[實用新型]一種大氣湍流強度和能見度測量裝置

有效

• 申請號: 201721722983.5
• 申請日: 2017-12-12
• 公開（公告）號: CN208092264U
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 高鵬;韓永;胡茂海
• 申請（專利權）人: 南京大學;南京理工大學
• 主分類號: G01W1/02
• 分類號: G01W1/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 黃天天

1.一種大氣湍流強度和能見度測量裝置，其特征在于，包括光學發射單元、光學接收單元、儀器控制和數據接收單元，其中：

所述光學發射單元包括半導體激光發射器、斬波器、準直透鏡組、控制電源、光源驅動電路和自動光功率控制電路，其中，所述控制電源、光源驅動電路和自動光功率控制電路依次連接，來自半導體激光發射器的激光經光源驅動電路和自動光功率控制電路發出激光光束，激光光束經斬波器進行光頻調制，用于測量大氣中湍流的擾動；所述光學接收單元包括短焦距激光接收組件、攝像系統、風速風向測量系統、溫度傳感器、壓力傳感器、濕度傳感器和溫控模塊組成；

所述儀器控制和數據接收單元包括依次連接的數據預處理單元、A/D轉換單元、圖像采集單元、圖像處理單元和顯示單元，經光學發射單元處理后的激光管束經過短焦距激光接收組件之后被攝像系統接收，并依次經過數據預處理單元、A/D轉換單元、圖像采集單元、圖像處理單元進行處理，最終在顯示模塊顯示結果；

所述控制電源分別與溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器、攝像系統和風力風向測量系統相連接。

2.根據權利要求1所述的大氣湍流強度和能見度測量裝置，其特征在于，所述半導體激光發射器發射的激光波長為600-900nm，功率15-45w，帶寬1-5nm，所述半導體激光發射器通過多模光纖將激光器和斬波器連接，光纖輸出數值孔徑為0.18-0.23。

3.根據權利要求1所述的大氣湍流強度和能見度測量裝置，其特征在于，準直透鏡組由一個雙膠合準直鏡頭和一個雙透鏡準直鏡頭構成。

4.根據權利要求3所述的大氣湍流強度和能見度測量裝置，其特征在于，所述雙膠合準直鏡頭包括兩塊相膠合的透鏡，其中第一塊透鏡厚度為12mm，材料為H-QK3L，第二塊透鏡厚度為6mm，材料為SF5，出射光線發散角RMS值為0.998μm。

5.根據權利要求3所述的大氣湍流強度和能見度測量裝置，其特征在于，所述雙透鏡準直鏡頭包括厚度分別為6.7mm、13mm的兩塊凸透鏡，玻璃材料均是BK7，出射光線發散角RMS值為0.904μm，透鏡之間距離為100~125mm。

6.根據權利要求1所述的大氣湍流強度和能見度測量裝置，其特征在于，所述短焦距激光接收組件由焦距為150-450mm，有效孔徑D為30-50mm的透射式鏡頭和CCD相機組成。

7.根據權利要求1所述的大氣湍流強度和能見度測量裝置，其特征在于，所述攝像系統為一個攝像機，用于24h拍攝能見度情況；所述風速風向測量系統為三葉風速風向測量儀，用于探測實時風速和風向；所述溫度傳感器、壓力傳感器、濕度傳分別用來探測實時的大氣溫度、大氣壓強和大氣濕度。

8.根據權利要求1所述的大氣湍流強度和能見度測量裝置，其特征在于，所述溫控模塊獨立于溫度傳感器、壓力傳感器和濕度傳感器，設置于短焦距激光接收組件內部，用于控制短焦距激光接收組件的溫度。

9.根據權利要求1所述的大氣湍流強度和能見度測量裝置，其特征在于，所述半導體激光發射器和短焦距激光接收組件的外側設置有散熱裝置。

10.根據權利要求1所述的大氣湍流強度和能見度測量裝置，其特征在于，所述光學發射單元、光學接收單元、儀器控制和數據接收單元的外側分別設置有外殼。