能见度仪中屏蔽背景辐射影响的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及气象领域中气象光学视距领域，特别是在透射式大气能见度仪中屏蔽 背影福射影响的方法。
【背景技术】
[0002] 气象光学视距测量装置主要用于飞机跑道、航运、海航和陆路交通运输等领域当 时气象条件下的最大光学视距，是该些领域中气象参数的重要参数之一。
[0003] 气象光学视距测量（观测）通常采用W下几种方法：
[0004] 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屯、理状态等。
[0005] 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。
[0006] 3.常见的透过式能见度测量装置为色温为2700K时白巧灯发出的平行光束被大 气吸收和散射后，光束的光通量衰减到5%时的距离，因此该装置采用的是透过率测量方 法。
[0007] 透射式能测量法采用直接测量大气透过率方法获得气象能见度，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。但是与散射式相比技术难度大且造价相对 较高，因此适合于对气象条件要求更高的场景使用，如机场、海面、港口等。由于野外环境下 背景福射十分强烈，如大气散射福射，太阳直射福射、野外物体对太阳福射的反射W及各种 灯光（固定照明、汽车、飞机灯光）等该些都归结于背景福射，因此该些背景福射都可能进 入到能见度仪的接收端，形成干扰透过率测量误差的外来杂散福射。由于测试现场复杂性 决定了不能通过改造现场的方法来控制能见度仪的杂光福射，因此只能通过对能见度仪的 屏蔽背景福射设计，实现无杂光影响光学测试系统。
[000引例如在我国申请的专利号为200920309350. 0的大气透射式能见度仪，利用一个 中屯、有销孔的光阔，来遮挡杂散光，但仍然无法避免的会有杂光进入。为了提高透射式大气 能见度仪测量数据的精度本领域技术人员不断在研究着更好的解决办法。
【发明内容】
[0009] 针对现有技术中存在的问题，根据背景福射多为直流或低频福射，本发明的目的 在于提供一种对透射式大气能见度仪屏蔽背景福射的方法。
[0010] 为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
[0011] 能见度仪中屏蔽背景福射的方法，该能见度仪中设置有光学发射端和光学接收 端，该方法包括：调制该发射端的L邸光源，使其发出固定频率的方波福射信号，同时向所 述接收端的探测器放大电路发出与所述方波福射信号具有同相位、同频率的电子学同步信 号，由该放大电路滤除包括背景福射在内的工作频率W外的所有信号，通过获得经放大电 路处理后的信号相对调制L邸光源的福射信号的衰减来测量大气能见度。
[0012] 进一步，脉冲生成电路、功率放大电路和所述L邸光源依次连接，所述脉冲生成电 路产生脉冲信号，该脉冲信号通过所述功率放大电路来驱动L邸光源，同时，脉冲生成电路 与所述接收端的探测器放大电路相连接，将该脉冲信号作为所述同步信号发送给该放大电 路。
[0013] 进一步，所述接收端的探测器放大电路为锁相放大器。
[0014] 本发明的能见度仪中屏蔽背景福射的方法是利用了背景福射多为直流或低频福 射的特点，使调制LED光源发出固定频率的福射信号，再使接收端只接收该固定频率的福 射信号的方法，来屏蔽背景福射；由于LED光源具有较高的时间响应特点，由电子学方波驱 动电路进行驱动，相对于传统的机械调制器减少了结构的复杂性，调制的波形也更加理想。
【附图说明】
[0015] 图1为本发明的能见度仪中屏蔽背景福射影响的方法的示意图。
【具体实施方式】
[0016] 下面，参考附图，对本发明进行更全面的说明，附图中示出了本发明的示例性实施 例。然而，本发明可W体现为多种不同形式，并不应理解为局限于该里叙述的示例性实施 例。而是，提供该些实施例，从而使本发明全面和完整，并将本发明的范围完全地传达给本 领域的普通技术人员。
[0017] 为了易于说明，在该里可W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件或特征相对于另一个元件或特征的关系。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件或特征"下"的元件将定位在其他元件或特征"上"。 因此，示例性术语"下"可W包含上和下方位两者。装置可其他方式定位（旋转90度 或位于其他方位），该里所用的空间相对说明可相应地解释。
[0018] 能见度仪是一个在野外气象环境下使用的气象光学视距（MOR)，透射式能见度仪 是通过测量发射度与接收端之间的大气透过率化来确定的。
[0019]
【主权项】
1. 能见度仪中屏蔽背景辐射的方法，该能见度仪中设置有光学发射端和光学接收端， 其特征在于，该方法包括：调制该发射端的LED光源，使其发出固定频率的方波辐射信号， 同时向所述接收端的探测器放大电路发出与所述方波辐射信号具有同相位、同频率的电子 学同步信号，由该放大电路滤除包括背景辐射在内的工作频率以外的所有信号，通过获得 经放大电路处理后的信号相对调制LED光源的辐射信号的衰减来测量大气能见度。
2. 如权利要求1所述的能见度仪中屏蔽背景辐射的方法，其特征在于，脉冲生成电路、 功率放大电路和所述LED光源依次连接，所述脉冲生成电路产生脉冲信号，该脉冲信号通 过所述功率放大电路来驱动LED光源，同时，脉冲生成电路与所述接收端的探测器放大电 路相连接，将该脉冲信号作为所述同步信号发送给该放大电路。
3. 如权利要求1所述的能见度仪中屏蔽背景辐射的方法，其特征在于，所述接收端的 探测器放大电路为锁相放大器。
【专利摘要】本发明公开了能见度仪中屏蔽背景辐射的方法，该能见度仪中设置有光学发射端和光学接收端，该方法包括：调制该发射端的LED光源，使其发出固定频率的方波辐射信号，向所述接收端的探测器放大电路发出与所述方波辐射信号具有同相位、同频率的同步信号，由该放大电路滤除背景辐射，通过获得经放大电路处理后的信号相对调制LED光源的辐射信号的衰减来测量大气能见度。利用了背景辐射多为直流或低频辐射的特点，使调制LED光源发出固定频率的辐射信号，再使接收端只接收该固定频率的辐射信号的方法，来屏蔽背景辐射。
【IPC分类】G01N21-59
【公开号】CN104749138
【申请号】CN201510130438
【发明人】李鸣, 李世平, 张琪
【申请人】北京赛凡光电仪器有限公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年3月24日