CN204479472U - 一种恒温、恒湿、恒压的透射式大气能见度仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种恒温、恒湿、恒压的透射式大气能见度仪，该大气能见度仪设置有发射器和接收器，所述发射器和接收器都包括有内腔和外壳，所述内腔为气密的封闭腔体，其内部通有高于环境大气压力的惰性气体，内腔与所述外壳之间通过支撑柱连接，并悬置于外壳中，调制的光路发射装置和光路接收装置分别置于发射器的内腔和接收器的内腔中，二者的内腔分别连接有半导体制冷装置和电加热带，内腔外侧包覆有保温层。利用半导体制冷装置和电加热带使内腔保持在设定的工作温度范围内，气密封的内腔能够避免外界湿度和气压变化对内部元器件的影响，通入氮气延缓内部元器件的老化同时避免结露，压力高于大气压能够在使用中保证环境空气不会进入内腔。

Description

一种恒温、恒湿、恒压的透射式大气能见度仪

技术领域

本实用新型涉及气象领域中气象光学视距的测量装置，特别是一种恒温、恒湿、恒压的透射式大气能见度仪的玻璃窗。

背景技术

气象光学视距测量装置主要用于飞机跑道、航运、海航等领域当时气象条件下的最大光学视距，是这些领域中气象参数的重要参数之一。气象光学视距测量通常采用以下几种方法：

1.目视观测（主观观测）：是指人工观测，目视观测结果会因观测条件不同结果相差很大，比如观测点高度，观测范围和观测者的视力和训练和心理状态等。

2.器测：借助物理测试仪器定量化测量气象光学视距，主要方法包括前向散射法和透射法。前向散射测量法通测量接收器过附近的散光强度获得数据，该数据仅代表测量点附近的测量结果，因此测量值的不确定度较高。透射式大气能见度仪通常包括一发射器和一接收器，通过测量光通量的衰减来获得能见度数据，主要优点是点到点测量，因此测量精度明显高于散射测试方法。

在利用透射式大气能见度仪进行测量时，发射器和接收器内设置有较为精密的光学元器件和电子元器件，而能见度仪通常在室外的各种温度和湿度的露天环境下工作，如何避免外界环境对透射式大气能见度仪的影响，保证测量精度成为本领域技术人员研究的重点。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种恒温、恒湿、恒压的透射式大气能见度仪，在长期的野外工作中，避免外界环境中的温度、湿度和气压等因素变化对发射器和接收器中的电子元器件和光学元器件造成干扰和损坏，降低测量精度、缩短使用寿命。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种恒温、恒湿、恒压的透射式大气能见度仪设置有发射器和接收器，所述发射器和接收器都包括有内腔和外壳，所述内腔为气密的封闭腔体，其内部通有高于环境大气压力的惰性气体，内腔与所述外壳之间通过支撑柱连接，并悬置于外壳中，调制的光路发射装置和光路接收装置分别置于发射器的内腔和接收器的内腔中，二者的内腔分别连接有半导体制冷装置和电加热带，内腔外侧包覆有保温层。

进一步，所述内腔中设置有温度传感器，所述温度传感器与温控开关连接，所述温控开关与所述半导体制冷装置和所述电加热带连接，温度开关接收温度传感器的温度信号，并根据该温度信号与预设阀值进行比较，进而控制半导体制冷装置或电加热带使内腔保持恒温。

进一步，所述内腔中设置有湿度传感器和压力传感器，所述湿度传感器和所述压力传感器与PC端连接，将湿度信息和压力信息反馈给所述PC端。

进一步，所述支撑柱由热阻材料制成。

进一步，所述保温层为聚氨酯发泡材料制成，填充所述内腔与所述外壳之间的空间。

进一步，所述惰性气体为氮气。

本实用新型的恒温、恒湿、恒压的透射式大气能见度仪利用半导体制冷装置和电加热带来调节内腔中的温度，使其保持在设定的工作温度范围内，气密封的内腔能够避免外界湿度和气压变化对内部元器件的影响，通入氮气避免内部元器件的老化，压力高于大气压能够在使用中保证环境空气不会进入内腔，由已知热阻材料制成的支撑柱和保温层能够降低内腔与外界的传热。

