[發(fā)明專利]測量消光式能見度儀及消光式能見度測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610979959.3
• 申請日: 2016-11-08
• 公開（公告）號: CN106568716B
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬舒慶
• 申請（專利權(quán)）人: 中國氣象局氣象探測中心
• 主分類號: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17;G01N21/53
• 代理公司: 北京中建聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11004
• 代理人: 趙東方;朱麗巖

1.測量消光式能見度儀，其特征在于，包括可見光或近紅外光源、可見光或近紅外傳感器、紅外傳感器、處理器和電源；

所述可見光或近紅外傳感器的光軸與所述可見光或近紅外光源的光軸交叉；所述紅外傳感器接收角與所述可見光或近紅外光源光束重合；

所述處理器用于控制所述可見光或近紅外光源開啟或關(guān)閉，所述可見光或近紅外傳感器用于接收所述可見光或近紅外光源光束在大氣中的前向散射光或背景散射光，所述處理器還用于接收所述可見光或近紅外傳感器輸出的前向散射光測量值或背景散射光測量值；所述紅外傳感器用于接收大氣中氣溶膠的紅外輻射或背景大氣中氣溶膠的紅外輻射，所述處理器還用于接收所述紅外傳感器輸出的紅外輻射測量值或背景紅外輻射測量值；

所述處理器還用于根據(jù)所述前向散射光測量值與所述背景散射光測量值的差值計算散射系數(shù)，根據(jù)所述紅外輻射測量值與所述背景紅外輻射測量值的差值計算吸收系數(shù)，求取所述散射系數(shù)與所述吸收系數(shù)的和得到消光系數(shù)，根據(jù)所述消光系數(shù)求得能見度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量消光式能見度儀，其特征在于，所述前向散射光測量值和所述背景散射光測量值均與散射光強度成正比；

所述紅外輻射測量值和所述背景紅外輻射測量值均與紅外亮溫成正比。

3.測量消光式能見度儀，其特征在于，包括可見光或近紅外光源、可見光或近紅外傳感器、紅外傳感器、處理器和電源；

所述可見光或近紅外傳感器的光軸與所述可見光或近紅外光源的光軸交叉；所述紅外傳感器接收角與所述可見光或近紅外光源光束部分重合；

所述處理器用于控制所述可見光或近紅外光源開啟或關(guān)閉，所述可見光或近紅外傳感器用于接收所述可見光或近紅外光源光束在大氣中的前向散射光或背景散射光，所述處理器還用于接收所述可見光或近紅外傳感器輸出的前向散射光測量值或背景散射光測量值；所述紅外傳感器用于接收大氣中氣溶膠的紅外輻射或背景大氣中氣溶膠的紅外輻射，所述處理器還用于接收所述紅外傳感器輸出的紅外輻射測量值或背景紅外輻射測量值；

所述處理器還用于根據(jù)所述前向散射光測量值與所述背景散射光測量值的差值計算散射系數(shù)，根據(jù)所述紅外輻射測量值與所述背景紅外輻射測量值的差值計算吸收系數(shù)，求取所述散射系數(shù)與所述吸收系數(shù)的和得到消光系數(shù)，根據(jù)所述消光系數(shù)求得能見度。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測量消光式能見度儀，其特征在于，所述前向散射光測量值和所述背景散射光測量值均與散射光強度成正比；

所述紅外輻射測量值和所述背景紅外輻射測量值均與紅外亮溫成正比。

5.消光式能見度測量方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）處理器控制可見光或近紅外光源開啟，可見光或近紅外傳感器接收所述可見光或近紅外光源光束在大氣中的前向散射光，所述處理器接收所述可見光或近紅外傳感器輸出的前向散射光測量值；紅外傳感器接收大氣中氣溶膠的紅外輻射，所述處理器接收所述紅外傳感器輸出的紅外輻射測量值；

（2）所述處理器控制所述可見光或近紅外光源關(guān)閉以進行背景參數(shù)測量，所述可見光或近紅外傳感器接收背景的散射光，所述處理器接收所述可見光或近紅外傳感器輸出的背景散射光測量值；所述紅外傳感器接收背景大氣中氣溶膠的紅外輻射，所述處理器接收所述紅外傳感器輸出的背景紅外輻射測量值；

（3）根據(jù)前向散射光測量值與背景散射光測量值的差值計算散射系數(shù)，同時，根據(jù)紅外輻射測量值與背景紅外輻射測量值的差值計算吸收系數(shù)，然后，求取所述散射系數(shù)與所述吸收系數(shù)的和得到消光系數(shù)；根據(jù)所述消光系數(shù)求得能見度。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的消光式能見度測量方法，其特征在于，所述前向散射光測量值、所述背景散射光測量值、所述紅外輻射測量值和所述背景紅外輻射測量值均測量N次，N﹥128, 根據(jù)N組前向散射光測量值與背景散射光測量值的差值的累加值計算散射系數(shù)，同時，根據(jù)N組紅外輻射測量值與背景紅外輻射測量值的差值的累加值計算吸收系數(shù)，然后，求取所述散射系數(shù)與所述吸收系數(shù)的和得到消光系數(shù)；根據(jù)所述消光系數(shù)求得能見度。