一種激光粒譜儀標定除雜裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種激光粒譜儀標定除雜裝置，包括：用于安裝激光粒譜儀的安裝支架，安裝支架包括用于安裝激光發(fā)射器的第一支桿，和用于安裝激光接收器的第二支桿；設(shè)置在第一支桿和第二支桿之間，且用于支撐旋轉(zhuǎn)電機的電機支架；安裝在電機支架上，且轉(zhuǎn)速已知的旋轉(zhuǎn)電機；與旋轉(zhuǎn)電機的輸出軸垂直，且中部與旋轉(zhuǎn)電機的輸出軸相連的連桿；至少設(shè)置在連桿的一端，且直徑已知的第一球體，第一球體在旋轉(zhuǎn)過程中穿過激光發(fā)射器的光帶。本實用新型通過簡單的機械結(jié)構(gòu)結(jié)合簡單的理論計算即可實現(xiàn)對激光粒譜儀的標定；同時旋轉(zhuǎn)運動的連桿和球體還能夠及時清除激光粒譜儀采樣區(qū)的雜物，該裝置尤其適用于戶外條件下現(xiàn)場對激光粒譜儀進行標定和校正的工作。
【專利說明】
一種激光粒譜儀標定除雜裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及激光測量技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說，涉及一種激光粒譜儀標定除雜
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的快速發(fā)展，在測量領(lǐng)域應(yīng)用激光這一特定介質(zhì)來進行測量的手段已經(jīng)十分普遍，其中主要是利用激光的反射、消光、前散射、后散射、米散射等原理來對目標物進行測量。
[0003]激光粒譜儀就是利用激光的消光原理來進行雨雪天氣測量的。它克服了傳統(tǒng)的雨滴譜測量技術(shù)中存在的多種缺點，例如精度低、工作量大、測量時差性以及成本高等缺點，在實際應(yīng)用中取得了良好的效果。
[0004]但是，激光粒譜儀通常是在野外工作，野外工作的環(huán)境通常較為惡劣，在激光粒譜儀的采樣區(qū)內(nèi)往往會出現(xiàn)雜物，例如蜘蛛網(wǎng)、樹葉等雜物，這會嚴重影響激光粒譜儀的測量結(jié)果;另外作為精密儀器，激光粒譜儀需要定期的校準，以保證其測量精度。
[0005]然而目前激光粒譜儀的校準需要將儀器拆卸后放到實驗室環(huán)境下進行，然后在安裝回采樣點，對于某一地區(qū)天氣的檢測是多點采集后分析，儀器的分布范圍很大，這種重復(fù)性的校準清理工作就會變得費時費力。
[0006]因此，如何能夠提供一種簡單實用的激光粒譜儀標定除雜裝置是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種激光粒譜儀標定除雜裝置，以便能夠簡單方便的在戶外實現(xiàn)激光粒譜儀的標定工作，并同時能夠?qū)す饬ＷV儀采樣區(qū)的雜物進行清除。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案:
[0009]—種激光粒譜儀標定除雜裝置，包括:
[0010]用于安裝激光粒譜儀的安裝支架，所述安裝支架包括用于安裝激光發(fā)射器的第一支桿，和用于安裝激光接收器的第二支桿；
[0011]設(shè)置在所述第一支桿和所述第二支桿之間，且用于支撐旋轉(zhuǎn)電機的電機支架；
[0012]安裝在所述電機支架上，且轉(zhuǎn)速已知的旋轉(zhuǎn)電機；
[0013]與所述旋轉(zhuǎn)電機的輸出軸垂直，且中部與所述旋轉(zhuǎn)電機的輸出軸相連的連桿；
[0014]至少設(shè)置在所述連桿的一端，且直徑已知的第一球體，所述第一球體在旋轉(zhuǎn)過程中穿過所述激光發(fā)射器的光帶。
