CN111257233A - 一种消光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种消光装置，属于能见度测量技术领域。消光装置包括消光筒和消光空心球，消光筒包括用于使杂散光进入的入射口、用于使杂散光进行多次反射的消光筒壁、以及用于使杂散光输出的出射口；消光空心球与消光筒光密封连接。本发明的消光装置可以用于能见度测量中消耗杂散光的强度，以实现对杂散光的吸收，该消光装置将杂散光吸收后可以避免并减少杂散光进入接收端，避免其对测量结果的影响，提高能见度测量结果的准确性，而且通过消光装置，可以简单、方便的节省能见度测量仪正常运行所需的空间。

Description

一种消光装置
技术领域
本发明涉及一种消光装置，属于能见度测量技术领域。
背景技术
大气中的沙尘颗粒和雾气含量直接影响大气能见度距离，并且能见度的高低对交通运输业的影响尤为重要。因此需要进行能见度的测量，以提供实时、精确的能见度数据，指导交通出行的判断。
目前能见度测量的装置是能见度测量仪，根据测量光的性质，能见度测量仪可分为三种类型：前向散射能见度测量仪、后向散射能见度测量仪和透射能见度测量仪。其中前向散射能见度测量仪包括发射端、接收端，发射端用于发射光斑，接收端用于接收采样空间的前向散射光，通过测量发射光线传播中的前向散射光来测量能见度。
在实验室或调试间等类似这种较小的运行空间内，对能见度仪进行实验室标定或数据采集，由于能见度仪是采用前向散射原理对视程进行测量，因此发射端发出的探测光在通过采样空间以外会照射在实验室的墙壁或地面发生漫反射，产生影响接收端正常运行的杂散光，杂散光进入接收端后，导致能见度测量结果不准确。
发明内容
本申请的目的在于提供一种消光装置，用以解决现有能见度测量仪在小空间内测量不准确的问题。
为实现上述目的，本发明提出一种消光装置的技术方案，包括消光筒和消光空心球，所述消光筒包括用于使杂散光进入的入射口、用于使杂散光进行多次反射的消光筒壁、以及用于使杂散光输出的出射口；所述消光空心球与所述消光筒光密封连接。
本发明的消光装置的技术方案的有益效果是：将本发明的消光装置用于能见度测量，测量过程中，将杂散光通过消光筒的入射口进入消光装置，经过消光筒壁的多次反射后从出射口输出，进而进入与消光筒光密封连接的消光空心球，杂散光进入消光空心球内后，在消光空心球内壁上多次反射，消耗杂散光的光强度，以实现对杂散光的吸收，将杂散光吸收后可以避免杂散光进入接收端，避免其对测量结果的影响，提高能见度测量结果的准确性。而且该消光装置还可以简单、方便的节省能见度测量仪所需的运行空间。
进一步的，为了减少杂散光在消光筒内的反射次数，所述消光筒为锥形消光筒，所述入射口的直径大于出射口的直径。
进一步的，为了增大透过采样空间的光的收集数量，所述入射口的直径大于光斑的直径。
进一步的，为了方便消光装置的移动，所述消光装置还配置有支架，用于固定所述消光装置。
附图说明
图1为本发明能见度测量仪的结构示意图；
图2为本发明消光装置的工作原理图；
图中：1为发射端、2为接收端、3为光斑、4为采样空间、5为接收窗口、6为入射口、7为消光筒壁、8为接口、9为消光空心球、10为杂散光。
具体实施方式
消光装置实施例：
本实施例提出的消光装置适用于能见度测量中，以将该消光装置运用于能见度测量仪中为例对消光装置的结构以及使用过程进行描述，如图1所示，能见度测量仪包括发射端1、接收端2以及消光装置，发射端1和接收端2以一定的角度进行设置，形成采样空间4。
发射端1用于发射光斑3(光斑3为从发射端1发出的具有一定直径的光束)，将光斑3照射到采样空间4；接收端2用于接收采样空间4的散射光(这里的散射光是由于采样空间4内的颗粒对光进行反射而产生)；消光装置，消光装置用于吸收杂散光，当发射端1发射的光斑3部分经过采样空间4内的颗粒的散射进入接收端2，部分经过采样空间4而透射到墙壁或者地面上，部分经过采样空间4内的颗粒的散射而反射到墙壁或者地面上；部分光经过墙壁或者地面反射可能会以杂散光的形式进入接收窗口5影响接收端2的接收(对于接收端2来说，不是经过采样空间4内颗粒的散射而进入接收端2的所有光为杂散光，但是所有的光都是从发射端1发出，这里将通过采样空间4照射到墙壁或者地面上而且有可能进入接收端2的光统称为杂散光)，进而影响测量结果。
能见度的测量原理为：发射端1发射光斑3，光斑3照射到采样空间4后，采样空间4内的颗粒会将光斑3散射，进而进入接收端2，通过发射端1发射的光斑3数据与接收端2接收到的光斑3的散射光数据进行计算得到能见度值，本发明通过消光装置将不是经过采样空间4内颗粒的散射而进入接收端2的杂散光消除，实现高精度的能见度测量。
