[發明專利]手持式雙工作模式的激光散射式氣溶膠衰減特性測量儀

在審

• 申請號: 202110853466.6
• 申請日: 2021-07-27
• 公開（公告）號: CN113640222A
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 王春勇;劉敬堯;戴昊;嚴偉
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01;G01N21/53
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 陳鵬

1.一種手持式雙工作模式的激光前向散射式氣溶膠衰減特性測量儀，其特征在于，包括激光發射端、信號接收端和握把，其中：

所述激光發射端包括方波驅動電路、激光二極管、發射望遠鏡與準直鏡，所述激光二極管位于發射望遠鏡焦點處，準直鏡位于發射望遠鏡前端；

所述信號接收端包括接收望遠鏡、濾光片、光電轉換模塊、信號采集模塊與濾波模塊、控制模塊和顯示屏，所述濾光片位于接收望遠鏡的前端，所述光電轉換模塊位于接收望遠鏡焦點處；

所述連接端包括三個可以同軸旋轉并且內含步進電機受控旋轉的圓環以及分別連在三個圓環上的發射端伸縮桿、接收端伸縮桿、支撐伸縮桿；所述激光發射端、信號接收端、握把分別通過發射端伸縮桿、接收端伸縮桿、支撐伸縮桿與對應的圓環相連。

2.根據權利要求1所述的手持式雙工作模式的激光前向散射式氣溶膠衰減特性測量儀，其特征在于，所述圓環內含步進電機可受控旋轉，三個伸縮桿與連接圓環的點的切線相垂直，發射端伸縮桿、接收端伸縮桿分別與激光發射端和信號接收端的光軸平行。

3.根據權利要求2所述的手持式雙工作模式的激光前向散射式氣溶膠衰減特性測量儀，其特征在于，伸縮桿與激光發射端和信號接收處理端連接處不可旋轉。

4.根據權利要求2或3所述的手持式雙工作模式的激光前向散射式氣溶膠衰減特性測量儀，其特征在于，伸縮桿為不銹鋼伸縮桿。

5.根據權利要求1所述的手持式雙工作模式的激光前向散射式氣溶膠衰減特性測量儀，其特征在于，所述握把包括圓柱把手、探測按鈕、開關按鈕、電池槽和USB接口，所述探測按鈕、開關按鈕、電池槽和USB接口都在圓柱把手上，所述電池槽與USB接口并聯并連接在控制模塊，所述探測按鈕、開關按鈕和控制模塊相連。

6.根據權利要求5所述的手持式雙工作模式的激光前向散射式氣溶膠衰減特性測量儀，其特征在于，通過探測按鈕和開關按鈕，選擇測量儀的工作模式：

當所述測量儀開始工作在固定角度模式，所述激光發射端的光軸與所述信號接收端的光軸夾角固定，激光二極管發射的激光經過發射望遠鏡與準直鏡匯聚準直發出；所述光電轉換模塊將透過接收望遠鏡和濾光片的散射后的激光轉化為電信號送入所述信號采集模塊和濾波模塊，最終送入控制模塊進行處理，并將處理得出的氣溶膠衰減特性的值顯示在顯示屏上；

當測量儀開始工作在手動旋轉模式，所述發射端的光軸與接收端的光軸夾角不固定，可由任意角度開始，激光二極管發射的激光經過發射望遠鏡和準直鏡匯聚準直發出；所述圓環由步進電機帶動伸縮桿旋轉，旋轉角度可自由選擇，最小旋轉角度為1°，所述光電轉換模塊將透過所述接收望遠鏡和所述濾光片的散射后的各個角度的激光轉化為電信號送入信號采集模塊和濾波模塊，最終送入控制模塊進行處理，并將處理得出的氣溶膠衰減特性的值顯示在顯示屏上，記錄好數據后，再次由步進電機帶動伸縮桿緩慢旋轉，旋轉角度可自由選擇，處理并記錄數據直至記錄到所需的數據量。

7.根據權利要求1所述的手持式雙工作模式的激光前向散射式氣溶膠衰減特性測量儀，其特征在于，所述激光二極管為波長1550nm的激光二極管。

8.根據權利要求1所述的手持式雙工作模式的激光前向散射式氣溶膠衰減特性測量儀，其特征在于，所述濾光片為紅外濾光片。

9.根據權利要求4所述的手持式雙工作模式的激光前向散射式氣溶膠衰減特性測量儀，其特征在于，所述發射望遠鏡和接收望遠鏡為一體設計。