[0015]優(yōu)選地，所述激光粒譜儀的光帶位于所述連桿的旋轉(zhuǎn)平面內(nèi)。
[0016]優(yōu)選地，所述連桿的另一端設(shè)置有用于清潔所述激光發(fā)射器和所述激光接收器的清掃件。
[0017]優(yōu)選地，所述清掃件為毛刷。
[0018]優(yōu)選地，所述激光粒譜儀的光帶與所述連桿的旋轉(zhuǎn)平面垂直，且所述旋轉(zhuǎn)電機的輸出軸與所述激光粒譜儀光帶之間的距離為U，所述連桿的長度為L2,其中，L2>2U。
[0019]優(yōu)選地，所述連桿的另一端設(shè)置有直徑已知，且與所述第一球體直徑不同的第二球體。
[0020]優(yōu)選地，所述第一球體的直徑為4mm，第二球體的直徑為2mm。
[0021]優(yōu)選地，所述電機支架的下端設(shè)置有用于與所述第一支桿相連的第一安裝腳，和用于與所述第二支桿相連的第二安裝腳。
[0022]優(yōu)選地，所述第一安裝腳與所述第一支桿之間，以及所述第二安裝腳與所述第二支桿之間均為卡箍連接。
[0023]本實用新型中所公開的激光粒譜儀標定裝置的使用方法如下:
[0024]將各部件安裝到位后，啟動旋轉(zhuǎn)電機，旋轉(zhuǎn)電機的輸出軸帶動連桿轉(zhuǎn)動，連桿的長度已知，連桿端部的球體旋轉(zhuǎn)過程中經(jīng)過激光粒譜儀的光帶，激光粒譜儀將對通過光帶的球體的大小和速度進行記錄；由于連桿長度和電機輸出軸的轉(zhuǎn)速均已知，因此球體經(jīng)過光帶時的速度可以通過理論計算得出；并且在球體直徑已知的前提下，球體的大小也可通過理論計算得出，將理論計算值與激光粒譜儀采集所得到的值進行比對，如誤差超出允許范圍，那么參考理論計算值對激光粒譜儀進行標定；同時，旋轉(zhuǎn)運動的連桿以及球體還可以將激光粒譜儀采樣區(qū)的雜物及時清理，從而有效避免了雜物對測量結(jié)果的影響。
[0025]由此可見，本實用新型中所公開的激光粒譜儀標定除雜裝置通過簡單的機械結(jié)構(gòu)結(jié)合簡單的理論計算即可實現(xiàn)對激光粒譜儀的標定；同時旋轉(zhuǎn)運動的連桿和球體還能夠及時清除激光粒譜儀采樣區(qū)的雜物，因此這種激光粒譜儀尤其適用于戶外條件下現(xiàn)場對激光粒譜儀進行標定和校正的工作。
【附圖說明】
[0026]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0027]圖1為本實用新型實施例中所公開的激光粒譜儀標定除雜裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2為圖1中激光粒譜儀標定除雜裝置的主視示意圖；
[0029]圖3為圖1中激光粒譜儀標定除雜裝置的俯視示意圖；
[0030]圖4為本實用新型另一實施例中所公開的激光粒譜儀標定除雜裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031 ]圖5為圖4中激光粒譜儀標定除雜裝置的俯視示意圖。
[0032]其中，
[0033]I為安裝支架，3為電機支架，4為旋轉(zhuǎn)電機，5為連桿，6為第一球體，7為光帶，8為第二球體，9為球體運動軌跡，11為第一支桿，12為第二支桿，21為激光發(fā)射器，22為激光接收器，31為第一安裝腳，32為第二安裝腳。
【具體實施方式】
[0034]本實用新型的核心在于提供一種激光粒譜儀標定除雜裝置，以便能夠簡單方便的在戶外實現(xiàn)激光粒譜儀的標定工作，并同時能夠?qū)す饬ＷV儀采樣區(qū)的雜物進行清除。
