專利名稱:光學(xué)測(cè)云儀器的三伺服裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及大氣探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的一種地面氣象觀測(cè)儀器的部件,尤其是測(cè)云儀器的重要部件。
背景技術(shù):
根據(jù)技術(shù)規(guī)范的要求,地面上云的觀測(cè)內(nèi)容主要包括云底高、云量和云狀。目前云底高的觀測(cè)儀器主要有激光測(cè)云儀、云幕燈等,云量觀測(cè)儀器主要有可見(jiàn)光全天空攝像儀等。
利用激光測(cè)云儀與云幕燈測(cè)量云高時(shí)不需要進(jìn)行定標(biāo),通常向天頂方向測(cè)量,也可采用一個(gè)俯仰伺服機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)不同天頂角方向的云高測(cè)量。全天空攝像儀主要采用魚(yú)眼鏡頭或球面鏡實(shí)現(xiàn)對(duì)全天空的拍照,不需要仰角和方位掃描伺服,也不需進(jìn)行定標(biāo)處理。近年來(lái),國(guó)際上開(kāi)始采用紅外輻射方式實(shí)現(xiàn)對(duì)天空云的觀測(cè)。采用紅外輻射方式測(cè)量時(shí),由于紅外探測(cè)器件響應(yīng)特性存在時(shí)間漂移,因而在需要不斷進(jìn)行定標(biāo)處理。而紅外光學(xué)鏡頭一般視場(chǎng)角均較小,不可能像可見(jiàn)光鏡頭那樣達(dá)到180度,因而無(wú)法通過(guò)一次對(duì)天空的成像就獲得全天空的圖像。這就必須采用多次成像的方法通過(guò)一定的數(shù)據(jù)處理獲得全天空?qǐng)D像。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種光學(xué)測(cè)云儀器的三伺服裝置,用于完成紅外測(cè)云儀器的定標(biāo)測(cè)量、全天空掃描測(cè)量,以及紅外測(cè)量裝置及定標(biāo)裝置的防護(hù)。
本發(fā)明的技術(shù)方案是光學(xué)測(cè)云儀器的三伺服裝置,設(shè)有密閉箱體,密閉箱體上設(shè)有紅外透過(guò)保護(hù)窗,密閉箱體內(nèi)置紅外測(cè)量裝置和定標(biāo)黑體,所述紅外測(cè)量裝置固定在內(nèi)俯仰電機(jī)傳動(dòng)的基座上,內(nèi)俯仰電機(jī)傳動(dòng)的基座內(nèi)置于箱體內(nèi),由內(nèi)俯仰電機(jī)驅(qū)動(dòng)紅外測(cè)量裝置對(duì)準(zhǔn)保護(hù)窗或?qū)?zhǔn)定標(biāo)黑體進(jìn)行測(cè)量;密閉箱體固定在外俯仰電機(jī)傳動(dòng)的基座上,外俯仰電機(jī)傳動(dòng)的基座又固定在方位電機(jī)驅(qū)動(dòng)的水平圓周旋轉(zhuǎn)的基座上。由外俯仰電機(jī)驅(qū)動(dòng)密閉箱體,使保護(hù)窗對(duì)準(zhǔn)某一天頂角;由方位電機(jī)驅(qū)動(dòng)整體結(jié)構(gòu),進(jìn)行全方位掃描,紅外測(cè)量裝置獲得若干方向紅外輻射計(jì)數(shù)值。
內(nèi)俯仰電機(jī)、外俯仰電機(jī)和方位電機(jī)構(gòu)成三伺服裝置機(jī)構(gòu)。
內(nèi)俯仰電機(jī)、外俯仰電機(jī)和方位電機(jī)由步進(jìn)電機(jī)或其它電機(jī)組成。
俯仰電機(jī)或方位電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)或通過(guò)傳動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)相應(yīng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)。
通過(guò)密閉箱體和紅外透過(guò)保護(hù)窗將紅外測(cè)量裝置和定標(biāo)黑體與自然大氣環(huán)境進(jìn)行了隔離。
