|
一、工作原理
能見度是指目標物的能見距離，即指觀測目標物時，能從背景中分辨出目標物的最大距離。超出這個最大距離，就看不清目標物的輪廓，分不清形體，稱之為“不能見”。而在這個最大距離之內(nèi)，能見，甚至于清晰可見。
TYD-MV能見度儀的工作原理主要是依據(jù)對大氣消光系數(shù)（或大氣的光衰減系數(shù)）的準確測量。根據(jù)Koschmider原理，氣象光學視距MOR與消光系數(shù)σ之間存在函數(shù)關系。只要準確測定σ，就可計算得到MOR值。WT-1能見度儀采用前向散射法測大氣消光系數(shù)，通過公式換算得出能見度，其特點是白天夜晚都能工作、使用靈活方便。
二、儀器構成
TYD-MV能見度儀由穩(wěn)定的紅外發(fā)射光源，高靈敏度、大動態(tài)范圍的紅外散射光接收器，信號采集與處理器，控制器，加熱器，電源，調制解調器，防護罩，防腐支架，不銹鋼機箱等部件組成。
整個電路采用大規(guī)模可編程器件、貼片工藝，體積小，升級靈活方便，易于擴充。信號采集系統(tǒng)采用軍品級貼片式低功耗CPLD門陣列電路，縮小了電路體積，增強了穩(wěn)定性和可靠性。
三、技術指標
測量范圍：1～22000m
準確度：±1.5%(≤1000m)；±20%(＞1000m)
分辨率：1m(≤1000m)；100m(＞1000m)
工作環(huán)境：溫度-45～+50℃ 濕度0-100%
前向散射測量角：33°
光源波長：930nm
抗風強度：70m/s
功 耗：30W+60W(加熱)
供 電：交流220V±10%
可靠性：平均無故障時間不小于5000
四、突出優(yōu)勢
全天候工作
高智能化、高穩(wěn)定性
采用先進的小信號處理技術
防腐設計，可適用于各種工作環(huán)境
串行口輸出，可作為單站或組網(wǎng)使用
易于連接到各種自動氣象與環(huán)境監(jiān)測站
CJY系列前向散射能見度儀簡介
一、概述
能見度是地面氣象觀測的重要項目，能見度的準確測量在電力供應、通訊工程、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等眾多領域有著極其重要的意義。在航空、航海、高速公路等交通運輸領域，能見度是關系到人員和設備安全的重要氣象要素；在地球的氣象研究、城市環(huán)境改善和沙塵暴監(jiān)測治理等部門，能見度也是重要的氣象參數(shù)。隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展，能見度儀已經(jīng)成為我軍科研、訓練、作戰(zhàn)的重要軍事氣象保障裝備。
CJY系列前向散射能見度儀是繼透射式能見度儀后發(fā)展起來的新一代大氣能見度檢測儀器，是本公司與中國科學院大氣物理研究所合作應用光的大氣散射理論和紅外探測技術開發(fā)的新產(chǎn)品。該設備通過了國家靶場完整性能考核、使用考核和氣定委設計定型；設備結構簡單，使用操作方便，人機界面友好，測量數(shù)據(jù)與人工觀測和國外同類設備測量結果具有較好的可比性，總體技術好；能對大氣能見度和機場跑道視程進行快速、準確、有效的測量和報告。
二、CJY前向散射能見度儀的主要技術性能指標
測量范圍： 0~10000m（50000m）
測量精度：10 500m 50m 500 1500m 10% >1500 20%
輸出間隔： 60秒；接口 RS232長線驅動器（或按用戶需求）
光源波長：940nm
電 源：電壓 AC 220 V（10%） 頻率 50 2HZ
溫 度：工作溫度 -45 +50 C 存貯溫度 -50 +60 C
相對濕度： 5% 95% RH
耐鹽霧性：可在沿海地區(qū)使用
可 靠 性：平均無故障工作時間不低于5000小時
三、CJY前向散射能見度儀的基本原理和結構
