专利名称：天气现象仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种天气现象观测装置，属气象仪器领域。
背景技术：
天气现象是一个重要的气象观测要素，为天气预报、气象信息、气候分析、科学研究和气象服务提供重要的依据，天气现象概括了大气状态及与之相伴的现象，是发生在大气中和近地面的一些物理现象，诸如雾、暴雨、大雪、冰雹、雷电等，在地面交通特别是高速公路，大雾、大雨、积雪、结冰等气象条件是发生交通事故的主要原因之一，另外天气现象在民用航空和军事上也有重大用途，不同的天气现象对飞机的飞行活动有着不同影响。随着自动化程度的不断提高，天气现象由目测改为仪器观测已经是大势所趋。传统的天气现象仪主要由发射器、透射接收器、散射接收器、控制器构成，发射器、 透射接收器和散射接收器沿圆周方向分布，发射器的发射端与透射接收器的接收端相对设置，散射接收器的接收端朝向发射器与透射接收器的连线中心位置，发射器、透射接收器、散射接收器均固定在支架上，所述控制器位于发射器、透射接收器、散射接收器所在圆周的下方，所述透射接收器和散射接收器分别包括透射镜筒和散射镜筒，透射镜筒和散射镜筒内靠近各自接收端位置分别固定有透射物镜和散射物镜，透射物镜和散射物镜均为凸透镜，透射物镜和散射物镜的内侧分别安装有透射光电接收器件和散射光电接收器件，工作时，透射接收器和散射接收器分别接收由发射器过来的透射光和散射光，同时透射物镜将透射光会聚给透射光电接收器件，散射物镜将散射光会聚给散射光电接收器件。由于发射器与透射接收器相对设置，透射光的衰减很小，透射光电接收器件在接收过大透射光后，光电转换信号过大，造成后级放大电路饱和。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种天气现象仪，用以解决现有天气现象仪的散射光电接收器件光电转换信号过大造成的后级放大电路饱和的问题。本实用新型采用如下技术方案一种天气现象仪，包括支架以及安装在支架上的发射器和散射接收器，所述散射接收器包括散射镜筒，散射镜筒内固定有散射物镜，所述散射镜筒内位于散射物镜外侧封设有两个间隔设置的光栅，两个光栅上对应开设有用于供散射光通过的矩形光阑。所述支架上固定有与散射接收器相对设置的一端开口的筒状结构遮光罩，遮光罩的开口端与散射接收器的接收端相对设置，且遮光罩的开口端端面为由上至下朝向另一端倾斜的斜面。所述遮光罩的内、外筒壁及开口端的端面上均布设有黑色消光涂料层。所述发射器通过固定在遮光罩上的连接杆安装在支架上，连接杆的一端与遮光罩固连、另一端与发射器固连。采用上述结构的天气现象仪，由于散射镜筒内位于散射物镜的外侧封设有两个间隔布置的光栅，且两个光栅上对应开设有两个矩形光阑，在散射接收器吸收发射器发出的散射光时，散射光只能通过光阑被透射光电接收器件吸收，减弱了散射光对光电接收器件的影响，不至于光电转换信号过大造成后级放大电路饱和，而且两个光阑形成了一个具有一定厚度的采样区，当雨滴或雪粒等降水颗粒通过该采样区时，便可根据散射的脉冲数量和脉冲强度来确定降水颗粒的速度和大小，从而判定降水类型和降水量。由于支架上安装有与散射接收器相对设置的一端开口的遮光罩，遮光罩的开口端与散射接收器的接收端相对设置，而且遮光罩的开口端端面为由上至下朝向另一端倾斜的斜面，这样散射接收器在正面对阳光或反光物体时，阳光、反光物体的反射光等杂散光会被遮光罩遮挡，减小了杂散光通过散射物镜会聚给散射接光电接收器件，从而减小杂散光对散射光电接收器件的影响，保证了天气现象仪的测量精度。另外，遮光罩的内、外筒壁及开口端的端面上均布设有黑色消光涂料层，射到遮光罩上的杂散光可以被黑色消光涂料层吸收，进一步保证天气现象仪的测量精度。
