工作原理
光学雾探测器 ONED250 采用后向散射技术来测量大气中影响能见度的雾中水滴数量。探测器在前端的一个开口发射窄的红外光束。在另外一个开口内置一个棱镜,棱镜后面有一个传感器,以较窄的视场接收后向散射回来的激光信号。此传感器对收 / 发光束狭小重叠区域内的激光很敏感。传感器接收到光信号后,就会输出一个原始信号。敏感区域大约位于传感器前端约 30 cm 处,其体积大约为 1 cm 3 。
电子信号
原始信号是模拟信号,它是从来自重叠区域后向散射光线的数量。所以雾越大,传回的信号也越多。
信号处理
能见度 VIS 可以如下导出:
VIS = Konst/ V
VIS :能见度(单位 m );
V :测量的原始信号水平;
Konst 为定标常数。
如果测量信号过低,低于噪声和温度漂移,此时判定为没有雾。由此可以设定可测量能见度的上限(设定为 5000 米)。为了得到类似的目视能见度值,一般取样 1 分钟,以平均值作为测量结果。这里所述的一切都通过微处理器进行:首*行一分钟取样平均,然后根据下图得出雾的能见度。
结果输出
数字信号输出
计算得到的能见度值以 ASCII 码串的形式在 RS232 端口显示( 2400 baud 8N1 ),并每分钟传输一次。读取方式也可以(可选)。一个典型的能见度数字串如下:
"+0.00000,10000,05200,00005 " 。四个数字依次表示:消光,能见度(米),激光功率,未定标环境光能见度,雾密度和消光之间的关系为: visibility= 3/extinction
这些数据串可以被带有 RS232 端口的数据记录仪接收,当然也可以由安装了终端软件(比如 Hyper Terminal )的 PC 接收。我们推荐免费软件 Br@y 。
微处理器还控制着一个无电势半导体开关。当计算的能见度低于设定值时(默认为 1000 米),则半导体开关被打开。当能见度高于设定值时,半导体被关闭。
微处理器控制的模拟信号输出
微处理器还控制直接给出能见度的模拟信号输出( VIS=1km 结果为 1V ,当 VIS=500m 时,结果为 0.5V ,以此类推, 5V 为饱和状态对应 5000 米)。这个输出每分钟更新一次。当用户切换为模拟信号输出的分钟,仪器显示值为 0 。
位置—探测器的方位
探测器的安装方位应使得红光束朝向北方,并且尽量保持水平,这样使得日光不能照到传感器。在红外光束传播周 10 米范围内不能有直接阻挡物。探测器前端配备长度不超过 10 厘米的防护帽有助防护降水影响(通常原装的小盖板已经足够用了)。
技术参数
连接电源
电压 ------------------------------------------------------------------------------------------------V AC 12 ( 11…15 )
电流 -------------------------------------------------------------------------------------------------mA 200
不含加热 -----------------------------------------------------------------------mA 大约 60
红外线
波长 -------------------------------------------------------------------------------------------------nm 650
输出电源 -------------------------------------------------------------------------------------------mW 小于 5
激光安全等级 ------------------------------------------------------------------------------------- 3R
预热时间 -------------------------------------------------------------------------------------------MIN 1
安装所需区域(红外光束前方) --------------------------------------------------------------m 10
箱体
尺寸 --------------------------------------------------------------------------------------------mm 120*120*90
重量 --------------------------------------------------------------------------------------------Kg 1
防护等级 ------------------------------------------------------------------------------------- IP65
能见度范围 -----------------------------------------------------------------------------------m 20..10000
信号输出
---------------------------------------------------------------------------------------------V 0..5 , analog
---------------------------------------------------------------------------------------------RS232 2400 baud 8N1
工作温度 --------------------------------------------------------------------------------------°C -20…+50