[实用新型]一种前向散射能见度仪检测系统

说明书

本实用新型公开了一种前向散射能见度仪检测系统。所述检测系统包括：气象光学视程观测环境模拟装置、标准前向散射能见度仪、朗伯光源散射板、机械固定转接件、滤光片和上位机；通过气象光学视程观测环境模拟装置模拟低能见度环境；并将所述朗伯光源散射板和所述滤光片均设置在所述机械固定转接件上；将所述机械固定连接件可拆卸的安装在所述标准前向散射能见度仪的发射端，采集标准数据，将所述机械固定连接件可拆卸的安装在所述待测前向散射能见度仪的发射端，采集检测数据；并比较所述标准数据和所述检测数据，获取所述待测前向散射能见度仪的检测结果，实现正在使用的前散仪在低能见度区间的示值误差的直接检测。

技术领域

本实用新型涉及气象检测领域，特别涉及一种前向散射能见度仪检测系统。

背景技术

能见度是反映大气透明度的一个指标，气象上指具有正常视力的人在当时的天气条件下能够从天空背景中看到和辨认出目标物的最大水平距离，可以客观地测量并用气象光学视程(Meteorological Optical Range，简称MOR)表示。世界气象组织(worldmeteorological organization，WMO)定义的气象光学视程是指色温为2700K的白炽灯的平行光束光通量削弱为其初始值的0.05时所需通过的大气路径长度。

WMO发布的第六版《气象仪器和观测方法指南》在“气象光学视程的仪器测量”中指出常用的MOR测量仪器主要有以下两类。

1、测量小体积空气对光的散射系数。在自然雾中，吸收通常可忽略，散射系数，可视作与消光系数相同。目前广泛使用的是前向散射能见度仪(以下简称前散仪)。前散仪主要由发射单元、接收单元、控制单元等组成。发射单元光源经过调制，通过一组透镜对光束整形，发射到空气中。光束与空气中的粒子产生散射作用，散射光方向各不相同。接收单元与发射单元形成一定夹角，接收固定方向的散射光，接收单元的光电探测器把光信号转换为电信号，电信号经过控制单元处理反演出当前气象光学视程。

2、测量水平空气柱的消光系或透过率。光的衰减是由沿光束路径上的微粒散射和吸收造成的。因为透射表测量MOR是根据准直光束的散射和吸收导致光强衰减的原理，观测值与MOR的定义紧密相关。一个优良的、维护好的透射表在其最高准确度范围内工作时对MOR的真值能给出非常好的近似。从WMO第一次对能见度测量相互比对的报告结果来看，用散射仪测定低MOR值远没有用透射表测得准确。适当校准和维护的透射表，当MOR高达60倍于其基线时可提供MOR的测量值只有约10％的标准误差。

2012年以来，中国气象部门已在2300余个国家地面气象观测站列装前散仪用于综合气象观测业务中的能见度自动化观测。此外，相关部门在高速公路和航运河道沿线也建设有交通气象观测站并使用前散仪开展能见度自动化观测，用于保障交通安全。以安徽省为例，截至2018年底，将有600余个交通气象观测站进行能见度观测。初步估算，目前，全中国气象部门在用前散仪近4000台。

截至2018年10月份，获得中国气象局气象专用技术装备使用许可证的前散仪产品共有三种型号，分别为华云升达(北京)气象科技有限责任公司DNQ1型、安徽蓝盾光电子股份有限公司DNQ2型和凯迈(洛阳)环测有限公司DNQ3型。本实用新型主要用于检测上述型号在用能见度传感器观测示值是否准确，也可供其他型号前散仪参考使用。

华云升达(北京)气象科技有限责任公司2014年发布的《DNQ1前向散射能见度仪用户手册》在校准方法中指出可以使用PWA11校准套件检查并调整设备校准参数。该套件包含一个挡板和两个具有已知散射属性的不透明玻璃板。校准过程检查两点：零散射信号和极高的散射信号。零信号使用挡板获取，而高散射信号使用不透明玻璃板获取。中国的DNQ2型和DNQ3型以及芬兰Vaisala公司生产的FD12型和PWD20型前散仪均使用类似的方法进行校准。现有的前散仪检测装置不能直截用于检测大量在用前散仪在低能见度区间的示值误差。

实用新型内容