专利名称：用于环境监测的激光雷达装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及大气污染监测装置。
背景技术：
大气污染监测是指测定大气中污染物的种类及其浓度，观察其时空分布和变化规律的过程。大气污染监测的目的在于识别大气中的污染物质，掌握其分布与扩散规律，监视大气污染源的排放和控制情况。目前已确认的大气污染物有100多种，这些污染物以分子状和粒子状两种状态分布于大气中。分子状污染物主要有硫氧化物、氮氧化物、一氧化碳、臭氧、卤代烃、碳氢化合物等。粒子状污染物主要有降尘、总悬浮颗粒物、飘尘等。由于大气污染与气象条件密切相关，因而在大气污染监测中应包括风向、风速、气温、气压、太阳辐射强度、相对湿度等气象参数的测定。大气污染监测是大气质量监测的基础。目前大气污染监测有以下几种方式:(I)传统的大气环境污染监测:以湿法电化学技术和抽气取样后的实验室分析为基础，无法对大气污染环境进行实时、在线监测；(2)光学和电子学技术的大气环境污染监测仪器，如紫外荧光法S02监测仪、化学发光法NOx监测仪、非分散法C02监测仪等等，但这些仪器通常只限于单点测量。(3)光谱遥感监测:可以实施大范围连续实时监测，是大气环境污染监测的理想工具。(4)激光长程吸收技术及差分吸收激光雷达:具有探测范围更大、灵敏度更高的优势。但由于其技术的复杂性，目前尚处于试验阶段。现有的环境污染监测装置存在成本高，检测用发射分束器角度不便于调节，操作不方便的问题
实用新型内容
本实用新型提供用于环境监测的激光雷达装置，本实用新型解决了现有的环境污染监测装置存在成本高，检测用发射分束器角度不便于调节，操作不方便的问题。为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案:用于环境监测的激光雷达装置，包括接收望远镜1、接收分束器3、准直透镜4、光电探测器5构成的信号接收装置，激光发射器10、倍频晶体11和发射分束器13构成的激光发射装置，以及数据采集及控制装置；激光发射器10连接倍频晶体11，在激光发射器10光路旁设置有光电传感器12，在激光发射器10光路上设置有发射分束器13和反射镜17 ;发射分束器13安装于一个平面形的转动调节板16上，转动调节板16中心有一个转轴，该转轴安装于一个支架14的顶端，在转轴上固定连接有一个转动把手15 ；接收望远镜I的出口与视场光阑2连接，视场光阑2通过耦合光纤进入中继光路，中断光路上依次放置有接收分束器3、准直透镜4，中继光路的出口设置有光电探测器5 ;光电探测器5输出端连接数据采集及控制装置。本实用新型能实现对工厂和汽车排放量的有效检测，作用距离远，监测对象多，技术实现相对比较容易，体现了环境监测的发展趋势。本装置成本在低，能够满足环保产业化推广的要求。本实用新型有益效果在于:(I)采用独特的对准技术.保证激光发射与接收系统的高度共轴；(2)由支架、转动把手和转动调节板构成发射分束器的转动调节装置，工作人员可以手动调节转动把手，方便调节发射分束器。
图1是本实用新型的结构示意图。图中符号说明:接收望远镜1、视场光阑2、接收分束器3、准直透镜4、光电探测器
5、前置放大器6、光子计数器7、同步控制器8、计算机9、激光发射器10、倍频晶体11、光电传感器12、发射分束器13、支架14、转动把手15、转动调节板16、反射镜17。
具体实施方式
下面用最佳的实施例对本实用新型做详细的说明。如图1所示，用于环境监测的激光雷达装置，包括接收望远镜1、接收分束器3、准直透镜4、光电探测器5构成的信号接收装置，激光发射器10、倍频晶体11和发射分束器13构成的激光发射装置，以及数据采集及控制装置；激光发射器10连接倍频晶体11，在激光发射器10光路旁设置有光电传感器12，在激光发射器10光路上设置有发射分束器13和反射镜17,发射分束器13安装于一个平面形的转动调节板16上，转动调节板16中心有一个转轴，该转轴安装于一个支架14的顶端，在转轴上固定连接有一个转动把手15 ；接收望远镜I的·出口与视场光阑2连接，视场光阑2通过耦合光纤进入中继光路，中断光路上依次放置有接收分束器3、准直透镜4，中继光路的出口设置有光电探测器5 ;光电探测器5输出端连接数据采集及控制装置。所述数据采集及控制装置由前置放大器6、光子计数器7、同步控制器8和计算机9构成，光电探测器5输出端连接前置放大器6，前置放大器6依次连接光子计数器7、同步控制器8和计算机9 ;光电传感器12、激光发射器10分别连接同步控制器8。本实用新型工作原理:激光发射器向空中发射一激光脉冲，该激光脉冲在传播过程中，不断地与探测物质中的分子与原子发生作用。一旦传播的激光脉冲进入接收望远镜的视场，则激光与大气物质相互所产生的光回波将被望远镜接收，经信号检测和处理后即可得到激光雷达的回波信号。通过对回波信号的分析，则可以得到探测物质的浓度。最后应说明的是:显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。
权利要求1.用于环境监测的激光雷达装置，其特征在于，包括接收望远镜(I)、接收分束器(3)、准直透镜(4)、光电探测器(5)构成的信号接收装置，激光发射器(10)、倍频晶体(11)和发射分束器(13)构成的激光发射装置，以及数据采集及控制装置； 激光发射器(10)连接倍频晶体(11)，在激光发射器(10)光路旁设置有光电传感器(12)，在激光发射器(10)光路上设置有发射分束器(13)和反射镜(17);发射分束器(13)安装于一个平面形的转动调节板(16)上，转动调节板(16)中心有一个转轴，该转轴安装于一个支架(14)的顶端，在转轴上固定连接有一个转动把手(15)； 接收望远镜(I)的出口与视场光阑(2)连接，视场光阑(2)通过耦合光纤进入中继光路，中断光路上依次放置有接收分束器(3)、准直透镜(4)，中继光路的出口设置有光电探测器(5);光电探测器(5)输出端连接数据采集及控制装置。
2.如权利要求1所述用于环境监测的激光雷达装置，其特征在于，所述数据采集及控制装置由前置放大器出)、光子计数器(7)、同步控制器(8)和计算机(9)构成，光电探测器(5)输出端连接前置放大器￠)，前置放大器(6)依次连接光子计数器(7)、同步控制器(8)和计算机(9);光电传感·器(12)、激光发射器(10)分别连接同步控制器(8)。
专利摘要用于环境监测的激光雷达装置，涉及大气污染监测装置。包括信号接收装置，激光发射装置，以及数据采集及控制装置；激光发射器连接倍频晶体，在激光发射器光路旁设置有光电传感器，在激光发射器光路上设置有发射分束器和反射镜；发射分束器安装于一个平面形的转动调节板上，转动调节板中心有一个转轴，该转轴安装于一个支架的顶端，在转轴上固定连接有一个转动把手；接收望远镜的出口与视场光阑连接，视场光阑通过耦合光纤进入中继光路，中断光路上依次放置有接收分束器、准直透镜，中继光路的出口设置有光电探测器。本实用新型解决了现有的环境污染监测装置存在成本高，检测用发射分束器角度不便于调节，操作不方便的问题。
文档编号G01S17/95GK203101634SQ201320182888
公开日2013年7月31日 申请日期2013年3月31日 优先权日2013年3月31日
发明者白继元, 修可白 申请人:黑龙江工程学院