[发明专利]一种用于团雾报警的后向散射探测仪

说明书

本发明涉及一种用于团雾报警的后向散射探测仪，其包括外壳、激光发射模块、后向散射光探测模块和信号探测处理模块；外壳一侧壁设有光学玻璃窗口；激光发射模块匹配位于光学玻璃窗口的上方一侧，其包括激光器、圆偏振器和扩束镜；后向散射光探测模块匹配位于激光发射模块的下方一侧，其包括接收望远镜、聚焦透镜、准直透镜、四分之一波片、带通滤光片、偏振分束棱镜、S光聚焦透镜和P光聚焦透镜；信号探测处理模块匹配位于后向散射光探测模块的上方一侧，其包括S光探测器、P光探测器、信号放大电路板和信号采集处理板。本发明通过分辨空气中气溶胶粒子相态的方法进行团雾探测，通过识别粒子相态、结合当前能见度准确实时进行团雾报警。

技术领域

本发明属于环境监测技术领域，具体涉及一种用于团雾报警的后向散射探测仪。

背景技术

团雾通常出现在高速公路沿线，给行车带来极大的安全隐患。为了避免因团雾引发的交通事故，需要在团雾出现后及时进行报警，控制行车的速度和流量。当前高速公路通常通过安装能见度仪，在能见度低的时候进行报警。但是由于能见度低也可能是由于霾、沙尘引起，与团雾出现的规律和引起的效果并不一致，容易出现误判，从而影响高速路的通行效率，造成一定的经济损失。另外，由于雾的生消变化很快，有时能见度从几千米降到几十米只需几分钟，人工观测很难及时发现并采取相应管理措施，需实现自动实时监测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构设计简单、合理，通过分辨空气中气溶胶粒子相态的方法进行团雾探测，通过识别粒子相态、结合当前能见度准确实时进行团雾报警的用于团雾报警的后向散射探测仪。

本发明的技术方案如下：

上述的用于团雾报警的后向散射探测仪，包括外壳以及安装于所述外壳内部的激光发射模块、后向散射光探测模块和信号探测处理模块；所述外壳一侧壁设有光学玻璃窗口；所述激光发射模块匹配位于所述光学玻璃窗口的上方一侧，其包括激光器、圆偏振器和扩束镜；所述圆偏振器匹配设置于所述激光源的光源发射口处；所述扩束镜匹配设置于所述圆偏振器的光束输出侧；所述扩束镜的光束透过所述光学玻璃窗口向外射出；

所述后向散射光探测模块匹配位于所述激光发射模块的下方一侧，其包括接收望远镜、聚焦透镜、准直透镜、带通滤光片、四分之一波片、偏振分束棱镜、S光聚焦透镜和P光聚焦透镜；所述接收望远镜靠近所述光学玻璃窗口的下方内侧；所述光源聚焦透镜匹配设置于所述接收望远镜的光束输出侧；所述准直透镜匹配设置于所述光源聚焦透镜的光束输出侧；所述带通滤光片匹配设置于所述准直透镜的光束输出侧；所述四分之一波片匹配设置于所述带通滤光片的光束输出侧；所述偏振分束棱镜匹配设置于所述四分之一波片的光束输出侧；所述S光聚焦透镜匹配设置于所述偏振分束棱镜的上方光束输出侧；所述P光聚焦透镜匹配设置于所述偏振分束棱镜的水平光束输出侧；

所述信号探测处理模块匹配位于所述后向散射光探测模块的上方一侧，其包括S光探测器、P光探测器、信号放大电路板和信号采集处理板；所述S光探测器匹配设置于所述S光聚焦透镜的上方光束输出侧；所述P光探测器匹配设置于所述P光聚焦透镜的水平光束输出侧；所述信号放大电路板分别与所述S光探测器和P光探测器电连接；所述信号采集处理板与所述信号放大电路板电连接。

所述用于团雾报警的后向散射探测仪，其中：所述激光源为850nm波长的二极管激光器，光谱宽度不大于2nm，光束准直输出，输出光功率不小于200mW。

所述用于团雾报警的后向散射探测仪，其中：所述圆偏振器由一片偏振片和一片四分之一波片组成。

所述用于团雾报警的后向散射探测仪，其中：所述带通滤光片的中心波长850nm，带宽10nm，透光率90％以上。

所述用于团雾报警的后向散射探测仪，其中：所述偏振分束棱镜为薄膜干涉型偏振分束镜。

所述用于团雾报警的后向散射探测仪，其中：所述S光探测器和P光探测器均采用PIN光电二极管或雪崩光电二极管。