CN110031863A - 一种基于两波长气溶胶雷达的扫描装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于两波长气溶胶雷达的扫描装置，一级空心轴通过一级轴承安装在一级法兰上，一级步进电机驱动一级蜗杆一级蜗轮旋转，从而带动一级空心轴和一级旋转板实现转动，此为一级传动，可以实现水平方向的360度扫描；二级步进电机驱动二级蜗杆二级蜗轮旋转，从而带动二级空心轴和二级旋转板实现转动，此为二级传动，可以实现对空180度扇形扫描。本发明实现水平360度扫描，对空实现180度扇形扫描。本发明结构紧凑、体积小、稳定度高、性能优良，相对于其它雷达扫描系统，更具有低成本，高效能的特点。

Description

一种基于两波长气溶胶雷达的扫描装置

技术领域

本发明涉及雷达扫描系统技术领域，尤其涉及一种基于两波长气溶胶雷达的扫描装置。

背景技术

随着工业的快速发展，环境污染问题变得异常严峻，大气污染是环境污染中极其突出的一项。为了减少大气污染，杜绝不经处理直接向大气中排放污染的现象，通过使用两波长气溶胶雷达配合此扫描装置，快速锁定污染源位置，便于环保执法人员准确锁定违法行为，通过严厉的惩罚措施有效的遏止由于排放而产生的大气环境污染。

现有的两波长气溶胶可以手动实现扫描，但是这种扫描方式的缺陷如下：手动扫描无法匀速实现水平360度扫描和对空180度的扇形扫描；无法长时间匀速扫描，对数据报告的输出和大气环境污染的监测有一定的影响。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种基于两波长气溶胶雷达的扫描装置。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种基于两波长气溶胶雷达的扫描装置，包括有一级旋转装置、二级旋转装置、第一镀膜平面反射镜、第二镀膜平面反射镜和光学玻璃，所述的一级旋转装置包括有一级法兰，在一级法兰上通过一级轴承安装有一级空心轴，在一级法兰上还安装有一级步进电机、一级蜗杆以及与一级蜗杆啮合的一级蜗轮，一级蜗杆与一级步进电机转轴连接，一级空心轴穿过一级蜗轮的中心孔，在一级空心轴的上端固定安装有一级旋转板，一级步进电机带动一级蜗杆和一级蜗轮运动，从而带动一级空心轴转动，一级空心轴带动一级旋转板转动，所述的第一镀膜平面反射镜通过固定在一级旋转板上的第一支架安装在一级旋转板的上方，且位于一级法兰中心孔的正上方，与一级法兰所在平面成45°夹角；所述的二级旋转装置包括有二级法兰，所述的二级法兰垂直的固定在一级旋转板的端部，二级法兰上通过二级轴承安装有二级空心轴，在二级法兰上还安装有二级步进电机、二级蜗杆以及与二级蜗杆啮合的二级蜗轮，二级蜗杆与二级步进电机转轴连接，二级空心轴穿过二级蜗轮的中心孔，在二级空心轴的端部固定安装有二级旋转板，二级步进电机带动二级蜗杆和二级蜗轮运动，从而带动二级空心轴转动，二级空心轴带动二级旋转板转动，所述的第二镀膜平面反射镜通过固定在二级旋转板上的第二支架安装在二级旋转板的侧面，且第二镀膜平面反射镜与第一镀膜平面反射镜平行安装，所述的光学玻璃安装在第二支架上，光学玻璃位于第二镀膜平面反射镜的上方且与第二镀膜平面反射镜成50°夹角。

所述的第一镀膜平面反射镜和第二镀膜平面反射镜均具有99.5%的反射率。

具有99.5%反射率的镀膜平面反射镜作为激光的反射介质，两块平面反射镜平行，与一级法兰安装面成45°夹角，激光通过反射，穿过光学玻璃打到空中。

本扫描装置中，一级空心轴通过一级轴承安装在一级法兰上，一级步进电机驱动一级蜗杆一级蜗轮旋转，从而带动一级空心轴和一级旋转板实现转动，此为一级传动，可以实现水平方向的360度扫描；二级步进电机驱动二级蜗杆二级蜗轮旋转，从而带动二级空心轴和二级旋转板实现转动，此为二级传动，可以实现对空180度扇形扫描。