有益效果本發(fā)明的三伺服裝置,實(shí)現(xiàn)了紅外測(cè)量裝置的定標(biāo)測(cè)量和全天空掃描測(cè)量,既保護(hù)了紅外測(cè)量裝置和定標(biāo)黑體免受各種惡劣天氣條件的影響,又實(shí)現(xiàn)了對(duì)天空的紅外輻射測(cè)量,解決了定標(biāo)與全天候、全天空觀測(cè)之間的矛盾問(wèn)題,從而實(shí)現(xiàn)了光學(xué)測(cè)云儀器的全天候工作。
四
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
密閉箱體1、保護(hù)窗2、紅外測(cè)量裝置3、定標(biāo)黑體4、內(nèi)俯仰電機(jī)傳動(dòng)的基座5、外俯仰電機(jī)傳動(dòng)的基座6、方位電機(jī)驅(qū)動(dòng)的水平圓周旋轉(zhuǎn)的基座7、內(nèi)俯仰電機(jī)8、外俯仰電機(jī)9、方位電機(jī)10、基座軸11,五.具體實(shí)施方式
選擇鋁或翻砂或其它硬金屬制造密閉箱體,密閉箱體上設(shè)有透過(guò)8~14微米保護(hù)窗,保護(hù)窗采用鍺玻璃或高晶硅制造,外鍍?cè)鐾改?,密閉箱體內(nèi)置紅外測(cè)量裝置和定標(biāo)黑體,并將紅外測(cè)量裝置固定在內(nèi)俯仰電機(jī)傳動(dòng)的基座上,內(nèi)俯仰電機(jī)傳動(dòng)的基座內(nèi)置于箱體內(nèi),由內(nèi)俯仰電機(jī)驅(qū)動(dòng)紅外測(cè)量裝置對(duì)準(zhǔn)保護(hù)窗或?qū)?zhǔn)定標(biāo)黑體進(jìn)行測(cè)量;密閉箱體固定在外俯仰電機(jī)傳動(dòng)的基座上,外俯仰電機(jī)傳動(dòng)的基座又固定在方位電機(jī)驅(qū)動(dòng)的水平圓周旋轉(zhuǎn)的基座上。由外俯仰電機(jī)驅(qū)動(dòng)密閉箱體,使保護(hù)窗對(duì)準(zhǔn)某一天頂角;由方位電機(jī)驅(qū)動(dòng)整體結(jié)構(gòu),進(jìn)行全方位掃描,紅外測(cè)量裝置獲得若干方向紅外輻射計(jì)數(shù)值。
內(nèi)俯仰電機(jī)、外俯仰電機(jī)和方位電機(jī)構(gòu)成三伺服裝置機(jī)構(gòu)。
內(nèi)俯仰電機(jī)、外俯仰電機(jī)和方位電機(jī)采用步進(jìn)電機(jī)或其它伺服電機(jī),可提供仰角或方位值。俯仰電機(jī)或方位電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)或通過(guò)傳動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)相應(yīng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)密閉箱體和紅外透過(guò)保護(hù)窗將紅外測(cè)量裝置和定標(biāo)黑體與自然大氣環(huán)境進(jìn)行了隔離。
權(quán)利要求
1.光學(xué)測(cè)云儀器的三伺服裝置,設(shè)有密閉箱體,密閉箱體上設(shè)有紅外透過(guò)保護(hù)窗,密閉箱體內(nèi)置紅外測(cè)量裝置和定標(biāo)黑體,其特征是設(shè)有內(nèi)俯仰電機(jī)、外俯仰電機(jī)和方位電機(jī);所述紅外測(cè)量裝置固定在內(nèi)俯仰電機(jī)傳動(dòng)的基座上,內(nèi)俯仰電機(jī)傳動(dòng)的基座內(nèi)置于箱體內(nèi),由內(nèi)俯仰電機(jī)驅(qū)動(dòng)紅外測(cè)量裝置對(duì)準(zhǔn)保護(hù)窗或?qū)?zhǔn)定標(biāo)黑體進(jìn)行測(cè)量;密閉箱體固定在外俯仰電機(jī)傳動(dòng)的基座上,外俯仰電機(jī)傳動(dòng)的基座又固定在方位電機(jī)驅(qū)動(dòng)的水平圓周旋轉(zhuǎn)的基座上;由外俯仰電機(jī)驅(qū)動(dòng)密閉箱體,使保護(hù)窗對(duì)準(zhǔn)某一天頂角;由方位電機(jī)驅(qū)動(dòng)整體結(jié)構(gòu),進(jìn)行全方位掃描,紅外測(cè)量裝置獲得若干方向紅外輻射計(jì)數(shù)值;俯仰電機(jī)或方位電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