[实用新型]透射式能见度仪白色LED光源发生装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种LED光源发生装置，尤其是一种透射式能见度仪白色LED光源发生装置。

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还能够从天空背景中看到和辨认出目标物的最大水平距离，它可以客观地测量并用气象光学视程来表示。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。近期，人们为了获得较精确的能见度，作了一些有益的尝试和努力，如中国发明专利申请CN104132915A于2014年11月5日公布的一种小型高性能散射式能见度测量装置及测量方法。该专利申请中记载的能见度测量装置包括发射部分和探测部分，其中的发射部分含有半导体发光器模组和其输出光路上置有的光分束片、凸透镜、发射光纤和光纤准直器，其中，半导体发光器模组的输入端经发光器驱动电源与计算机控制单元电连接，光分束片的反射光路上置有其输出端均与计算机控制单元电连接的第一光电探测器和第二光电探测器。这种散射式能见度测量装置虽也能测得能见度，却存在着不足之处，首先，发射部分和探测部分的间距过小，极大地制约了测量的精度；其次，在测量这种过小体积采样空间的散射系数时忽略了吸收，把散射系数认为等同于消光系数，因而存在着系统误差，致使测量的精度不高；再次，发射部分的结构过于繁杂，不仅使制造成本难以降低，也极易受外界环境的影响而不能长期稳定可靠地工作，更为日后的使用和维护带来了诸多的不便。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题为克服现有技术中的不足之处，提供一种结构简单、合理、实用，使用方便的透射式能见度仪白色LED光源发生装置。

为解决本实用新型的技术问题，所采用的技术方案为：透射式能见度仪白色LED光源发生装置包括输入端经信号发生器与控制器电连接的LED发光器、LED发光器输出光路上的分光器和光束整形器，以及分光器输出光路上的输出端与控制器电连接的光强检测器，特别是，

所述LED发光器为发白色光的LED发光器，其输出光的色温为3000K；

所述分光器为光纤分光器，其第一下行光接口位于所述光束整形器的焦点处、第二下行光接口与光强检测器光连接；

所述光束整形器为焦距1200mm的凹面镜，其输出光路上置有可变光阑；

所述可变光阑的控制端与所述控制器的输出端电连接。

作为透射式能见度仪白色LED光源发生装置的进一步改进：

优选地，LED发光器的驱动电流≤800mA、工作模式为连续或脉冲；利于分别适用于光路的调节和正常的测量之需。

优选地，LED发光器上附有输出端与控制器电连接的温度传感器；便于当其温度过热时，及时地对其进行降温和调节其驱动电流，以确保输出光强的稳定性。

优选地，信号发生器输出脉冲信号的频率为1～5kHz、占空比为30～70％；利于对LED发光器发光状态的调控。

优选地，控制器为微型计算机，便于充分地利用现有的控制技术——软件功能模块来实现对能见度测量的总体控制。

优选地，光纤分光器为熔融拉锥光纤分光器，或平面波导光纤分光器。

优选地，凹面镜经反射镜与第一下行光接口光连接。

优选地，光强检测器为光敏电阻，或光敏二极管，或光敏三极管，或光电倍增管。

相对于现有技术的有益效果是：

其一，采用这样的结构后，既由于选用的光源为色温3000K的发白色光的LED发光器，使其与世界气象组织(WMO)对气象光学视程定义所要求的光源的色温2700K接近；又因分光器采用光纤分光器，使结构简洁、紧凑、受外界干扰小；还由于光束整形器为焦距1200mm的凹面镜，且其焦点位于光纤分光器的第一下行光接口处，而不仅使输出无色差，也使输出的平行光的光斑直径高达254mm，且发散角还优于1mrad，于相同的发射和探测的间距下，极大地增加了采样的空间和提高了测量的精度；更因可变光阑置于光束整形器的输出光路上，使输出的平行光的光斑直径可随测量的需要而便捷地调节。