[發明專利]光學測云儀器的三伺服裝置

無效

• 申請號: 200710025124.5
• 申請日: 2007-07-13
• 公開（公告）號: CN101089657A
• 公開（公告）日: 2007-12-19
• 發明（設計）人: 高太長;翟東力;孫學金;趙世軍
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍理工大學氣象學院
• 主分類號: G01W1/00
• 分類號: G01W1/00
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司
• 代理人: 湯志武;王鵬翔

一、技術領域

本發明涉及大氣探測技術領域內的一種地面氣象觀測儀器的部件，尤其是測云儀器的重要部件。

二、背景技術

根據技術規范的要求，地面上云的觀測內容主要包括云底高、云量和云狀。目前云底高的觀測儀器主要有激光測云儀、云幕燈等，云量觀測儀器主要有可見光全天空攝像儀等。

利用激光測云儀與云幕燈測量云高時不需要進行定標，通常向天頂方向測量，也可采用一個俯仰伺服機構實現不同天頂角方向的云高測量。全天空攝像儀主要采用魚眼鏡頭或球面鏡實現對全天空的拍照，不需要仰角和方位掃描伺服，也不需進行定標處理。近年來，國際上開始采用紅外輻射方式實現對天空云的觀測。采用紅外輻射方式測量時，由于紅外探測器件響應特性存在時間漂移，因而在需要不斷進行定標處理。而紅外光學鏡頭一般視場角均較小，不可能像可見光鏡頭那樣達到180度，因而無法通過一次對天空的成像就獲得全天空的圖像。這就必須采用多次成像的方法通過一定的數據處理獲得全天空圖像。

三、發明內容

本發明的目的是提出一種光學測云儀器的三伺服裝置，用于完成紅外測云儀器的定標測量、全天空掃描測量，以及紅外測量裝置及定標裝置的防護。

本發明的技術方案是：光學測云儀器的三伺服裝置，設有密閉箱體，密閉箱體上設有紅外透過保護窗，密閉箱體內置紅外測量裝置和定標黑體，所述紅外測量裝置固定在內俯仰電機傳動的基座上，內俯仰電機傳動的基座內置于箱體內，由內俯仰電機驅動紅外測量裝置對準保護窗或對準定標黑體進行測量；密閉箱體固定在外俯仰電機傳動的基座上，外俯仰電機傳動的基座又固定在方位電機驅動的水平圓周旋轉的基座上。由外俯仰電機驅動密閉箱體，使保護窗對準某一天頂角；由方位電機驅動整體結構，進行全方位掃描，紅外測量裝置獲得若干方向紅外輻射計數值。

內俯仰電機、外俯仰電機和方位電機構成三伺服裝置機構。

內俯仰電機、外俯仰電機和方位電機由步進電機或其它電機組成。

俯仰電機或方位電機直接驅動或通過傳動齒輪驅動相應機構轉動。

通過密閉箱體和紅外透過保護窗將紅外測量裝置和定標黑體與自然大氣環境進行了隔離。

有益效果

本發明的三伺服裝置，實現了紅外測量裝置的定標測量和全天空掃描測量，既保護了紅外測量裝置和定標黑體免受各種惡劣天氣條件的影響，又實現了對天空的紅外輻射測量，解決了定標與全天候、全天空觀測之間的矛盾問題，從而實現了光學測云儀器的全天候工作。

四、附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

密閉箱體1、保護窗2、紅外測量裝置3、定標黑體4、內俯仰電機傳動的基座5、外俯仰電機傳動的基座6、方位電機驅動的水平圓周旋轉的基座7、內俯仰電機8、外俯仰電機9、方位電機10、基座軸11，

五.具體實施方式

選擇鋁或翻砂或其它硬金屬制造密閉箱體，密閉箱體上設有透過8～14微米保護窗，保護窗采用鍺玻璃或高晶硅制造，外鍍增透膜，密閉箱體內置紅外測量裝置和定標黑體，并將紅外測量裝置固定在內俯仰電機傳動的基座上，內俯仰電機傳動的基座內置于箱體內，由內俯仰電機驅動紅外測量裝置對準保護窗或對準定標黑體進行測量；密閉箱體固定在外俯仰電機傳動的基座上，外俯仰電機傳動的基座又固定在方位電機驅動的水平圓周旋轉的基座上。由外俯仰電機驅動密閉箱體，使保護窗對準某一天頂角；由方位電機驅動整體結構，進行全方位掃描，紅外測量裝置獲得若干方向紅外輻射計數值。

內俯仰電機、外俯仰電機和方位電機構成三伺服裝置機構。

內俯仰電機、外俯仰電機和方位電機采用步進電機或其它伺服電機，可提供仰角或方位值。俯仰電機或方位電機直接驅動或通過傳動齒輪驅動相應機構轉動。通過密閉箱體和紅外透過保護窗將紅外測量裝置和定標黑體與自然大氣環境進行了隔離。