[实用新型]一种用于微波气象观测仪的标定系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于微波气象观测仪的标定系统。

背景技术

气象观测对国民经济和国防建设，均具有十分重要的意义，多年以来，为了获得当地实时的气象资料，都是通过发射无线探空仪来实现的。然而这种方法不仅成本高，操作复杂，而且也无法获得长期连续的气象资料。因此，近几年来，微波气象观测仪得到了迅速的发展，并取得了可喜的成就。它不仅操作简单，可以全天候，全天时自动按程序工作，而且可以获得长期的连续的气象资料，大大提高了气象预报的准确度。但是，进口一台微波气象观测仪价格昂贵，每台约人民币二百万元。而且其技术还在不断发展之中。其硬件和软件均在不停的更新，每次更新。购买用户均要付出不菲的代价。因此，研究具有独立自主知识产权的微波气象观测仪，不仅是国民经济和国防建设的迫切要求，而且对我国实体产业的转型升级，也是十分重要的。

微波气象观测仪是通过观测大气辐射的强度，即辐射亮温T_B的大小，反演大气的气象参数，为大气的温度、湿度廊线，云中液态水含量等。但是，微波气象观测仪的输出信号为电压V，要将电压V和亮温T_B联系起来，必须进行标定。我们通过多年的预研和相关实验，提出了一套定标方案，完全可以满足应用的需要。由于气象观测对国民经济和国防建设意义重大，而目前采用无线探空仪获得实时气象资料的方法不仅成本高，操作也十分复杂，只能由一部分气象站进行。远远不能满足个各行业需要实时获得当地气象资料的要求。例如地方的气象台站、机场、港口、大型军事重地、农场，某些特殊的工矿企业等，均是微波气象观测仪最适合的用户。微波气象观测仪的相关技术，还可广泛应用与环境污染、水、火灾情的监测，出口岸对隐藏的枪支、毒品的检查等。

微波气象观测仪是目前尚在升级和推广的高科技产品，攻克相关的技术对我国企业的转型升级是十分有利的。进口一台典型的微波气象观测仪，约需币200万元，按目前市场去求的保守估计，产会有25亿的经济效益。微波气象观测仪的标定系统，是微波气象观测仪的关键技术设备，它决定了观测仪的数据是否精确有效。

发明内容

本实用新型的提供一种用于微波气象观测仪的标定系统。解决了关键材料的选择和特性测试，解决了亮温输出面在低温下结霜而影响标定精度的困难。并从理论上导出了标定系统输出亮度T_B的计算公式，并在此基础上得出了标定时观测仪天线实际上接收到的信号T_AP的计算公式，极大的提高了标定精度。制定了标定方法和规范，该设备不仅可精确地进行两点线性标定，还可进行多点标定以考核观测仪的线性度是否良好。

本实用新型的技术方案为：

一种用于微波气象观测仪的标定系统，其特征在于：该标定系统有三层发射体，三层发射体分别为微波吸收体、绝热箱、绝热箱与微波气象观测仪的天线之间的空气层，微波吸收体用金属压块固定在绝热箱内底部并与固定在绝热箱底部的铂电阻相接触，铂电阻通过导线与固定在绝热箱外的引线柱相连，且微波吸收体上表面用液氮淹没，绝热箱内设有一空间安装微波气象观测仪的天线，天线通过波导与绝热箱外的微波气象观测仪的主机相连，引线柱连接到电阻表，计算机分别与电阻表和微波气象观测仪的主机相连，绝热盖盖在绝热箱上并密封。

绝热箱下部设有氮气进气管。

所述的绝热箱外加一金属屏蔽箱，且将对应固定在绝热箱上的绝热盖、引线柱、天线的连接导线、氮气进气管从金属屏蔽箱上引出。

该标定系统有三层发射体，三层发射体为微波吸收体、绝热箱、绝热箱与微波气象观测仪的天线之间的空气层，其中微波吸收体是主要得发射体，近似为一黑体，能够全部吸收入射到它上面的辐射能量，所以它发射的亮度温度几乎接近其物理温度，这一亮度温度经过微波吸收体和绝热箱交界的反射和透射，进入绝热箱，其中很小一部分被绝热箱层吸收损耗，绝大部分连同绝热箱的发射信号一起传输到绝热箱层与微波气象观测仪的天线之间的空气层交界面，再经过这一界面的反射和透射之后，经过空气层传输到微波气象观测仪的天线；天线将接收到的信号送给微波气象观测仪的主机处理，最终以电压的形式输出，精确计算传输到天线口面的亮度温度；以此为标准，建立入射的亮度温度T_B和输出电压V的定量关系，重复多次得到多组亮度温度T_B与输出电压V数据拟合成一个标定方程或标定曲线，对微波气象观测仪进行标定的标定方程或标定曲线。

所述的金属屏蔽箱有良好屏蔽性能，可以有效的防止外界的辐射对定标精度的影响；

所述的绝热盖在打开时通过此处注入液氮，盖上可以有效的防止液氮挥发，