能見度是與人的視覺因素緊密結合在一起的一種復雜的心理-物理現(xiàn)象，表示的是可視距離。根據(jù)柯西密德（Koschmieder）定律，對以水平天空為背景的黑體目標物，目標物和背景視亮度對比可以表示為：
經(jīng)對光的散射原理和大氣物理光學特性的進一步研究和分析，并執(zhí)行世界氣象組織（WMO）和國際民航組織（ICAO）的有關規(guī)定，可以得出：
（a）根據(jù)對散射線函數(shù)的研究可知，在θ為30o~40o區(qū)間范圍為不敏感區(qū)，消光系數(shù)與散射系數(shù)的比值是不變的。
（b）在一定條件下，光的吸收效應可以忽略，因而在工程應用上，消光系數(shù)被認為等于散射系數(shù)。
（c）對能見度觀測來講，視覺對比閾值選用0.05是合適的。
（d）只要能遮蔽來自其它光源的干擾，能見度觀測儀器在白天和夜間都可以使用。
經(jīng)對光的散射原理和大氣物理光學特性的進一步研究和分析，并執(zhí)行世界氣象組織（WMO）和國際民航組織（ICAO）的有關規(guī)定，可以得出：
（a）根據(jù)對散射線函數(shù)的研究可知，在θ為30o~40o區(qū)間范圍為不敏感區(qū)，消光系數(shù)與散射系數(shù)的比值是不變的。
（b）在一定條件下，光的吸收效應可以忽略，因而在工程應用上，消光系數(shù)被認為等于散射系數(shù)。
（c）對能見度觀測來講，視覺對比閾值選用0.05是合適的。
（d）只要能遮蔽來自其它光源的干擾，能見度觀測儀器在白天和夜間都可以使用。
四、CJY系列前向散射能見度儀的特點
采取光能量監(jiān)控措施，提供一個穩(wěn)定可靠的光源。
設計了光能量控制系統(tǒng)對其進行閉環(huán)控制，來自動調節(jié)發(fā)光管的驅動電流，保證其發(fā)出能量穩(wěn)定并經(jīng)特定脈沖調制的光源信號，同時采取嚴格的光學濾波措施，進一步穩(wěn)定發(fā)射器光源能量采取腔體溫度控制措施，減小溫度變化的影響。
對發(fā)射器和接收器腔體內(nèi)分別采取了保溫、加溫和溫度控制措施，控制發(fā)射器和接收器的溫度，以減小環(huán)境溫度變化的影響，從而提高了能見度儀工作的穩(wěn)定性可靠性。
運用鎖頻鎖相放大技術，提高儀器的抗干擾能力。
運用鎖頻鎖相放大技術,同時借用軍工技術，包括對外購元器件進行嚴格的老化篩選等，對研制和生產(chǎn)過程進行嚴格的工藝控制和質量檢驗，保證產(chǎn)品的穩(wěn)定性和一致性。
優(yōu)良的光學和結構設計
為滿足整體技術指標和使用功能，并達到儀器結構簡單、外型美觀、體積小、重量輕和使用維護方便的效果，我們借用軍工技術，對產(chǎn)品的光學系統(tǒng)和整體結構進行優(yōu)良的設計。
合理的運用軟件補償技術，提高能見度測量的線性。
根據(jù)CJY前向散射能見度儀的特點，合理設計軟件系統(tǒng)，對探測軟件進行改進提高，增加了軟件校零、軟件校準、溫度補償、K值分段補償和光源波長修正等功能，以提高儀器的線性和準確度，確保滿足測量要求。
CJY系列前向散射能見度儀的應用顯示軟件具有自動方式下的能見度測量、相應檢測曲線的繪制、歷史資料查詢及系統(tǒng)維護和校零功能。
CJY系列前向散射能見度儀的技術指標和使用功能良好；設備結構簡單，使用操作方便，人機界面友好，總體技術好。
CJY系列前向散射能見度儀廣泛應用于海、陸、空交通運輸、 氣象和環(huán)保部門，對航空機場、高速公路、港口碼頭、大型艦船、軍事基地及有關場站的能見度進行適時的檢測和監(jiān)控，并可方便的與航空、航天、航海、交通及氣象等領域的氣象測控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息共享。
|