專利名稱：具有多功能門機構的能見度測試儀的制作方法
技術領域：
具有多功能門機構的能見度測試儀，屬于測量技術領域，具體涉及能見度測試裝置。
背景技術：
大氣環(huán)境中沙塵的含量和霧的濃度是決定能見度高低的兩個重要因素。能見度的高低是影響人們日?；顒拥闹匾蛩?，尤其對交通運輸行業(yè)的影響最為嚴重。現(xiàn)代生活中，機場、高速公路經常因為能見度過低而不得不暫時關閉。目前，在多數(shù)能見度不高的情況下，決定究竟是否關閉機場、高速公路等設施或停止某些活動主要靠工作人員的經驗，其決定的結果往往缺乏科學性。保守的決定可能帶來一些經濟利益的損失，激進的決定又可能帶來一定的作業(yè)的風險，因此，人們希望擁有一種科學的測量儀器，能對能見度進行測量并提供精確的測量結果，從而為人們提供科學的決策依據(jù)。
目前，測量能見度的裝置是能見度測試儀，其組成主要包括發(fā)射光學天線、接收光學天線和信號采集和處理部分。根據(jù)測試光線性質的不同，能見度測試儀可以分為三種類型前向散射能見度測試儀、后向散射能見度測試儀和透射能見度測試儀。前向散射能見度測試儀是通過測量發(fā)射光線傳播中的前向散射光來測試能見度；后向散射能見度測試儀是通過測量發(fā)射光線傳播中的后向散射光來測試能見度；透射能見度測試儀是測量發(fā)射光線傳播中的透射光來測試能見度。三種能見度測試儀的發(fā)射光學天線和接收光學天線的結構基本一致，發(fā)射光學天線都包括光源和發(fā)射透鏡，接收光學天線都包括接收透鏡和光檢測器。
無論哪一種能見度測試儀，其測試能見度的原理基本相似，且都可以描述如下設在大氣能見度相當好的條件下，發(fā)射光學天線的光源發(fā)射出一定功率的發(fā)射光，接收光學天線4的光檢測器6接收到一定的入射光后產生光電流，該電流經放大電路放大后的輸出電壓為UR；在進行能見度測試時，發(fā)射光學天線的光源發(fā)射出相同功率的發(fā)射光，接收光學天線4的光檢測器6接收到一定的入射光后產生光電流，該電流經放大電路放大后的輸出電壓為UR′；通常由于大氣信道的衰減，使得UR′＜UR，其差值ΔU＝UR-UR′根據(jù)相應的對應關系反映了大氣信道中能見度的大小?，F(xiàn)有的能見度測試儀就是通過測試上述ΔU，然后根據(jù)相應的對應關系計算出能見度的大小。
由于能見度測試儀需要長時間工作于野外，光學天線長期曝露在大氣之中，雖然光學天線通常被密封在光學天線箱內，但是光學天線(透鏡、光源和光檢測器)表面會附著塵土和水霧，在進行能見度測試時，光學天線表面的塵土和水霧會對發(fā)射光或入射光產生很大的衰減作用，使得根據(jù)前述原理所測得的ΔU′會小于大氣信道的衰減作用所實際產生的ΔU。因此，以ΔU′代替ΔU來計算能見度必然導致測得的能見度大小總是小于實際的能見度大小，從而導致總是偏小的系統(tǒng)誤差。因為在每次能見度的測試中，光學天線表面的清潔度往往不一致，所以這種總是偏小的系統(tǒng)誤差也不一致，很難根據(jù)一定的估計值加以修正。由于在測試過程中存在上述無法消除的、且總是偏小而又無法估計的系統(tǒng)誤差，使得現(xiàn)有能見度測試儀的測量精度大大降低。
另外，光學天線長期曝露在大氣之中，缺少防護裝置，會受到空氣中各種酸性或堿性霧氣的侵蝕，因而其壽命會大大降低。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題就是為能見度測試儀提供光學天線的保護裝置，解決能見度測試儀光學天線的防塵、防水、防汽和保溫等技術問題；同時，該裝置還可以安裝透鏡清潔度檢測裝置和背景光檢測裝置，以方便透鏡清潔度和背景光的檢測。
本發(fā)明詳細技術方案為具有多功能門機構的能見度測試儀，包括發(fā)射光學天線、接收光學天線和信號采集和處理部分，其中，發(fā)射光學天線和接收光學除透鏡正面外，其余部分密封在光學天線箱內；其特征在于，整個能見度測試儀還包括一個多功能門機構。所述多功能門機構如圖1所示，由電機1、減速機2、齒輪副3、門蓋4、門軸5和轉臂6組成，并采用機械傳動方式，通過電機1、減速機2、齒輪副3、門軸5和轉臂6帶動門蓋4轉動；所述門蓋4的形狀與光學天線透鏡的形狀相匹配，在關閉時保證天線箱內恒溫，隔離灰塵、水、汽等，開啟后保證背景光的測量以及光學天線發(fā)射和接收光束。