附图说明

图1为本实用新型的一种恒温、恒湿、恒压的透射式大气能见度仪的发射端的结构示意图。

具体实施方式

下面，参考附图，对本实用新型进行更全面的说明，附图中示出了本实用新型的示例性实施例。然而，本实用新型可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。而是，提供这些实施例，从而使本实用新型全面和完整，并将本实用新型的范围完全地传达给本领域的普通技术人员。

为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”“左”“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元器件或特征相对于另一个元器件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元器件或特征“下”的元器件将定位在其他元器件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位（旋转90度或位于其他方位），这里所用的空间相对说明可相应地解释。

如图1所示为本实用新型恒温、恒湿、恒压的透射式大气能见度仪的具体实施例，在本实施例中，主要是针对光辐射的发射端即发射器和光辐射的接收端即接收器进行的改进，其中发射器的结构参见图1，内腔1和外壳2，内腔1为由周壁10围成的气密封的腔室，内腔1中通有高于环境大气压力的惰性气体，本实施例中惰性气体选为氮气。内腔1悬置于外壳2中，通过内腔1底部的支撑柱9与外壳2固定，支撑柱9由热阻材料制成，以减少内腔1与外界环境的热传递。调制的光路发射装置3置于发射器的内腔1中，内腔1的尾端还连接有半导体制冷装置5，内腔1中设置有电加热带4，在内腔1中还设置有温度传感器6，温度传感器6与温控开关7连接，温控开关7与半导体制冷装置5和电加热带4连接，温度开关7接收温度传感器6的温度信号，并根据该温度信号与预设阀值进行比较，进而控制半导体制冷装置5或电加热带4使内腔1保持恒温。内腔1的周壁10外侧包覆有保温层（图中未示出），本实施例中保温层为聚氨酯发泡材料制成，填充内腔1与外壳2之间的空间8。

本实施例的发射端中利用半导体制冷装置5和电加热带4来调节内腔1中的温度，使其保持在设定的工作温度范围内，气密封的内腔1能够避免外界湿度和气压变化对内部元器件产生影响，通入氮气减缓内部元器件的老化速度，同时氮气露点低，可以防结露，压力高于大气压能够在使用中保证环境空气不会进入内腔，由已知热阻材料制成的支撑柱和保温层能够降低内腔与外界的传热。

内腔1有三种传感器：温度传感器6、湿度传感器、压力传感器。湿度传感器和压力传感器能实时监测腔体的密封情况，一旦发生泄漏湿度会增高至外部环境湿度，压力会降低到外部环境压力，通过软件监测能立即知晓腔体内部环境的变化。

与图1所示的发射器相比，接收器中结构基本相同，不同之处在于，发射器的内腔1中设置的是调制的光路发射装置3，而接收器的内腔中设置的是光路接收装置，在此不对接收器的结构进行赘述。

Claims (6)

1.一种恒温、恒湿、恒压的透射式大气能见度仪，该大气能见度仪设置有发射器和接收器，其特征在于，所述发射器和接收器都包括有内腔和外壳，所述内腔为气密的封闭腔体，其内部通有高于环境大气压力的惰性气体，内腔与所述外壳之间通过支撑柱连接，并悬置于外壳中，调制的光路发射装置和光路接收装置分别置于发射器的内腔和接收器的内腔中，二者的内腔分别连接有半导体制冷装置和电加热带，内腔外侧包覆有保温层。

2.如权利要求1所述的透射式大气能见度仪，其特征在于，所述内腔中设置有温度传感器，所述温度传感器与温控开关连接，所述温控开关与所述半导体制冷装置和所述电加热带连接，温度开关接收温度传感器的温度信号，并根据该温度信号与预设阀值进行比较，进而控制半导体制冷装置或电加热带使内腔保持恒温。

3.如权利要求1所述的透射式大气能见度仪，其特征在于，所述内腔中设置有湿度传感器和压力传感器，所述湿度传感器和所述压力传感器与PC端连接，将湿度信息和压力信息反馈给所述PC端。

4.如权利要求1所述的透射式大气能见度仪，其特征在于，所述支撑柱由热阻材料制成。

5.如权利要求1所述的透射式大气能见度仪，其特征在于，所述保温层为聚氨酯发泡材料制成，填充所述内腔与所述外壳之间的空间。

6.如权利要求1所述的透射式大气能见度仪，其特征在于，所述惰性气体为氮气。