[发明专利]用于透射式能见度仪的快速精确自动对准方法及处理装置

说明书

本发明涉及空气检测技术领域，特别是用于透射式能见度仪的快速精确自动对准方法及处理装置。该方法通过调节接收器或发射器变换位置进行扫描，得到信号峰值点，结合峰值点强度的设定倍数并利用对准扫描信号的数据对称性，快速实现了第二位置点和第三位置点的确定，最终得到准直点的位置，实现了精确对准位置的计算，快速有效的实现了发射器和接收器的对准，方法简单实用，节省了对准时间，并且提高了对准的精确性和对准成功率，解决了现有技术中对准直点的求解较为复杂、运算负担较大、处理要求较高的问题。

技术领域

本发明涉及空气检测技术领域，特别是用于透射式能见度仪的快速精确自动对准方法及处理装置。

背景技术

能见度是气象监测的重要要素之一，用于了解大气稳定性，判断气团性质。能见度根据目标物之间的亮度对比或目标物能否被看见，用一个距离上的概念描述大气的可见度，它的准确监测对于气象、交通、民航和农业生产都有着重要的指导意义。目前世界上普遍使用的能见度仪有透射式能见度仪，散射式能见度仪和激光雷达能见度仪。透射式能见度仪又称透射计或透射表，分为双端式和单端式，通过测量大气透过率来获取能见度值。双端式透射仪在工作时，用光发射器照射被测样本，接收器测量衰减后的光辐射，通过大气样本透过率来计算能见度值。透射式能见度仪的优点在于不用对大气作任何假设以探测大气透过率或消光系数，其采样体积大，测量精度高。由于透射仪测量精度高，被广泛应用于机场跑道能见度测量，但我国目前还没有完全自主知识产权的透射仪和相关的标定设备，使用的大多是芬兰Visala公司的产品。虽然透射仪精度高，但也有其局限性，当大气能见度较大时，其探测结果对光源的标定误差、透射光的探测误差和镜头的污染非常敏感，并且需要较长的基线，占地面积大。因此，在双端式透射仪进行安装时，都要进行人工初步对准，主要通过在能见度测量过程中补偿由于测量光路准直偏差造成的能见度测量误差。在仪器进行能见度测量之前，通过不断寻找使得接收端能量最大的位置作为测量光路的准直位置。该过程较为复杂，时间较长。然而在没有配套的标定设备情况下，只能依赖间隔一段时间后再次进行人工对准，其结果是导致在下次未人工对准时，由于外界环境变化以及仪器振动等引起的光路收发不一致进而导致探测精度下降。

有中国专利公布号为CN105510230A的专利文献公开了一种基于扫描方式的透射仪测量光路自动准直系统预与方法，一种基于扫描方式的透射仪测量光路自动准直系统，包括发射单元、光源控制单元、电机驱动一单元、电机在动二单元、位置信息采集一单元、位置信息采集二单元、中央处理器一单元、接收单元、光强信息采集单元、电机驱动三单元、电机驱动四单元、位置信息采集三单元、位置信息采集四单元、中央处理器二单元和主控单元；所述的发射单元包括LED光源和发射光学模块，为透射仪进行能见度测量和测量光路准直提供探测光束；所述的光源控制单元用来驱动发时单元中的LED光源，保证光源发光稳定性；所述的电机驱动一单元用来驱动发射单元进行水平方向的位置调整；所述的电机驱动二单元用来驱动发射单元进行垂直方向的位置调整。

其中通过控制发射单元或接收单元在垂直或水平方向上进行±0.2°范围的位置旋转，同时记录位置信息和扫描过程中的光强信息，由于旋转角度较小，如果在初始位置0°的时候，测量的接收光强很小，通过扫描±0.2°的范围，很难筛选出接收光强的最大值W和介于0.6W和0.4W之间的光强信息，所以也就难以找到准直位置，这种方式成功率较低。如果要保证能够扫描到接收光强最大值W，并且光强最小值0.4W，则需要增加扫描范围，同时也会增加大量的变量数据，这样会增加中央处理器的存储及运算负担。

发明内容

本发明的目的是提供用于透射式能见度仪的快速精确自动对准方法及处理装置，用以解决现有技术中对准直点的求解较为复杂、运算负担较大、处理要求较高的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种用于透射式能见度仪的快速精确自动对准方法，包括以下方法技术方案：

方法方案一：一种用于透射式能见度仪的快速精确自动对准方法，控制沿着X轴调节接收器或发射器，包括以下步骤：