散射能见度仪接收器视场角对测量的影响.pdf

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1、第37卷第1期现代雷达V01．37No．12015年1月ModernRadarJan．2015·测试技术·中图分类号：P415．3+3文献标志码：A文章编号：1004—7859{2015)01—0078—05散射能见度仪接收器视场角对测量的影响肖韶荣，黄新，张周财，钱吴，杨丽(南京信息工程大学a．物理与光电3-．程学院；b．电子与信息工程学院，南京210044)摘要：散射式能见度仪一般通过透镜限制接收器的视场角，接收光束成张角较大的锥形，测量角度具有不确定性，不符合严格的角散射系数定义。文中提出了使用透镜和阶跃光纤组合方式限制

2、接收器视场角，接收光束为测量角度的入射平行光束，符合严格的角散射系数定义。使用TDA-4B气溶胶发生器产生6种浓度的气溶胶粒子，粒子直径不随浓度变化，对每一种浓度的粒子同时使用透镜和透镜加光纤组合两种限制接收器视场角的方式进行角散射系数的测量实验。通过实验得出，在单分散系条件下接收器的视场角偏大会导致角散射系数测量结果偏大，而通过Kosehmieder定律计算得出能见度值会偏小。关键词：能见度；视场角；角散射系数；光电探测TheEfectofFieldAngleofForwardScatteringVisibilityRece

3、iveronMeasurementXIAOShaorong，HUANGXin，ZHANGZhoucai，QIANHao，YANGLi(a．SchoolofPhysicsandOptoelectronicEngineering；b．SchoolofElectronicsandInformationEngineering，NanjingUniversityofInformationScienceandTechnology，Nanjing210044，China)Abstract：Theforwardscatteringvisibi

4、litymeterusesthelenstolimitthereceiverSfieldanglegenerallyandthereceivedlightbeamisaconeoflargeopeningangle，SOthemeasuredanglehasuncertaintywhichdoesnotcomplywiththestrictdefinitionofan—glescatteringcoeficient．Usingcombinationsoflensesandstep—indexfibertolimittherec

5、eiverSfieldangleisproposedinthispa—per，SOthereceivedbeamistheparallelbeamfromthemeasuredangleandthiscomplieswiththestrictdefinitionofanglescatter-ingcoefficient．Sixdifferentconcentrationsofsubmicron—scaleaerosolaregeneratedbyaerosolgeneratorTDA-4Bandthediametersofae

6、rosolparticlesdonotchangewithconcentration．Theangularscatteringcoeficientismeasuredineachconcentrationbytwowaystolimitthefieldangleofthereceiver．Eventually，valueofangularscatteringcoeficientislargebecauseoflargefieldangleinsingle—decentralizationandthevisibilityvalu

7、eissmallthroughKoschmiederlaw．Keywords：visibility；fieldangle；anglescatteringcoefficient；photoelectricdetection证。散射式能见度仪在测量角散射系数时，接收器常用的能见度测量仪有透射式能见度测量仪、前一般使用透镜来限制其视场角，由于光电传感器截面向散射式能见度仪和基于图像处理的能见度测量积较大，导致其测量的散射光束是分布在较大锥角内仪¨J。前向散射能见度仪具有成本低、体积小、安装的光束，视场角偏大，测量角度具有较大不确定性

8、。维护方便以及不受视线内障碍物影响等特点，与透射为了更好地限制接收器的视场角，本文采用了由透镜式能见度仪(测量范围是固定基线内的环境)相比能和阶跃光纤组合来限制接收器的视场角，由于光纤的更好地适应不同安装环境。端面非常小且只有符合光纤数值孔径的光线才能进入前向散射式能见度仪采