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前向散射能见度监测仪器设备的工作原理

能见度是与人的视觉因素紧密结合在一起的一种复杂的心理-物理现象,表示的是可视距离。根据柯西密德定律,对以水平天空为背景的黑体目标物。前向散射能见度仪就是根据选择合适的光源(波长、光强)和光路结构,通过检测专用光源在指定大气体积中的前向散射强度,以求得其散射系数,进而根据相关数学模型演算出大气能见度值。

  前向散射能见度仪由发射器、接收器、电源/控制器和支架等部分组成,采用近红外波段光源的前向散射体制和交叉光路结构,发射器与接收器之间的距离为1200毫米,主散射角为35度。

  能见度监测仪器设备工作时,发射器通过红外发光管发出一束中心波长为940nm的红外光射入大气中,接收器将特定体积大气的前向散射光汇聚到硅光电传感器的接收面上并将其转换成电信号,此信号经处理送至控制器的数据采集板,经CPU取样和计算得到大气能见度值,并通过长线驱动器送至用户的计算机进行显示和输出。

  能见度是反映大气透明度的一个指标,气象行业定义为具有正常视力的人在当时的天气条件下还能够看清楚目标轮廓的最大距离。能见度和当时的天气情况密切相关。当出现降雨、雾、沙尘暴等天气现象时,大气透明度较低,因此能见度较差。会对人们出行及生活产生很大影响。

  测量大气能见度一般可用目测的方法,也可以使用能见度天气现象仪自动测量等仪器进行测量。能见度仪与数据采集处理系统配合使用可以构成能见度观测站,其可对所在位置的能见度信息连续监测与记录,并通过有线、无线通讯网络发往控制中心 ,生成数据报表以供调研。

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