[0035]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0036]請同時參考圖1至圖3，圖1為本實用新型實施例中所公開的激光粒譜儀標定除雜裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖1中激光粒譜儀標定除雜裝置的主視示意圖，圖3為圖1中激光粒譜儀標定除雜裝置的俯視示意圖。
[0037]本實用新型中所公開的激光粒譜儀標定除雜裝置包括:安裝支架1、電機支架3、旋轉(zhuǎn)電機4、連桿5以及第一球體6，其中安裝支架I用于安裝激光粒譜儀，具體包括第一支桿11和第二支桿12，第一支桿11用于安裝激光粒譜儀的激光發(fā)射器21，第二支桿12用于安裝激光粒譜儀的激光接收器22，電機支架3設(shè)置在第一支桿11和第二支桿12之間，并且用于支撐旋轉(zhuǎn)電機4，旋轉(zhuǎn)電機4安裝在電機支架I上，連桿5與旋轉(zhuǎn)電機4的輸出軸垂直，并且連桿5的中部與旋轉(zhuǎn)電機4的輸出軸相連，第一球體6的直徑已知，并且第一球體6至少設(shè)置在連桿5的一端，在跟隨連桿5旋轉(zhuǎn)的過程中，第一球體6穿過激光發(fā)射器21的光帶7。
[0038]本實用新型中所公開的激光粒譜儀標定除雜裝置的標定、除雜原理為:
[0039]將各部件安裝到位后，啟動旋轉(zhuǎn)電機4，旋轉(zhuǎn)電機4的輸出軸帶動連桿5轉(zhuǎn)動，連桿5的長度已知，連桿5端部的球體旋轉(zhuǎn)過程中經(jīng)過激光粒譜儀的光帶7，激光粒譜儀將對通過光帶7的球體的大小和速度進行記錄；由于連桿5長度和電機輸出軸的轉(zhuǎn)速均已知，因此球體經(jīng)過光帶7時的速度可以通過理論計算得出；并且在球體直徑已知的前提下，球體的大小也可通過理論計算得出，將理論計算值與激光粒譜儀采集所得到的值進行比對，如誤差超出允許范圍，那么參考理論計算值對激光粒譜儀進行標定；同時，旋轉(zhuǎn)運動的連桿5以及球體還可以將激光粒譜儀采樣區(qū)的雜物及時清理，從而有效避免了雜物對測量結(jié)果的影響。
[0040]請參考圖2，在本實施例中，激光粒譜儀的光帶7位于連桿5的旋轉(zhuǎn)平面內(nèi)，也就是說，連桿5的旋轉(zhuǎn)平面與光帶7的發(fā)射方向平行，為了進一步提高除雜效果，連桿5的一端設(shè)置有上述第一球體6，另一端設(shè)置有用于清潔激光發(fā)射器21和激光接收器22的清掃件，清掃件的選擇并不局限于一種，例如毛刷、抹布、或者其他柔性材料均可作為清掃件來使用。
[0041]連桿5的旋轉(zhuǎn)平面除了與激光粒譜儀光帶7的發(fā)射方向平行之外，還可以與激光粒譜儀的光帶7的發(fā)射方向呈一定角度設(shè)置，該角度并不受限制，如圖4和圖5中所示。與此同時，旋轉(zhuǎn)電機4的輸出軸與激光粒譜儀的光帶7之間的距離為LI，連桿5的長度為L2，需要保證L2>2L1才能夠使球體穿過光帶，并保證球體在豎直方向上存在分速度，從而實現(xiàn)激光粒譜儀對球體的大小和速度的記錄。
[0042]當然，本實用新型中更推薦連桿5的旋轉(zhuǎn)平面與激光粒譜儀的光帶7的發(fā)射方向平行，如圖1至圖3中所示。
[0043]不難理解的是，當連桿5僅在一端設(shè)置有第一球體6時，連桿5本身不可避免的會對球體遮光面積產(chǎn)生影響，為了消除連桿5本身對激光粒譜儀數(shù)據(jù)采集的影響，本實施例在連桿5的另一端還設(shè)置了第二球體8，第二球體8的直徑也是已知的，激光粒譜儀分別記錄第一球體6和第二球體8的速度、大小，將兩次記錄值相減可以求得球體大小的差值，同時，通過理論計算也可以直接計算得出球體大小的差值，將兩個差值比較，若超出誤差允許范圍，則對激光粒譜儀進行標定。這可以消除連桿5本身對測量結(jié)果所造成的影響，提高標定精度。
[0044]第一球體6和第二球體8的大小雖無限制，但是原則上應(yīng)當模擬雨滴大小，在本實施例中，第一球體6和第二球體8的直徑分別為4mm和2mm。