消光装置如图2所示，包括消光筒和消光空心球9，消光筒包括入射口6、消光筒壁7、以及出射口；消光空心球9与消光筒光密封连接，避免光射出。杂散光10通过入射口6进入，并且经过消光筒壁7的多次反射从出射口输出，进而进入消光空心球9对杂散光10进行多次反射，将光强消耗完毕，实现杂散光10的吸收。消光空心球9通过设置一个接口8与消光筒光密封连接。
本实施例中，为了减少杂散光10的反射次数，避免杂散光10从入射口6射出，消光筒为锥形消光筒，而且入射口6的直径大于出射口的直径。作为其他实施方式，在不考虑反射次数以及杂散光10从入射口6射出等情况，入射口6的直径也可以等于出射口的直径，甚至入射口6的直径也可以大于出射口的直径。
本实施例中，为了提高消光装置接收光的数量，入射口6的直径大于光斑3的直径，最好的情况是，光斑3直径应不大于入射口6直径的一半。当然，在不考虑消光效率的情况下，入射口6的直径也可以根据需要进行设置。
从实际考虑，杂散光10最有可能进入接收窗口5的位置为：发射端1与采样空间4的正向延伸光路上或者采样空间4与接收端2的反向延伸光路上，因此，本实施例中，消光装置为两个，将这两个消光装置设置在发射端1与采样空间4的正向延伸光路上和采样空间4与接收端2的反向延伸光路上。如此设置可以尽可能将杂散光10都吸收，提高测量的准确。作为其他实施方式，消光装置也可以为一个，将该消光装置设置在发射端1与采样空间4的正向延伸光路上或者采样空间4与接收端2的反向延伸光路上，当然，消光装置也可以为三个、四个等，设置在其他位置，本发明不做限制。
本实施例中，为了方便消光装置的移动，消光装置还配置有支架，用于固定消光装置，将消光装置摆放在相应的位置，作为其他实施方式，也可以通过吊装机构等其他固定装置将消光装置固定，或者并不对消光装置进行固定，直接借助其他结构将消光装置放置在相应的位置，本发明不做限制。
以下以一个具体的实施例对本发明的消光装置进行说明。
消光装置中，消光筒的入射口6直径为300mm；消光筒壁7的长度为500mm，消光筒壁7的厚度为1mm；消光筒的出射口直径为20mm，与消光空心球9的接口8口径相同，即接口8的口径为20mm，消光空心球9的直径为60mm。
两个消光装置通过各自的三角支架(即支架)固定，分别放置在发射端1与采样空间4的正向延伸光路上和采样空间4与接收端2的反向延伸光路上，发射端1与采样空间4的正向延伸光路上的消光装置的具体位置为：与发射端1水平距离L＝1000mm，采样空间4与接收端2的反向延伸光路上的消光装置的具体位置为：与接收端2水平距离1000mm，通过调转消光装置入射口6的角度，让发射端1与采样空间4的正向延伸光路上的消光装置的入射口6与发射端1相对，让采样空间4与接收端2的反向延伸光路上的消光装置的入射口6与接收端2相对，进行杂散光10的消除。
由于在小空间内容易出现更多的杂散光10，因此本发明适用于在小空间内进行能见度的测量，消除小空间内的杂散光10，使得能见度仪在小空间可以准确、正常的运行。而且由于消光装置的作用，可以进一步的节省能见度仪正常运行的空间。
本发明提出的消光装置不仅适用于能见度测量仪，还可以适用于其他一切用于消光的装置，本发明对此不做限制。
以上给出了本发明涉及的具体实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。在本发明给出的思路下，采用对本领域技术人员而言容易想到的方式对上述实施例中的技术手段进行变换、替换、修改，并且起到的作用与本发明中的相应技术手段基本相同、实现的发明目的也基本相同，这样形成的技术方案是对上述实施例进行微调形成的，这种技术方案仍落入本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种消光装置，其特征在于，包括消光筒和消光空心球，所述消光筒包括用于使杂散光进入的入射口、用于使杂散光进行多次反射的消光筒壁、以及用于使杂散光输出的出射口；所述消光空心球与所述消光筒光密封连接。
2.根据权利要求1所述的消光装置，其特征在于，所述消光筒为锥形消光筒，所述入射口的直径大于出射口的直径。
3.根据权利要求1或2所述的消光装置，其特征在于，所述入射口的直径大于光斑的直径。
4.根据权利要求1所述的消光装置，其特征在于，所述消光装置还配置有支架，用于固定所述消光装置。
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