[发明专利]便携式空气能见度测量仪

说明书

本发明提供一种便携式空气能见度测量仪，包括镜筒，其内上下表面制成光滑镜面，镜筒的一端为敞开端，另一端封有一块光学扩散板；敞开端内部的下表面设有可竖直向上投射直线光束的固定光束器；敞开端内设有一个旋转块，其可绕垂直于镜筒的两个侧面的转轴旋转；旋转块的下表面制成镜面，且旋转块转到第一极限位置时，所述直线光束在镜面上的入射角为0，而转到第二极限位置时，直线光束在镜筒内的总光程不超过1m；旋转块的转轴通过齿轮组耦合至设于镜筒的侧壁外的旋钮；旋钮上制有指针，而旋钮外周的镜筒外壁上制有标有能见度刻度值的环形刻度尺。该测量仪结构简单，成本较低，并且便于携带和操作，还具有良好的准确度。

技术领域

本发明涉及气象仪器领域，特别地，是涉及一种能见度测量仪。

背景技术

在气象观测领域，能见度测量是一项基本测试，为了获取气象能见度数据，目前采用的设备主要包括透射仪、散射仪两种设备，均为电子光学仪器。该种仪器的主要原理是，通过发射器向待测区域的空气中投射光照，该光照在空气中透射或反射后，再被接收器捕捉，根据光照的衰减程度，然后通过固定公式，推算出空气能见度。然而该种设备成本较高，并且不易携带；并且，一方面由于采用的电子传感器件较多，因器件老化，容易产生较大误差；另一方面，由于实际空气状况十分复杂，仅通过光照在一小段空气中的衰减状况，来推算能见度，同时存在有采样误差和公式误差，必然导致计算结果存在较大的误差。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种便携式空气能见度测量仪，该测量仪结构简单，成本较低，并且便于携带和操作，还具有良好的准确度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该便携式空气能见度测量仪包括横截面呈矩形的镜筒，所述镜筒内的上下表面制成光滑镜面，且镜筒的一端为敞开端，另一端封有一块光学扩散板；所述敞开端内部的下表面设有固定光束器，所述固定光束器可向上投射垂直于敞开端内部上表面的直线光束；所述敞开端内设有一个旋转块，所述旋转块可绕垂直于所述镜筒的两个侧面的转轴旋转；所述旋转块的下表面制成镜面，并且，所述旋转块转到第一极限位置时，所述直线光束在所述镜面上的入射角为0，使直线光束原路返回固定光束器，而所述旋转块转到第二极限位置时，所述直线光束在所述镜面上的入射角满足如下条件：使所述直线光束在所述镜筒内的总光程不超过1m；所述旋转块的转轴连接一个齿轮组，该齿轮组的驱动轴连接设于所述镜筒的侧壁外的旋钮；所述齿轮组使所述旋钮与所述旋转块的转速比大于2；所述旋钮上制有指针，而旋钮外周的镜筒外壁上制有标有能见度刻度值的环形刻度尺。

作为优选，所述旋转块的镜面为平面，记所述固定光束器的中心到所述光学扩散板的距离为L，镜筒内上下表面之间的距离为H；所述环形刻度尺上的能见度刻度值按如下规定制作：所述固定光束器产生的直线光束在所述镜筒内部的上下表面的入射角为θ，则所述旋钮上的指针所对应的能见度刻度值为L/（tanθ*cosθ）。

作为优选，所述旋转块的镜面为平行于旋转块的转轴轴线的曲面，并且该曲面在所述镜筒的侧壁上的投影曲线y=f(x)具有如下几何特征：以过所述旋转块的轴线的水平线为x轴，以过旋转块的竖直线为y轴，dy=a，其中，a为一个关于a的一元四次方程的根，该方程为：La4-2Na3+2Na-L=0，N为所述环形刻度尺上对应的各能见度刻度值；即所述旋钮的指针指示的能见度刻度值为N时，所述直线光束照射到的所述镜面处的切平面斜率为a。

本发明的有益效果在于：该便携式空气能见度测量仪在测量能见度时，首先转动所述旋钮至第二极限位置，使所述固定光束器所产生的直线光束经由反射后，明显照亮所述光学扩散板，然后缓慢转动该旋钮，使所述光学扩散板的亮度逐渐暗淡，直至难以辨认其是否被照亮的程度，此时，根据所述旋钮上的指针所指示的能见度刻度值，即可获知能见度数据。

附图说明

图1是本便携式空气能见度测量仪实施例一中，旋转块处于第一极限位置时的示意图。

图2是本便携式空气能见度测量仪实施例一中，旋转块处于第二极限位置时的示意图。