一种辐亮度测量单元的制作方法

1.本实用新型涉及海上观测设备领域，具体涉及一种辐亮度测量单元。


背景技术：

2.太阳辐亮度是指太阳在某个方向上单位投影面积、单位立体角内的辐射功率。在海阳光学研究中，太阳辐亮度对水体的水色要素及关联物的浓度参数的研究具有重要意义。这是因为在海阳光学研究中，往往需要获取水体离水辐亮度或遥感反射率等光学特性，通过反演其光谱来获得水体的水色要素及关联物的浓度参数。而遥感反射率的数据，可以通过测量太阳天顶角/天底角为40
°
时的天空辐射/水面辐射(辐亮度)来算出。目前，辐亮度的测量可以通过采集光电信号，再采用特定的计算方法对采集得到的数据进行计算分析得到。而现有的辐亮度测量单元，在进行测量时难以协调测量设备的安装高度和观测区域。安装高度过低时，观测区域过窄，则不利于测量。而安装高度过高时，虽然能拥有足够的观测区域，但是又容易受到船舶等安装载体的结构的影响，导致测量结果不够准确。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种辐亮度测量单元，能够便于测量所需的天空辐射和水面辐射，提高测量结构的准确性。
4.为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：一种辐亮度测量单元，包括连接头、窗口片、凸透镜、光电转换器和数据接收器，所述连接头开设有安装孔，所述窗口片、所述凸透镜与所述光电转换器由外至内设于所述安装孔内，所述光电转换器电性连接所述数据接收器，所述光电转换器能够接收由所述窗口片与所述凸透镜射入的光信号，并将所接收的光信号转换为电信号后发送至所述数据接收器。
5.相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：使用时，将辐亮度测量单元的采集方向调节至太阳天顶角或天底角为40
°
的方向，光线穿过窗口片和凸透镜之后，被光电转换器所接收，光电转换器将所接收的光信号转换为电信号，并将电信号发送至数据接收器，从而完成了辐亮度采集，能够便于测量所需的天空辐射和水面辐射。在采集过程中，可以通过调节窗口片与凸透镜，以及凸透镜与光电转换器之间的间距，获得不同的入射视场角，以此来协调安装高度和观测区域，既能够拥有合适的观测区域，以利于测量，又能够避免受到安装载体等结构的影响，从而提高测量结果的准确率。
6.上述的辐亮度测量单元，所述安装孔的内端具有卡位台阶，所述卡位台阶用于安装滤光片。
7.上述的辐亮度测量单元，所述滤光片为长通滤光片或中性滤光片。
8.上述的辐亮度测量单元，所述窗口片呈外径小于内径的阶梯轴状，且所述窗口片通过卡环压紧于所述安装孔内。
9.上述的辐亮度测量单元，所述窗口片的外端面与所述卡环的外端面平齐。
10.上述的辐亮度测量单元，所述窗口片与所述凸透镜之间安装有固定套。
11.上述的辐亮度测量单元，所述安装孔的位于所述窗口片与所述光电转换器之间的内壁镀有消光层。
12.上述的辐亮度测量单元，所述窗口片与所述凸透镜之间嵌设有光阑适配器。
13.上述的辐亮度测量单元，所述光电转换器插接于所述安装孔的内端，并通过螺纹连接件与所述连接头固定连接。
14.上述的辐亮度测量单元，所述窗口片与所述连接头之间安装有密封圈。
15.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。
附图说明
16.图1为本实用新型实施例的辐亮度测量单元的整体结构示意图；
17.图2为本实用新型实施例的辐亮度测量单元的爆炸图；
18.图3为本实用新型实施例的辐亮度测量单元的剖视图。
19.附图标号说明：100连接头、110安装孔、200窗口片、300凸透镜、400光电转换器、500滤光片、600卡环、700固定套、800螺纹连接件、900密封圈。
具体实施方式
20.下面详细描述本实用新型的实施例，参照图1至图3，本实用新型的实施例提供了一种辐亮度测量单元，包括连接头100、窗口片200、凸透镜300、光电转换器400和数据接收器，连接头100开设有安装孔110，窗口片200、凸透镜300与光电转换器400由外至内设于安装孔110内，光电转换器400电性连接数据接收器，光电转换器400能够接收由窗口片200与凸透镜300射入的光信号，并将所接收的光信号转换为电信号后发送至数据接收器。使用时，将辐亮度测量单元的采集方向调节至太阳天顶角或天底角为40
°
的方向，光线穿过窗口片200和凸透镜300之后，被光电转换器400所接收，光电转换器400将所接收的光信号转换为电信号，并将电信号发送至数据接收器，从而完成了辐亮度采集，能够便于测量所需的天空辐射和水面辐射。在采集过程中，可以通过调节窗口片200与凸透镜300，以及凸透镜300与光电转换器400之间的间距，以此来协调安装高度和观测区域，既能够拥有合适的观测区域，以利于测量，能够均化海浪对特定位置的影响，又能够避免受到安装载体等结构的影响，从而提高测量结果的准确率。
21.进一步地，如图2和图3所示，安装孔110的内端具有卡位台阶，卡位台阶用于安装滤光片500。滤光片500可以采用长通滤光片，使得一些像素值对外界信号不响应，在测量得到所需数据之后，在后续的数据分析的过程中，可以将这些像素值取均值，再进行扣除，从而提高最终结果的准确性。滤光片500也可以采用中性滤光片，以便于调节测量光强的动态范围，以免光线较强时，光电转换器400的输出信号超出最高量程。长通滤光片和中性滤光片也可以同时使用。具体地，窗口片200呈外径小于内径的阶梯轴状，在窗口片200的外侧，采用卡环600将窗口片200压紧于安装孔110内，安装好窗口片200之后，窗口片200的外端面与卡环600的外端面平齐。且窗口片200与连接头100之间安装有密封圈900，密封圈900安装于窗口片200的内端面与安装孔110的底壁之间，通过轴向密封达到密封防水的目的。具体地，窗口片200可以采用蓝宝石或者紫外熔融石英制成。具体地，光电转换器400插接于安装孔110的内端，并通过螺纹连接件800与连接头100固定连接。
22.进一步地，在窗口片200与凸透镜300之间安装有固定套700，固定套700的内外端面分别抵接凸透镜300与窗口片200，以便于将凸透镜300固定在安装孔110内。还可以在窗口片200与凸透镜300之间嵌设光阑适配器，通过不同的孔径大小来调节入射视场角。进一步地，安装孔110的位于窗口片200与光电转换器400之间的内壁镀有消光层，以防止光纤反射对测量结果造成影响。
23.需要注意的是，在本实用新型的描述中，如有涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系的，均为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，不能理解为对本实用新型的限制。
24.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
25.上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。