XF-CQ10能見度傳感器是一種通過(guò)光學(xué)手段，測(cè)量地面大氣的能見度（氣象光學(xué)距離）數(shù)據(jù)的氣象觀測(cè)設(shè)備。設(shè)備可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)安裝區(qū)域的能見度條件，能見度測(cè)量數(shù)據(jù)在交通運(yùn)輸、航空、航海、軍事活動(dòng)、大氣污染和大氣物理研究中應(yīng)用廣泛。

  1.1原理介紹

  　大氣能見度是指視力正常的人能從背景（天空或地面）中識(shí)別出具有一定大小的目標(biāo)物的最大距離，又稱氣象視程。

按觀測(cè)者與目標(biāo)物所在高度和相對(duì)位置，大氣能見度可分為水平能見度、斜視能見度和垂直能見度。氣象觀測(cè)中的能見度一般指水平能見度，即水平方向上的有效能見度（所謂有效能見度是指四周視野中一半以上范圍都能看到的最大水平距離）。如無(wú)特殊說(shuō)明，本手冊(cè)所指的能見度均為此定義下的水平方向上的有效能見度。

根據(jù)氣象光學(xué)視程的定義

MOR＝ln（0.05）/δ

其中 δ 為消光系數(shù)。

   大氣消光系數(shù)主要受空氣中固體小顆粒、氣溶膠粒子和其他大氣分子的影響。光的傳播過(guò)程中，光波被上述物體吸收或散射，造成光的輻射衰減。我們主要利用散射帶來(lái)的影響計(jì)算光在大氣中的衰減系數(shù)，從而推導(dǎo)出大氣能見度。大氣散射是指，光線在空氣中傳播時(shí)，由于固體小顆粒、氣溶膠粒子等對(duì)光的影響，光的傳播方向發(fā)生改變，并以一定的規(guī)律輻射到不同方向，這種散射現(xiàn)象與大氣中的散射粒子半徑和光線波長(zhǎng)是比例關(guān)系的。依據(jù)不同關(guān)系，散射又分為MIE散射和瑞利散射。依據(jù)MIE散射的理論研究，大氣中的散射粒子光的吸收部分對(duì)光衰減系數(shù)的影響可以忽略不計(jì)。MIE散射是我們研究能見度測(cè)量時(shí)的主要研究對(duì)象。

依據(jù)上述理論，我們的能見度傳感器選擇了前向散射原理，散射角35-50°，測(cè)量光譜選定的中心波長(zhǎng)為850nm。

 

1.2硬件結(jié)構(gòu)

能見度傳感器是一個(gè)獨(dú)立的設(shè)備，可通過(guò)設(shè)備自帶的安裝配件安裝到合適的立桿上。設(shè)備基本由光學(xué)發(fā)射器、光學(xué)接收器，內(nèi)置加熱組件和控制處理單元四部分組成。

1.3產(chǎn)品尺寸

重量: ＜10kg

 1.4電氣參數(shù)

工作電壓 DC12V～24V

整機(jī)功耗 非加熱 ≤2W

加熱 ≤6W

輸出信號(hào)形式 RS485標(biāo)準(zhǔn)modbus協(xié)議

測(cè)量范圍 10m-10km

測(cè)量精度 ≤2km ±2%；

2km~10km ±5%

數(shù)據(jù)更新間隔 15s/60s

 

1.5環(huán)境要求

工作溫度 -40－60℃

工作濕度 0-100%RH

儲(chǔ)存溫度 -50－85℃

 

二、測(cè)試和安裝

2.1電纜接口定義

 

485輸出顏色定義

紅色 電源正極

黑色 電源負(fù)極

黃色 A

藍(lán)色 B

 

2.2安裝位置

能見度傳感器是光學(xué)原理測(cè)量，易受環(huán)境干擾，選擇合適的，有代表性的區(qū)域進(jìn)行安裝對(duì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性至關(guān)重要。選取位置時(shí)，應(yīng)注意以下原則：

  1) 選取位置的狀況應(yīng)能代表周圍的天氣狀況，應(yīng)遠(yuǎn)離高大的建筑物（距離不小于100m），安裝點(diǎn)附近不宜有植物遮擋。

  2) 選取的地點(diǎn)應(yīng)該沒有影響光學(xué)測(cè)量的障礙物和反射表面，也沒有明顯的污染源。

3) 光學(xué)發(fā)射器和光學(xué)接收器的視線內(nèi)沒有障礙物 。

4）安裝位置避免太陽(yáng)光直射進(jìn)入接收器。在強(qiáng)光下接收機(jī)數(shù)據(jù)可能會(huì)飽和，程序?qū)?huì)輸出警告。強(qiáng)日光還會(huì)提高光學(xué)接收器的噪音水平。

5）在道路環(huán)境中，光學(xué)接收器應(yīng)遠(yuǎn)離車輛。首選方向?yàn)檠刂缆贩较颉?/div>