)或通過(guò)傳動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)相應(yīng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)測(cè)云儀器的三伺服裝置,其特征是內(nèi)俯仰電機(jī)、外俯仰電機(jī)和方位電機(jī)由步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)測(cè)云儀器的三伺服裝置,其特征是由密閉箱體和紅外透過(guò)保護(hù)窗將紅外測(cè)量裝置和定標(biāo)黑體與自然大氣環(huán)境隔離。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)測(cè)云儀器的三伺服裝置,其特征是俯仰電機(jī)和方位電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)或通過(guò)傳動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)相應(yīng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)測(cè)云儀器的三伺服裝置,其特征是內(nèi)俯仰電機(jī)驅(qū)動(dòng)紅外傳感裝置進(jìn)行內(nèi)定標(biāo)和對(duì)準(zhǔn)保護(hù)窗進(jìn)行測(cè)量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)測(cè)云儀器的三伺服裝置,其特征外俯仰電機(jī)是驅(qū)動(dòng)密閉箱體使保護(hù)窗對(duì)準(zhǔn)任一天頂角。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)測(cè)云儀器的三伺服裝置,其特征是方位電機(jī)驅(qū)動(dòng)密閉箱體使保護(hù)窗對(duì)準(zhǔn)任一方位角。
全文摘要
光學(xué)測(cè)云儀器的三伺服裝置,設(shè)有密閉箱體,密閉箱體上設(shè)有紅外透過(guò)保護(hù)窗,密閉箱體內(nèi)置紅外測(cè)量裝置和定標(biāo)黑體,設(shè)有內(nèi)俯仰電機(jī)、外俯仰電機(jī)和方位電機(jī);所述紅外測(cè)量裝置固定在內(nèi)俯仰電機(jī)傳動(dòng)的基座上,內(nèi)俯仰電機(jī)傳動(dòng)的基座內(nèi)置于箱體內(nèi),由內(nèi)俯仰電機(jī)驅(qū)動(dòng)紅外測(cè)量裝置對(duì)準(zhǔn)保護(hù)窗或?qū)?zhǔn)定標(biāo)黑體進(jìn)行測(cè)量;密閉箱體固定在外俯仰電機(jī)傳動(dòng)的基座上,外俯仰電機(jī)傳動(dòng)的基座又固定在方位電機(jī)驅(qū)動(dòng)的水平圓周旋轉(zhuǎn)的基座上;由外俯仰電機(jī)驅(qū)動(dòng)密閉箱體,使保護(hù)窗對(duì)準(zhǔn)某一天頂角;由方位電機(jī)驅(qū)動(dòng)整體結(jié)構(gòu),進(jìn)行全方位掃描,紅外測(cè)量裝置獲得若干方向紅外輻射計(jì)數(shù)值;俯仰電機(jī)或方位電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)或通過(guò)傳動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)相應(yīng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)。
文檔編號(hào)G01W1/00GK101089657SQ20071002512
公開(kāi)日2007年12月19日 申請(qǐng)日期2007年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月13日
發(fā)明者高太長(zhǎng), 翟東力, 孫學(xué)金, 趙世軍 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍理工大學(xué)氣象學(xué)院