一种准直光接收装置的制作方法

本实用新型涉及光学测量技术领域，具体涉及一种准直光接收装置。

背景技术：

在自动化观测中，通常用大气水平透过率定义的气象光学视程表示能见度。一般而言，气象光学视程的观测设备主要有前向散射式能见度仪以及透射式能见度仪。

前向散射法选择大气吸收微弱的近红外光，在与探测光束传播方向成35°方向，测量角散射系数，再按一定的大气光学模式计算总散射系数，并根据Koschmieder定律确定能见度，此法的测量误差决定于总散射系数的测量。在现有的前向散射法装置中，对总散射系数测量误差的主要决定因素如下：光学模式的影响、散射探测光束发散角的影响、背景辐射干扰和散射辐射产生的背景干扰及测试装置结构热形变的影响等。

透射法虽然是最为准确的一种方法，但由于光学窗口易被污染，且光束的发射和测量相隔异处，间隔较远，因大气扰动或测量装置的振动、地形变化等原因易使光斑在光电探测器接收面上漂移，使得探测光束在传播路径上的衰减系数测量不准，甚至导致测量失败。因此，如何保证透射式能见度仪接收装置的稳定光源接收、快速调整接收装置的朝向并消除光学窗口污染对测量精度的影响，是使用透射式能见度仪测量大气能见度必须考虑的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种双基线测量、接收光源稳定且结构简单、操作方便、可进行快速重复定位的准直光发射装置。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种准直光接收装置，包括：

光学接收系统，所述光学接收系统包括聚焦透镜和若干透光片；以及，

光电探测器，所述光电探测器设于所述聚焦透镜的焦点位置处；以及，

用于放大所述光电探测器电流信号的信号处理系统；以及，

用于支撑所述接收装置的支撑杆，所述支撑杆的端部设有用于调节所述接收装置朝向的重复定位组件。

进一步地，所述聚焦透镜为非球面单透镜。

进一步地，所述光电探测器为光敏二极管。

进一步地，所述信号处理系统中至少设有两级放大电路。

进一步地，所述重复定位组件包括水平调试转轴与设于所述水平调试转轴两侧的锁紧扣。

进一步地，在所述光学接收系统的底座上设有用于调节所述光学接收系统高度的螺钉。

进一步地，所述支撑杆包括外支撑杆和内支撑杆，所述外支撑杆与所述内支撑杆间设有连接件。

进一步地，还包括风机，所述风机的下方设有风机支架，所述风机的前部设有导风罩。

进一步地，在所述光学接收系统的前端设有用于遮挡杂散光和灰尘的遮光罩。

借由上述方案，本实用新型的准直光接收装置至少具有以下优点：

本实用新型通过光电探测器与放大电路，可有效捕捉光束信号，同时借助重复定位组件，可快速进行接收装置的朝向调节，方便了光信号的准确接收；再借助支撑杆的内外双杆设计，实现了稳定的光信号接收。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型优选实施例的结构示意图；

图2是本实用新型优选实施例的光电信号处理电路图。

图中各符号表示如下：

1、外支撑杆，2、连接件，3、风机支架，

4、光电探测器，5、风机，6、导风罩，

7、遮风罩，8、遮光罩，9、安装座，

10、内支撑杆，11、水平调试转轴，12、非球面单透镜，13、透光片

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

与准直光接收装置相对应的是准直光发射装置，二者是透射式能见度测量设备中的两个部分，所述准直光接收装置用于接收所述准直光发射装置发出的准直光束，并借助光电探测器将光信号转换为电信号，经信号处理系统处理后将放大的电信号数据转入下一步的控制分析系统，进行大气能见度的计算。

实施例

参见附图1，它是本实施例准直光接收系统的结构示意图，包括光学接收系统，光电探测器，用于放大光电探测器电流信号的信号处理系统，用于支撑接收装置的支撑杆以及装置壳体。

光学接收系统设置在接收装置的中部，包括非球面单透镜12以及倾斜设置在非球面单透镜12前部的透光片13。准直光发射装置发出的准直光入射到透光片13上，再经非球面单透镜12聚焦，照射到光电探测器4上从而形成光电流，所述光电流经信号处理系统二级放大、滤波后，转入信号控制模块进行数据格式转换，最后经数传接口将数据转入图像处理及分析系统进行大气能见度的计算，如图2所示。

其中，非球面单透镜12采用可尽量减少色差的低色散玻璃K9制备，焦长100mm，前后两曲面的曲率半径分别为181.9mm与-68.4mm，借助该非球面单透镜可完全消除球差，满足接收光斑在视场的设计要求；光电探测器4采用GT106Si-PIN型光敏二极管，光谱响应峰值波长为900nm，光谱响应范围为500nm～1100nm；在光学接收系统的底座上还设有螺钉，用于调节光学接收系统高度。

在光学接收系统的左侧设有风机5，工作时，风机5通过设置在光学系统上方的导风罩6将风吹送至透光片13的前端，用以去除灰尘、雨雪以及避免昆虫干扰；在透光片13的前端还设有遮光罩8，用于消除杂周围环境漫散射光的影响，提高测量精度；在接收装置的外部设有遮风罩7，用于防护外界的风沙雨雪对装置的损害，另外在接收装置壳体上部粘贴加热片，当温度达到一定低温时，加热片会自动启动，再通过鼓风机将加热后的空气吹到窗口，便可以有效抑制冬季窗口结霜结露的问题。

在接收装置的下方还设有用于稳定以及调节接收装置朝向的支撑杆。所述支撑杆包括外支撑杆1以及内支撑杆10，在内外支撑杆之间设有用以支撑遮风罩7的连接件2，连接件2与遮风罩7形成固定连接；在支撑杆的端部设有可转动的水平调试转轴11，水平调试转轴11通过安装座9与接收装置底座固定连接，当转轴旋转至所需的角度时，通过设置在其两侧的锁紧扣即可进行锁紧固定，从而保持接收装置的稳定。

本实用新型的接收装置是双基线透射式能见度仪的接收端，通过采取双基线透射法测量能见度，消除了普通透射式能见度仪在计算大气能见度时引入的衰减因子，解决了光学窗口污染对测量精度的影响问题；除此之外，借助光电探测器与放大电路，使得该接收装置可有效捕捉光束信号；再通过重复定位组件，可快速对接收装置进行朝向调节，使得光信号的接收更为精准；最后借助支撑杆的内外双杆设计，使得支撑杆具有较强的抗风压能力，实现稳定的光信号接收效果。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。