本发明的优点是：本发明实现水平360度扫描，对空实现180度扇形扫描。本发明结构紧凑、体积小、稳定度高、性能优良，相对于其它雷达扫描系统，更具有低成本，高效能的特点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种基于两波长气溶胶雷达的扫描装置，包括有一级旋转装置、二级旋转装置、第一镀膜平面反射镜1、第二镀膜平面反射镜2和光学玻璃3，所述的一级旋转装置包括有一级法兰4，在一级法兰4上通过一级轴承5安装有一级空心轴6，在一级法兰4上还安装有一级步进电机7、一级蜗杆8以及与一级蜗杆8啮合的一级蜗轮9，一级蜗杆8与一级步进电机7转轴连接，一级空心轴6穿过一级蜗轮9的中心孔，在一级空心轴6的上端固定安装有一级旋转板10，一级步进电机7带动一级蜗杆8和一级蜗轮9运动，从而带动一级空心轴6转动，一级空心轴6带动一级旋转板10转动，所述的第一镀膜平面反射镜1通过固定在一级旋转板10上的第一支架11安装在一级旋转板10的上方，且位于一级法兰4中心孔的正上方，与一级法兰4所在平面成45°夹角；所述的二级旋转装置包括有二级法兰12，所述的二级法兰12垂直的固定在一级旋转板10的端部，二级法兰12上通过二级轴承13安装有二级空心轴14，在二级法兰12上还安装有二级步进电机15、二级蜗杆16以及与二级蜗杆16啮合的二级蜗轮17，二级蜗杆16与二级步进电机15转轴连接，二级空心轴14穿过二级蜗轮17的中心孔，在二级空心轴14的端部固定安装有二级旋转板18，二级步进电机15带动二级蜗杆16和二级蜗轮17运动，从而带动二级空心轴14转动，二级空心轴14带动二级旋转板18转动，所述的第二镀膜平面反射镜2通过固定在二级旋转板18上的第二支架19安装在二级旋转板18的侧面，且第二镀膜平面反射镜2与第一镀膜平面反射镜1平行安装，所述的光学玻璃3安装在第二支架19上，光学玻璃3位于第二镀膜平面反射镜2的上方且与第二镀膜平面反射镜2成50°夹角。

所述的第一镀膜平面反射镜1和第二镀膜平面反射镜2均具有99.5%的反射率。

通过扫描装置与两波长气溶胶雷达配合安装后，稳定实现两波长气溶胶雷达扫描，实现大气环境实时监测的系统。

扫描装置的整体框架如图1所示，一级空心轴6通过一级轴承安装在一级法兰4上，一级步进电机7驱动一级蜗杆8一级蜗轮9旋转，从而带动一级空心轴6和一级旋转板10实现转动，此为一级传动，可以实现水平方向的360度扫描；二级步进电机15驱动二级蜗杆16二级蜗轮17旋转，从而带动二级空心轴14和二级旋转板18实现转动，此为二级传动，可以实现对空180度扇形扫描。

如图1所示，具有99.5%反射率的镀膜平面反射镜作为激光的反射介质，两块平面反射镜平行，与一级法兰安装面成45°夹角，激光通过反射，穿过光学玻璃打到空中，实现两波长气溶胶雷达实时扫描监测。

如图1所示，粗实线箭头表示光路的方向，光路依次穿过一级法兰4中心圆孔，进入一级空心轴6打在第一镀膜平面反射镜1上，光反射穿过二级法兰12、二级空心轴14，打在第二镀膜平面反射镜2上，反射光穿过光学玻璃3打到空中。蜗轮蜗杆旋转带动一级旋转板和二级旋转板旋转，但是光路在扫描设备内的光路始终不变。

综上所述，本发明扫描装置与两波长气溶胶雷达配合安装后，稳定实现两波长气溶胶雷达扫描。本发明结构紧凑、体积小、稳定度高、性能优良，而且电路性能可靠，实时完成雷达扫描工作，实时监控大气环境监测。可广泛应用于环保执法部门对大气污染源的排查，有效的监管大气环境质量，为治理大气污染的环保行动保驾护航。

Claims (2)

1.一种基于两波长气溶胶雷达的扫描装置，其特征在于：包括有一级旋转装置、二级旋转装置、第一镀膜平面反射镜、第二镀膜平面反射镜和光学玻璃，所述的一级旋转装置包括有一级法兰，在一级法兰上通过一级轴承安装有一级空心轴，在一级法兰上还安装有一级步进电机、一级蜗杆以及与一级蜗杆啮合的一级蜗轮，一级蜗杆与一级步进电机转轴连接，一级空心轴穿过一级蜗轮的中心孔，在一级空心轴的上端固定安装有一级旋转板，一级步进电机带动一级蜗杆和一级蜗轮运动，从而带动一级空心轴转动，一级空心轴带动一级旋转板转动，所述的第一镀膜平面反射镜通过固定在一级旋转板上的第一支架安装在一级旋转板的上方，且位于一级法兰中心孔的正上方，与一级法兰所在平面成45°夹角；所述的二级旋转装置包括有二级法兰，所述的二级法兰垂直的固定在一级旋转板的端部，二级法兰上通过二级轴承安装有二级空心轴，在二级法兰上还安装有二级步进电机、二级蜗杆以及与二级蜗杆啮合的二级蜗轮，二级蜗杆与二级步进电机转轴连接，二级空心轴穿过二级蜗轮的中心孔，在二级空心轴的端部固定安装有二级旋转板，二级步进电机带动二级蜗杆和二级蜗轮运动，从而带动二级空心轴转动，二级空心轴带动二级旋转板转动，所述的第二镀膜平面反射镜通过固定在二级旋转板上的第二支架安装在二级旋转板的侧面，且第二镀膜平面反射镜与第一镀膜平面反射镜平行安装，所述的光学玻璃安装在第二支架上，光学玻璃位于第二镀膜平面反射镜的上方且与第二镀膜平面反射镜成50°夹角。

2.根据权利要求1所述的一种基于两波长气溶胶雷达的扫描装置，其特征在于：所述的第一镀膜平面反射镜和第二镀膜平面反射镜均具有99.5%的反射率。