[發(fā)明專利]一種能見度傳感器及其自清潔方法和標(biāo)定方法

在審

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• 申請日: 2019-09-30
• 公開（公告）號: CN110596047A
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張可可;鄭學(xué)勇;劉世萱;陳世哲;王波;趙強(qiáng);萬曉正;張繼明;閆星魁
• 申請（專利權(quán)）人: 山東省科學(xué)院海洋儀器儀表研究所
• 主分類號: G01N21/53
• 分類號: G01N21/53;G01N21/27;G01N21/15
• 代理公司: 37247 青島華慧澤專利代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 劉娜

1.一種能見度傳感器，包括發(fā)射端、接收端和連接部分，其特征在于，所述連接部分為雙層圓環(huán)結(jié)構(gòu)，上層圓環(huán)為可旋轉(zhuǎn)圓環(huán)，其上安裝有清潔刷和標(biāo)定片，下層圓環(huán)為固定圓環(huán)，其上安裝有發(fā)射窗口、透射接收窗口和散射接收窗口，所述發(fā)射端安裝于發(fā)射窗口外，所述接收端包括透射接收端和散射接收端，分別安裝于透射接收窗口和散射接收窗口外；所述清潔刷和標(biāo)定片分別設(shè)置三個，三個清潔刷分別位于上述三個窗口的同一側(cè)相同位置上，三個標(biāo)定片分別位于上述三個窗口的另一側(cè)相同位置上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能見度傳感器，其特征在于，所述清潔刷和標(biāo)定片均位于上層圓環(huán)的內(nèi)圈，所述發(fā)射窗口、透射接收窗口和散射接收窗口內(nèi)均設(shè)置透鏡和窗口片，所述透鏡位于下層圓環(huán)的外圈，所述窗口片位于下層圓環(huán)的內(nèi)圈，所述清潔刷與發(fā)射窗口、透射接收窗口或散射接收窗口對齊時，可與窗口片緊密接觸。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能見度傳感器，其特征在于，所述下層圓環(huán)頂部外側(cè)設(shè)有凸緣，所述上層圓環(huán)橫截面為內(nèi)扣結(jié)構(gòu)，所述凸緣嵌入所述內(nèi)扣結(jié)構(gòu)中，所述上層圓環(huán)外側(cè)設(shè)有大齒輪，通過與其齒輪嚙合的小齒輪與電機(jī)相連，所述電機(jī)和小齒輪安裝于發(fā)射端。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種能見度傳感器，其特征在于，所述發(fā)射端內(nèi)設(shè)置紅外LED和發(fā)射控制器，所述透射接收端內(nèi)設(shè)置透射接收器，所述散射接收端內(nèi)設(shè)置散射接收器，且透射接收器與散射接收器信號連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能見度傳感器，其特征在于，所述下層圓環(huán)上與標(biāo)定片對應(yīng)的位置處設(shè)置標(biāo)定片保護(hù)殼，所述標(biāo)定片保護(hù)殼兩側(cè)開口，所述標(biāo)定片可旋轉(zhuǎn)進(jìn)入標(biāo)定片保護(hù)殼內(nèi)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能見度傳感器，其特征在于，所述發(fā)射窗口、透射接收窗口和散射接收窗口的光軸處于同一水平面上，所述透射接收窗口位于發(fā)射窗口的正對面，所述散射接收窗口位于發(fā)射窗口的側(cè)對面，所述散射接收窗口與發(fā)射窗口之間的散射夾角為30-50°。

7.一種如權(quán)利要求1所述的能見度傳感器的自清潔方法，其特征在于，控制上層圓環(huán)在一定角度內(nèi)來回旋轉(zhuǎn)，上層圓環(huán)帶動清潔刷在發(fā)射窗口、透射接收窗口和散射接收窗口上來回運(yùn)動，從而對窗口進(jìn)行清潔，清潔完畢后，控制上層圓環(huán)反向旋轉(zhuǎn)，到達(dá)初始位置。

8.一種如權(quán)利要求1所述的能見度傳感器的標(biāo)定方法，其特征在于，包括如下過程：

該能見度傳感器使用前，首先利用能見度計量檢定裝置產(chǎn)生穩(wěn)定的能見度環(huán)境，對能見度傳感器進(jìn)行標(biāo)定；將標(biāo)定片旋轉(zhuǎn)到發(fā)射窗口、透射接收窗口和散射接收窗口的位置，記錄下此時能見度傳感器測量得到的能見度值，將該能見度值作為此標(biāo)定片的標(biāo)準(zhǔn)值Y；

能見度傳感器在海上工作一定時間，需要進(jìn)行能見度傳感器進(jìn)行標(biāo)定時，控制上層圓環(huán)旋轉(zhuǎn)，使標(biāo)定片旋轉(zhuǎn)到發(fā)射窗口、透射接收窗口和散射接收窗口的位置，記錄測試能見度傳感器測量的能見度值X，利用修正系數(shù)對能見度儀進(jìn)行修正：

Y＝K*X

式中：Y為標(biāo)定片的標(biāo)準(zhǔn)值，X為修正前能見度傳感器測量的能見度值，根據(jù)修正公式，得到修正系數(shù)K；

最后，對能見度傳感器正常工作時，測量得到的能見度值乘以修正系數(shù)K，得到修正后的能見度數(shù)據(jù)。