所述多功能門機構可以通過固定裝置固定在光學天線箱上。
所述多功能門機構門蓋4的開啟角度為0～120°。
所述多功能門機構的門蓋4的中間部位7可以安裝透鏡清潔度檢測裝置或背景光檢測裝置，以方便透鏡清潔度和背景光的檢測。
所述門機構的門蓋4與光學天線接觸的地方可以增加一密封圈8，以使多功能門機構在關閉時進一步保證天線箱內恒溫，隔離灰塵、水、汽等。
所述多功能門機構可以在單片機的控制下完成開啟或關閉操作。
根據(jù)以上技術方案設計的多功能門機構在單片機的控制下按以下順序完成其功能
檢測透鏡清潔度——開門——背景光檢測——光束發(fā)射——光束接收——關門。
本發(fā)明有益效果是本發(fā)明所提供的具有多功能門機構的能見度測試儀，具有防塵、防水、防汽和保溫等功能，能夠防止能見度測試儀光學天線被污染，在一定程度上消除因光學天線的污染所帶來的系統(tǒng)誤差，從而提高能見度測試儀的測試精度；同時，本發(fā)明能夠提高能見度測試儀光學天線的壽命；最后，該裝置還可以安裝透鏡清潔度檢測裝置和背景光檢測裝置，以方便透鏡清潔度和背景光的檢測。


圖1是本發(fā)明所述能見度測試儀的多功能門機構傳動原理圖。其中，1表示電機，2表示減速機，3表示齒輪副，4表示門蓋，5表示門軸。
圖2是本發(fā)明所述能見度測試儀的多功能門機構的門蓋示意圖。
圖3是本發(fā)明所述能見度測試儀的多功能門機構背視圖。
圖4是本發(fā)明所述能見度測試儀的多功能門機構側視圖。
權利要求
1.具有多功能門機構的能見度測試儀，包括發(fā)射光學天線、接收光學天線和信號采集和處理部分，其中，發(fā)射光學天線和接收光學除透鏡正面外，其余部分密封在光學天線箱內；其特征在于，整個能見度測試儀還包括一個多功能門機構；所述多功能門機構由電機(1)、減速機(2)、齒輪副(3)、門蓋(4)、門軸(5)和轉臂(6)組成，并采用機械傳動方式，通過電機(1)、減速機(2)、齒輪副(3)、門軸(5)和轉臂(6)帶動門蓋(4)轉動；所述門蓋(4)的形狀與光學天線透鏡的形狀相匹配，在關閉時保證天線箱內恒溫，隔離灰塵、水、汽等，開啟后保證背景光的測量以及光學天線發(fā)射和接收光束。
2.根據(jù)權利要求1所述的具有多功能門機構的能見度測試儀，其特征在于，所述多功能門機構可以通過固定裝置固定在光學天線箱上。
3.根據(jù)權利要求1、2所述的具有多功能門機構的能見度測試儀，其特征在于，所述多功能門機構門蓋(4)的開啟角度為0～120°。
4.根據(jù)權利要求1、2所述的具有多功能門機構的能見度測試儀，其特征在于，所述多功能門機構的門蓋(4)的中間部位(7)可以安裝透鏡清潔度檢測裝置或背景光檢測裝置，以方便透鏡清潔度和背景光的檢測。
5.根據(jù)權利要求1、2所述的具有多功能門機構的能見度測試儀，其特征在于，所述門機構的門蓋(4)與光學天線接觸的地方可以增加一密封圈(8)，以使多功能門機構在關閉時進一步保證天線箱內恒溫，隔離灰塵、水、汽等。
6.根據(jù)權利要求1、2所述的具有多功能門機構的能見度測試儀，其特征在于，所述多功能門機構可以在單片機的控制下完成開啟或關閉操作。
全文摘要
具有多功能門機構的能見度測試儀，涉及能見度測試裝置，除能見度測試儀主體外，還包括一個多功能門機構；該機構為由電機1、減速機2、齒輪副3、門蓋4、門軸5和轉臂6組成的機械傳動裝置；門蓋4的形狀與光學天線透鏡的形狀相匹配，在關閉時保證天線箱內恒溫，隔離灰塵、水、汽等；門蓋4的中間部位7可以安裝透鏡清潔度檢測裝置或背景光檢測裝置。本發(fā)明具有防塵、防水、防汽和保溫等功能，在一定程度上能消除因光學天線的污染所帶來的系統(tǒng)誤差，從而提高能見度測試儀的測試精度；本發(fā)明能夠提高能見度測試儀光學天線的壽命；該裝置還可以安裝透鏡清潔度檢測裝置和背景光檢測裝置，以方便透鏡清潔度和背景光的檢測。
文檔編號G01W1/00GK1793840SQ20051002243
公開日2006年6月28日 申請日期2005年12月29日 優(yōu)先權日2005年12月29日
發(fā)明者姜寶鈞, 楊名光, 周良福, 鄧興成 申請人:電子科技大學