图I为本实用新型的实施例结构示意图；图2为光栅结构示意图；图3为图I中的遮光罩的剖视图。
具体实施方式
本实用新型的天气现象仪的实施例如图I、图2、图3所示，天气现象仪的支架2上安装有发射器5、散射接收器I和控制器6，发射器5的发射端倾斜朝向散射接收器I的接收端，这样散射接收器I便可以接收到发射器5发出的散射光，该部分为现有技术或通过现有技术可以实现。所述散射接收器I包括散射镜筒，散射镜筒内固定有散射物镜，散射物镜的内侧分别安装有散射光电接收器件，且在散射镜筒内位于散射物镜的外侧封设有两个轴向间隔布置的光栅7，两个光栅的端面上分别对应开设有两个矩形光阑8。在支架2上固定有与散射接收器I相对设置的遮光罩3,遮光罩3为一端开口的筒状结构，遮光罩3的开口端与散射接收器I的接收端相对设置，而且遮光罩3的开口端端面为由上至下朝向另一端倾斜的斜面，所述发射器5通过固定在遮光罩3上的连接杆4安装在支架2上，连接杆4的一端与遮光罩3固连、另一端与发射器5固连。在遮光罩3的内、外筒壁及开口端的端面上喷涂有黑色消光涂料层，可以吸收掉一部分射到遮光罩3上的杂散光。上述实施例在具体工作时，散射接收器I接收来自发射器5发出的散射光，而散射光只能通过两个光栅7的光阑8被散射接收器I的散射物镜接收，同时散射物镜再将散射光会聚给散射光电接收器件。遮光罩3可以遮住部分散射接收器I正对面的射过来的阳光或反射光等杂散光，同时黑色消光涂料层也能吸收掉一部分杂散光，从而尽可能的避免杂散光进入散射镜筒内部。
权利要求1.一种天气现象仪，包括支架以及安装在支架上的发射器和散射接收器，所述散射接收器包括散射镜筒，散射镜筒内固定有散射物镜，其特征在于所述散射镜筒内位于散射物镜外侧封设有两个间隔设置的光栅，两个光栅上对应开设有用于供散射光通过的矩形光阑。
2.根据权利要求I所述的天气现象仪，其特征在于所述支架上固定有与散射接收器相对设置的一端开口的筒状结构遮光罩，遮光罩的开口端与散射接收器的接收端相对设置，且遮光罩的开口端端面为由上至下朝向另一端倾斜的斜面。
3.根据权利要求2所述的天气现象仪，其特征在于所述遮光罩的内、外筒壁及开口端的端面上均布设有黑色消光涂料层。
4.根据权利要求2或3所述的天气现象仪，其特征在于所述发射器通过固定在遮光罩上的连接杆安装在支架上，连接杆的一端与遮光罩固连、另一端与发射器固连。
专利摘要本实用新型公开了一种天气现象仪，包括支架以及安装在支架上的发射器和散射接收器，所述散射接收器包括散射镜筒，散射镜筒内固定有散射物镜，所述散射镜筒内位于散射物镜外侧封设有两个间隔设置的光栅，两个光栅上对应开设有用于供散射光通过的矩形光阑。在散射接收器吸收发射器发出的散射光时，散射光只能通过光阑被透射光电接收器件吸收，减弱了透射光对光电接收器件的影响，不至于光电转换信号过大造成后级放大电路饱和。
文档编号G01W1/00GK202472001SQ201220040298
公开日2012年10月3日 申请日期2012年2月8日 优先权日2011年11月30日
发明者佟增亮, 沙广军, 滕军, 董文雅, 魏国栓 申请人:凯迈(洛阳)环测有限公司