[實用新型]一種大氣云霧場顆粒探測與粒徑測量的裝置

有效

• 申請號: 202020333429.3
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN212410375U
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 吳迎春;金昱廷;吳學成;李晗;孫玉璽;高燚超;金其文;張宏宇;陳玲紅;岑可法
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N15/02
• 分類號: G01N15/02;G01S17/95;G01S7/48;G01S7/481;G01S17/89
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 白靜蘭

1.一種大氣云霧場顆粒探測與粒徑測量的裝置，其特征在于，所述裝置包括：

激光擴束平行系統，所述激光擴束平行系統產生平行光束照射顆粒探測區域，當有顆粒存在時，顆粒產生顆粒散射光；

顆粒探測與全息拍攝系統，包括數字相機，所述顆粒探測與全息拍攝系統用于判斷顆粒探測區域是否有顆粒存在，有顆粒存在時，顆粒散射光的一部分進入數字相機并在控制與數據處理系統的控制下對所述顆粒探測區域記錄顆粒全息圖；

控制與數據處理系統，包括光電探測器，顆粒散射光的另一部分觸發光電探測器產生脈沖觸發信號；所述控制與數據處理系統利用光電探測器產生的脈沖觸發信號控制數字相機拍攝顆粒全息圖，并進行重建和處理獲得顆粒粒徑大小。

2.根據權利要求1所述的大氣云霧場顆粒探測與粒徑測量的裝置，其特征在于，所述激光擴束平行系統包括激光器、平凹透鏡、空間濾波器、凸透鏡和反射鏡；激光器產生的激光經平凹透鏡擴束和空間濾波器濾波去除雜質光后再經過凸透鏡形成平行光束，由反射鏡反射進入顆粒探測區域。

3.根據權利要求2所述的大氣云霧場顆粒探測與粒徑測量的裝置，其特征在于，所述空間濾波器包括物鏡和針孔，針孔中心位于凸透鏡的前焦點處。

4.根據權利要求1所述的大氣云霧場顆粒探測與粒徑測量的裝置，其特征在于，所述顆粒探測與全息拍攝系統包括分束鏡、平凸透鏡、帶孔反射鏡、光電探測器以及數字相機；當顆粒探測區域有顆粒存在時，平行光束經過顆粒后會產生顆粒散射光，顆粒散射光和平行光束共同進入分束鏡并分為兩部分，顆粒散射光和平行光束的一部分進入數字相機；顆粒散射光的另一部分經平凸透鏡匯聚后經帶孔反射鏡反射進入光電探測器產生脈沖觸發信號；平行光束的另一部分經平凸透鏡聚焦在帶孔反射鏡中的中心孔進而被光擋吸收。

5.根據權利要求4所述的大氣云霧場顆粒探測與粒徑測量的裝置，其特征在于，所述數字相機上設有遠心鏡頭。

6.根據權利要求4所述的大氣云霧場顆粒探測與粒徑測量的裝置，其特征在于，所述帶孔反射鏡的中間設有與反射鏡面成45°的斜孔，大小為1-3mm。

7.根據權利要求4所述的大氣云霧場顆粒探測與粒徑測量的裝置，其特征在于，所述光電探測器的感光區域與帶孔反射鏡的中心相距20-60mm，有效探測面積為10-100mm²。

8.根據權利要求1所述的大氣云霧場顆粒探測與粒徑測量的裝置，其特征在于，所述裝置包括雙臂式的圓柱型外殼，激光擴束平行系統位于一端的圓柱型臂中，顆粒探測與全息拍攝系統和控制與數據處理系統位于另一端的圓柱型臂中，顆粒探測區域處于兩圓柱型臂之間。