能見度儀中屏蔽背景輻射影響的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及氣象領(lǐng)域中氣象光學(xué)視距領(lǐng)域，特別是在透射式大氣能見度儀中屏蔽 背影福射影響的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 氣象光學(xué)視距測(cè)量裝置主要用于飛機(jī)跑道、航運(yùn)、海航和陸路交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域當(dāng) 時(shí)氣象條件下的最大光學(xué)視距，是該些領(lǐng)域中氣象參數(shù)的重要參數(shù)之一。
[0003] 氣象光學(xué)視距測(cè)量（觀測(cè)）通常采用W下幾種方法：
[0004] 1.目視觀測(cè)（主觀觀測(cè)）；是指人工觀測(cè)，目視觀測(cè)結(jié)果會(huì)因觀測(cè)條件不同結(jié)果相 差很大，比如觀測(cè)點(diǎn)高度，觀測(cè)范圍和觀測(cè)者的視力和訓(xùn)練和屯、理狀態(tài)等。
[0005] 2.器測(cè)；借助物理測(cè)試儀器定量化測(cè)量氣象光學(xué)視距，主要方法包括前向散射法 和透射法。前向散射測(cè)量法通測(cè)量接收器過附近的散光強(qiáng)度獲得數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)僅代表測(cè)量 點(diǎn)附近的測(cè)量結(jié)果，因此測(cè)量值的不確定度較高。
[0006] 3.常見的透過式能見度測(cè)量裝置為色溫為2700K時(shí)白巧燈發(fā)出的平行光束被大 氣吸收和散射后，光束的光通量衰減到5%時(shí)的距離，因此該裝置采用的是透過率測(cè)量方 法。
[0007] 透射式能測(cè)量法采用直接測(cè)量大氣透過率方法獲得氣象能見度，主要優(yōu)點(diǎn)是點(diǎn)到 點(diǎn)測(cè)量，因此測(cè)量精度明顯高于散射測(cè)試方法。但是與散射式相比技術(shù)難度大且造價(jià)相對(duì) 較高，因此適合于對(duì)氣象條件要求更高的場(chǎng)景使用，如機(jī)場(chǎng)、海面、港口等。由于野外環(huán)境下 背景福射十分強(qiáng)烈，如大氣散射福射，太陽(yáng)直射福射、野外物體對(duì)太陽(yáng)福射的反射W及各種 燈光（固定照明、汽車、飛機(jī)燈光）等該些都?xì)w結(jié)于背景福射，因此該些背景福射都可能進(jìn) 入到能見度儀的接收端，形成干擾透過率測(cè)量誤差的外來雜散福射。由于測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜性 決定了不能通過改造現(xiàn)場(chǎng)的方法來控制能見度儀的雜光福射，因此只能通過對(duì)能見度儀的 屏蔽背景福射設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)無雜光影響光學(xué)測(cè)試系統(tǒng)。
[000引例如在我國(guó)申請(qǐng)的專利號(hào)為200920309350. 0的大氣透射式能見度儀，利用一個(gè) 中屯、有銷孔的光闊，來遮擋雜散光，但仍然無法避免的會(huì)有雜光進(jìn)入。為了提高透射式大氣 能見度儀測(cè)量數(shù)據(jù)的精度本領(lǐng)域技術(shù)人員不斷在研究著更好的解決辦法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，根據(jù)背景福射多為直流或低頻福射，本發(fā)明的目的 在于提供一種對(duì)透射式大氣能見度儀屏蔽背景福射的方法。
[0010] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0011] 能見度儀中屏蔽背景福射的方法，該能見度儀中設(shè)置有光學(xué)發(fā)射端和光學(xué)接收 端，該方法包括：調(diào)制該發(fā)射端的L邸光源，使其發(fā)出固定頻率的方波福射信號(hào)，同時(shí)向所 述接收端的探測(cè)器放大電路發(fā)出與所述方波福射信號(hào)具有同相位、同頻率的電子學(xué)同步信 號(hào)，由該放大電路濾除包括背景福射在內(nèi)的工作頻率W外的所有信號(hào)，通過獲得經(jīng)放大電 路處理后的信號(hào)相對(duì)調(diào)制L邸光源的福射信號(hào)的衰減來測(cè)量大氣能見度。
[0012] 進(jìn)一步，脈沖生成電路、功率放大電路和所述L邸光源依次連接，所述脈沖生成電 路產(chǎn)生脈沖信號(hào)，該脈沖信號(hào)通過所述功率放大電路來驅(qū)動(dòng)L邸光源，同時(shí)，脈沖生成電路 與所述接收端的探測(cè)器放大電路相連接，將該脈沖信號(hào)作為所述同步信號(hào)發(fā)送給該放大電 路。
[0013] 進(jìn)一步，所述接收端的探測(cè)器放大電路為鎖相放大器。
