大氣能見(jiàn)度是指大氣透明度的一個(gè)重要指標(biāo),反映了大氣中懸浮顆粒物對(duì)可見(jiàn)光的吸收和散射程度。
能見(jiàn)度傳感器作為測(cè)量大氣能見(jiàn)度的關(guān)鍵設(shè)備,在環(huán)境監(jiān)測(cè)、交通安全等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。下面阿舒爾小編將詳細(xì)介紹能見(jiàn)度傳感器的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)。
一、能見(jiàn)度傳感器的結(jié)構(gòu)
1.光學(xué)系統(tǒng)
光源部分:通常采用發(fā)光二極管(LED)作為光源。LED具有體積小、功耗低、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),適合應(yīng)用于傳感器。根據(jù)不同的測(cè)量需求,可選擇不同波長(zhǎng)的LED,如紅光、綠光等。
透鏡組件:包括聚光透鏡和成像透鏡。聚光透鏡將LED發(fā)出的發(fā)散光線聚焦成準(zhǔn)直平行光束,成像透鏡則用于成像并將散射光聚焦到探測(cè)器上。透鏡材質(zhì)通常選用高透光率的玻璃或塑料。
光路管:是一根中空?qǐng)A柱形管道,為光束提供一定長(zhǎng)度的傳輸路徑。光束在光路管內(nèi)與大氣中懸浮顆粒物發(fā)生散射和吸收,光路管長(zhǎng)度的選擇直接影響測(cè)量范圍和靈敏度。
探測(cè)器:負(fù)責(zé)測(cè)量透過(guò)光路管后到達(dá)的光強(qiáng)。常用的探測(cè)器有硅光電二極管和光電倍增管。探測(cè)器的靈敏度、響應(yīng)速度等參數(shù)對(duì)測(cè)量精度有重要影響。
2.控制系統(tǒng)
能見(jiàn)度傳感器的結(jié)構(gòu)還包括控制系統(tǒng),它是整個(gè)傳感器的“大腦”,包括微處理器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、存儲(chǔ)器等電路板。主要功能有:控制光源的工作模式,如持續(xù)發(fā)光或脈沖發(fā)光等;對(duì)探測(cè)器輸出的模擬信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)采集;運(yùn)行測(cè)量算法,計(jì)算能見(jiàn)度值;實(shí)現(xiàn)自動(dòng)校準(zhǔn)等智能功能;與外部系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
3.機(jī)械結(jié)構(gòu)
機(jī)械結(jié)構(gòu)提供了整個(gè)傳感器的支撐和保護(hù),主要包括:外殼,通常采用鋁合金或工程塑料制成,具有良好的抗腐蝕性和防護(hù)性能,外殼上開(kāi)有光通口,并配有防護(hù)窗口;底座,用于安裝傳感器到監(jiān)測(cè)位置,底座上可設(shè)置調(diào)節(jié)裝置,調(diào)節(jié)傳感器的方位角和俯仰角;防護(hù)窗口,位于光路入射端,采用耐沖擊、防雨淋、防霧化等特殊處理的透明材料制成,避免灰塵和水汽進(jìn)入光路。
二、能見(jiàn)度傳感器的特點(diǎn)
1.測(cè)量精度較高:能見(jiàn)度傳感器可以對(duì)大氣能見(jiàn)度進(jìn)行精度較高的測(cè)量,測(cè)量范圍廣,滿足各類應(yīng)用場(chǎng)景的需求。
2.測(cè)量原理先進(jìn):現(xiàn)代能見(jiàn)度傳感器普遍采用透射法測(cè)量原理,利用光束在大氣中的傳輸特性測(cè)定能見(jiàn)度,該測(cè)量方法原理簡(jiǎn)單、抗干擾性強(qiáng)。
3.智能化水平較高:能見(jiàn)度傳感器采用數(shù)字化、智能化的控制系統(tǒng),具備自動(dòng)化測(cè)量、自動(dòng)校準(zhǔn)等功能,大大減輕了人工操作負(fù)擔(dān)。
4.環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng):傳感器采用防水、防塵、防腐蝕等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),可適應(yīng)各種惡劣環(huán)境,維護(hù)便捷經(jīng)濟(jì)。
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