见度仪的光学天线保护窗玻璃，包括保护窗玻璃，在所述保护窗玻璃上加装加热装置。本实用新型由于在保护窗玻璃上安装了加热装置，破坏了空气中的水蒸气在保护窗玻璃上的冷凝条件，使保护窗玻璃能够始终保持干燥，能见度仪的测量精度不再受水气的影响，保证了保护窗玻璃的光线通透性，使能见度仪在湿冷空气中也能照常工作，并保持能见度测量的精度稳定。本实用新型能用于所有类型的大气能见度仪。
文档编号G01N21/01GK201503388SQ20092030937
公开日2010年6月9日 申请日期2009年9月1日 优先权日2009年9月1日
发明者吕军, 杨宁, 秦怀川, 程绍荣, 蒋红星, 黄泽永 申请人:四川科奥达技术有限公司