[0014] 本發(fā)明的能見度儀中屏蔽背景福射的方法是利用了背景福射多為直流或低頻福 射的特點(diǎn)，使調(diào)制LED光源發(fā)出固定頻率的福射信號(hào)，再使接收端只接收該固定頻率的福 射信號(hào)的方法，來屏蔽背景福射；由于LED光源具有較高的時(shí)間響應(yīng)特點(diǎn)，由電子學(xué)方波驅(qū) 動(dòng)電路進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，相對(duì)于傳統(tǒng)的機(jī)械調(diào)制器減少了結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，調(diào)制的波形也更加理想。
【附圖說明】
[0015] 圖1為本發(fā)明的能見度儀中屏蔽背景福射影響的方法的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面，參考附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面的說明，附圖中示出了本發(fā)明的示例性實(shí)施 例。然而，本發(fā)明可W體現(xiàn)為多種不同形式，并不應(yīng)理解為局限于該里敘述的示例性實(shí)施 例。而是，提供該些實(shí)施例，從而使本發(fā)明全面和完整，并將本發(fā)明的范圍完全地傳達(dá)給本 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員。
[0017] 為了易于說明，在該里可W使用諸如"上"、"下""左""右"等空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)，用于 說明圖中示出的一個(gè)元件或特征相對(duì)于另一個(gè)元件或特征的關(guān)系。應(yīng)該理解的是，除了圖 中示出的方位之外，空間術(shù)語(yǔ)意在于包括裝置在使用或操作中的不同方位。例如，如果圖中 的裝置被倒置，被敘述為位于其他元件或特征"下"的元件將定位在其他元件或特征"上"。 因此，示例性術(shù)語(yǔ)"下"可W包含上和下方位兩者。裝置可其他方式定位（旋轉(zhuǎn)90度 或位于其他方位），該里所用的空間相對(duì)說明可相應(yīng)地解釋。
[0018] 能見度儀是一個(gè)在野外氣象環(huán)境下使用的氣象光學(xué)視距（MOR)，透射式能見度儀 是通過測(cè)量發(fā)射度與接收端之間的大氣透過率化來確定的。
[0019]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 能見度儀中屏蔽背景輻射的方法，該能見度儀中設(shè)置有光學(xué)發(fā)射端和光學(xué)接收端， 其特征在于，該方法包括：調(diào)制該發(fā)射端的LED光源，使其發(fā)出固定頻率的方波輻射信號(hào)， 同時(shí)向所述接收端的探測(cè)器放大電路發(fā)出與所述方波輻射信號(hào)具有同相位、同頻率的電子 學(xué)同步信號(hào)，由該放大電路濾除包括背景輻射在內(nèi)的工作頻率以外的所有信號(hào)，通過獲得 經(jīng)放大電路處理后的信號(hào)相對(duì)調(diào)制LED光源的輻射信號(hào)的衰減來測(cè)量大氣能見度。
2. 如權(quán)利要求1所述的能見度儀中屏蔽背景輻射的方法，其特征在于，脈沖生成電路、 功率放大電路和所述LED光源依次連接，所述脈沖生成電路產(chǎn)生脈沖信號(hào)，該脈沖信號(hào)通 過所述功率放大電路來驅(qū)動(dòng)LED光源，同時(shí)，脈沖生成電路與所述接收端的探測(cè)器放大電 路相連接，將該脈沖信號(hào)作為所述同步信號(hào)發(fā)送給該放大電路。
3. 如權(quán)利要求1所述的能見度儀中屏蔽背景輻射的方法，其特征在于，所述接收端的 探測(cè)器放大電路為鎖相放大器。
【專利摘要】本發(fā)明公開了能見度儀中屏蔽背景輻射的方法，該能見度儀中設(shè)置有光學(xué)發(fā)射端和光學(xué)接收端，該方法包括：調(diào)制該發(fā)射端的LED光源，使其發(fā)出固定頻率的方波輻射信號(hào)，向所述接收端的探測(cè)器放大電路發(fā)出與所述方波輻射信號(hào)具有同相位、同頻率的同步信號(hào)，由該放大電路濾除背景輻射，通過獲得經(jīng)放大電路處理后的信號(hào)相對(duì)調(diào)制LED光源的輻射信號(hào)的衰減來測(cè)量大氣能見度。利用了背景輻射多為直流或低頻輻射的特點(diǎn)，使調(diào)制LED光源發(fā)出固定頻率的輻射信號(hào)，再使接收端只接收該固定頻率的輻射信號(hào)的方法，來屏蔽背景輻射。
【IPC分類】G01N21-59
【公開號(hào)】CN104749138
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510130438
【發(fā)明人】李鳴, 李世平, 張琪
【申請(qǐng)人】北京賽凡光電儀器有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2015年3月24日