[0045]更為優(yōu)選的，旋轉(zhuǎn)電機4還帶有停止位置鎖止功能，在停機狀態(tài)下，連桿5兩端的球體應(yīng)當盡可能遠離激光粒譜儀的光帶，當然，旋轉(zhuǎn)電機4本身也應(yīng)當盡可能遠離激光粒譜儀的光帶7。
[0046]為了安裝的方便，本實施例中的電機支架3下端設(shè)置有用于與第一支桿11相連的第一安裝腳31，和用于與第二支桿12相連的第二安裝腳32，如圖1和圖2中所示，第一安裝腳31和第二安裝腳32與電機支架3可以采用螺釘相連，為了進一步優(yōu)化方案，本實施例中的第一安裝腳31與第一支桿11之間，以及第二安裝腳32與第二支桿12之間均采用卡箍連接，如圖1和圖2中所示，這可以方便電機支架3在安裝支架I上的拆裝。
[0047]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0048]對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種激光粒譜儀標定除雜裝置，其特征在于，包括: 用于安裝激光粒譜儀的安裝支架(I)，所述安裝支架(I)包括用于安裝激光發(fā)射器(21)的第一支桿(11)，和用于安裝激光接收器(22)的第二支桿(12); 設(shè)置在所述第一支桿(11)和所述第二支桿(12)之間，且用于支撐旋轉(zhuǎn)電機(4)的電機支架(3); 安裝在所述電機支架(3)上，且轉(zhuǎn)速已知的旋轉(zhuǎn)電機(4); 與所述旋轉(zhuǎn)電機(4)的輸出軸垂直，且中部與所述旋轉(zhuǎn)電機(4)的輸出軸相連的連桿(5)； 至少設(shè)置在所述連桿(5)的一端，且直徑已知的第一球體(6)，所述第一球體(6)在旋轉(zhuǎn)過程中穿過所述激光粒譜儀的光帶(7)。2.如權(quán)利要求1所述的激光粒譜儀標定除雜裝置，其特征在于，所述激光粒譜儀的光帶(7)位于所述連桿(5)的旋轉(zhuǎn)平面內(nèi)。3.如權(quán)利要求2所述的激光粒譜儀標定除雜裝置，其特征在于，所述連桿(5)的另一端設(shè)置有用于清潔所述激光發(fā)射器(21)和所述激光接收器(22)的清掃件。4.如權(quán)利要求3所述的激光粒譜儀標定除雜裝置，其特征在于，所述清掃件為毛刷。5.如權(quán)利要求1所述的激光粒譜儀標定除雜裝置，其特征在于，所述激光粒譜儀的光帶(7)與所述連桿(5)的旋轉(zhuǎn)平面垂直，且所述旋轉(zhuǎn)電機(4)的輸出軸與所述激光粒譜儀光帶(7)之間的距離為U，所述連桿(5)的長度為L2,其中，L2>2Lu6.如權(quán)利要求2或5所述的激光粒譜儀標定除雜裝置，其特征在于，所述連桿(5)的另一端設(shè)置有直徑已知，且與所述第一球體(6)直徑不同的第二球體(8)。7.如權(quán)利要求6所述的激光粒譜儀標定除雜裝置，其特征在于，所述第一球體(6)的直徑為4mm，第二球體(8)的直徑為2mm。8.如權(quán)利要求1-5任意一項所述的激光粒譜儀標定除雜裝置，其特征在于，所述電機支架(3)的下端設(shè)置有用于與所述第一支桿(11)相連的第一安裝腳(31)，和用于與所述第二支桿(12)相連的第二安裝腳(32)。9.如權(quán)利要求8所述的激光粒譜儀標定除雜裝置，其特征在于，所述第一安裝腳(31)與所述第一支桿(11)之間，以及所述第二安裝腳(32)與所述第二支桿(12)之間均為卡箍連接。
【文檔編號】G01W1/18GK205539542SQ201620170164
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年3月4日
【發(fā)明人】閆鷹鴿, 張祥, 劉樹哲, 李堯
【申請人】凱盾洛陽智能科技有限公司