DNQ1前向散射能见度仪用户手册.docx

DNQ1前向散射能见度仪用户手册华云升达（北京）气象科技有限责任公司2014．6．目录1、前言32、探测原理33、设备构成54、设备安装步骤65、设备使用维护注意事项65.1、选择安装位置65.2、设备接地85.3、设备安装方式85.4、设备维护及校准95.4.1、清洁镜头和护罩95.4.2、校准96、数据采集问题117、系统参数117.1、系统功率117.2、能见度测量参数118、服务与技术支持12附件：地基图纸131、前言能见度是气象观测的常规项目，反映大气的浑浊程度的一个光学指标，是表征近地表大气透明程度的一个重要物理量，并可以在特定条件下分析空气污染的程度。对航空、航海、陆上交通、目标探测和识别以及军事活动都有重要的影响。在气象学中，能见度是识别气团特性的重要参数之一，代表当时的大气光学状态，和天气的变化有紧密的关系。在天气预报和环境监测上都有实际意义。目前，已有很多方法用于大气能见度的测量。我国气象站大部分仍采用人工目测方法来观测能见度，这样主观因素较多，误差较大，特别是夜间能见度的目测结果误差更大，不能满足实际应用的需要。DNQ1前向散射式能见度仪的指标是根据中国气象局综合观测司制定的《前向散射式能见度仪功能规格需求书》的要求，2011年5月华云公司使用DNQ1前向散射式能见度仪参加并通过了气象探测中心组织的能见度仪考核，在考核过程中，DNQ1表现稳定，效果比较理想。2、探测原理DNQ1前向散射式能见度仪由发射器、接收器、电源／控制器和机架等部分组成。探测原理见图2.1和2.2.发射器装置由红外线LED、控制和触发电路、红外线强度传感器（光二极管）和反向散射信号强度传感器（光二极管）组成。变送器装置以2kHz的频率使红外线LED产生脉冲波。光二极管监控发射光强度，测量的变送器强度用于自动使红外线LED的强度保持为预设值。“LEDI”反馈电压由CPU监控，以获取有关红外线LED的老化情况和可能的缺陷的信息。反馈回路对红外线LED的温度和老化效应进行补偿。另一方面，主动补偿会略微加速红外线LED老化。因此，初始LED电流设置为一个值，这可确保装置运行几年而无需维护。额外的光二极管测量从镜头、其他对象或污染物向后散射的光，此信号也由CPU监控。温度传感器是固定到横臂上的Pt100热敏电阻。使用高精度A/D转换器，每分钟测量一次温度。光接收器由PIN光二极管、前置放大器、电压到频率转换器、反向散射测量光源LED以及一些控制和定时电子器件组成。接收PIN光二极管检测从采样空气柱内悬浮颗粒散射且被镜头聚焦（特定方向的散射光）的光脉冲。信号电压由与变送器同步的相敏锁定放大器进行过滤和检测。高达30kcd/m2的环境光照水平不会影响光二极管的检测，也不会使前置放大器饱和。发射器通过红外发光管，产生红外光通过镜头在大气中形成接近平行的光柱。接收器将采样区内大气的特定方向的前向散射光汇集到光电传感器的接收面上，并将其转换为与大气能见度成反比关系的电信号。此信号经处理后送至控制器的数据采集板．经CPU取样和计算得到采样区内大气的特定方向的前向散射光的强度值，由此估算出总的散射量（与仪器的结构决定的采样角度有关），从而得到透过量，由此计算得到大气能见度的值。图2.1前向散射式能见度仪探测原理图图2.2 光学测量示意图3、设备构成HY-35能见度传感器的具体组成部分如图3.1所示，总体上位7部分构成。使用安装法兰将其固定到桅杆侧面或横臂。实物图见图3.2 。图3.1 DNQ1前向散射式能见度仪如图3.1中的所示编号对应如下：①变送器/发射器②控制器/接收器③空白面板④管中的Pt100温度传感器⑤安装座⑥护罩式加热器（可选）⑦亮度传感器PWL111（可选）的位置HY-35能见度仪系统安装时有以下几部分：（1）浇筑水泥地基（含预埋螺栓），中心可以有走线孔，直径不小于20mm即可。图纸见本文最后的附件1，需要指出的是对于可能有台风波及的地区地基的深度由原设计的 400mm增加到 600mm。（2）立杆（3）采集器机箱（4）上部的HY-35能见度传感器 图3.2 设备实物照片4、设备安装步骤设备的安装时应按照以下步骤完成：（1）按照附件1图纸的要求建造地基。（2）开箱取出立杆，竖起立杆到预埋螺栓上，紧固地脚螺钉。（3）安装HY-35能见度传感器。（4）安装采集器机箱。（5）连接HY-35到机箱的电缆。（6）铺设与外部连接的电缆，包括：数据的输出电缆，～220V供电电缆。（7）连接机箱到外部的信号输出电缆，为3芯带屏蔽的信号缆。（8）连接外部输入到机箱的～200V 供电电缆。连接内部插头，开始测试设备。5、设备使用维护注意事项5.1、选择安装位置为能见度传感器DNQ1找到一个合适的位置对于获得有代表性的环境测量值很重要。该位置应代表一般关注区域。对D