缩略图

DNQ1型能见度仪工作原理与维护研究

作者

张爱东

宁夏回族自治区吴忠市气象局 宁夏回族自治区吴忠市 751100

摘要:DNQ1型能见度仪作为一种精密的气象仪器,在气象工作发展中发挥着重要的作用,其在后续各项工作的开展和使用中,需要定期进行日常维护,以确保正常运行和精确测量,让DNQ1型能见度仪在自我工作发展中发挥更好的效果。DNQ1型能见度仪是一种用于测量大气能见度的仪器,随着现代科学技术的发展,其在其他行业使用中也发挥着重要的作用,它的工作原理基于光学传感技术和信号处理,DNQ1型能见度仪的使用,通常是利用红外光源和接收器来检测大气中的雾、烟、雨等微粒对光的散射和吸收情况,进而通过数据的研究分析确定能见度范围。

关键词:DNQ1型;能见度仪;工作原理;维护

引言

能见度是反映大气浑浊程度的一个光学指标,是表征近地表大气透明程度的一个重要物理量,可以在特定条件下分析空气污染的程度。近年来,国内雾霾天气现象严重,给飞机、船舶及车辆的正常行驶带来隐患,给农作物生长周期和社会生产、生活带来不利影响。随着科技的不断发展和进步,DNQ1型能见度仪有望在测量精度、应用领域、智能化程度等方面取得新突破和进展,将自我的价值更好地展现在各行业的发展中,为其提供更加准确、可靠的能见度测量服务。

1DNQ1型能见度仪工作原理

DNQ1型能见度仪工作原理如下:①发射红外光:首先在DNQ1型能见度仪的使用过程中会通过红外光源发射红外光束来进行能见度的测量,这个光束会穿过大气中的空气或者气溶胶(如雾、烟等),进而实现相关数据的获得。②接收反射光:在DNQ1型能见度仪的使用中会有一个接收器或接收传感器会接收到从目标物体反射回来的光,这样能为后续能见度的准确测量和判断奠定一定的基础,并且如果大气中有浓雾或者烟雾,反射光的强度会比较弱,对后续数据的准确性造成不利影响,如果大气清晰,则反射光的强度相对较强,能够更加准确的测量大气的能见度。③光强度测量:接收到的反射光的强度会被测量和记录,通过光强度的数据分析能够为后续能见度的测量奠定基础。④信号处理:这些测量到的光强度数据会经过信号处理,在这个过程中需要不断融入新时期的各项技术和内容,可能包括滤波、放大和数字化等步骤,提高相关数据分析的准确性。⑤计算能见度:最后,DNQ1型能见度仪根据接收到的反射光强度数据,分析各项数据并且能见度仪会进行计算,并输出大气能见度的数值,进而实现大气能见度的准确确认,通常以米或千米为单位。

2DNQ1型能见度仪的日常维护措施

2.1定期清洁

DNQ1型能见度仪在使用的过程中需要定期清洁光学部件,包括红外光源和接收器,这样能够防止外界的灰尘对DNQ1型能见度仪的使用操作造成的不利影响,确保其表面没有灰尘或污垢影响光的传输和接收,使用干净、软布清洁仪器表面,将DNQ1型能见度仪表面的灰尘和污垢进行清理,同时在这个过程中避免使用化学清洁剂,以免损坏DNQ1型能见度仪中的光学部件。

2.2校准和调整

目前,我区使用的能见度传感器均为DNQ1型,按照规范各气象自动站所使用的能见度传感器校准周期为半年,但通过日常业务检查发现由于部分人员电脑操作不熟,记不住校准指令等问题,导致校准效率低下,数据准确性不高。项目研究并设计DNQ1型能见度校准装置,可以替换现有通过电脑串口调试助手,手动输入各种命令参数去进行现场校准,在提高工作效率的同时,保证了现场校准数据的准确性。

以C51单片机为核心,与DNQ1能见度度传感器进行RS232通信,通过按键的方式发送校准指令,实现能见度校准。总体结构框图如图1所示。

该设备考虑到便携性的要求,所以选择采用规格为12V 12800毫安时的电池进行供电,同时配备一根TYPE-C充电线,保证仪器可室外使用。通过按键实现“ OPEN” 、“STA” 、“ZERO” 、“CHEC” 、“CLOSE”等指令的选取与发送。研究成果如图3-5所示:

2.3定期维护和保养

根据DNQ1型能见度仪制造商的建议,采取科学的方式对DNQ1型能见度仪定期进行维护,及时的保养DNQ1型能见度仪中的各个零部件,包括更换零部件(如灯泡)、清洁或更换滤光片等,这样的方式能够实现DNQ1型能见度仪中的定期检查电源和电缆连接的工作质量,确保没有松动或损坏影响后续DNQ1型能见度仪的使用。定期开展前向散射式能见度仪的核查工作,对超出允许误差的前向散射能见度仪进行修正、调整或者更换,将测量误差控制在允许范围内,是确保能见度观测网中观测数据具有准确性、可比性的主要手段,能够提高能见度的观测数据质量,为监测、预报、预警中提供更为准确的观测资料。

3新时期DNQ1型能见度仪的发展展望

能见度仪投入业务运行,是推进地面气象观测自动化的重要手段,对能见度仪进行定期校准,有利于保障能见度仪数据的准确性。在现场校准过程中发现,能见度仪容易受周围环境影响,校准时,要避人员在观测场内走动,移开对能见度仪有影响的物体。

3.1更高的测量精度和稳定性

随着技术的进步,在DNQ1型能见度仪的使用中需要结合新时期正在发展的各项技术,能见度仪可能会采用更先进的光学传感技术和信号处理算法,在其中融入科学技术和大数据处理和分析,这样的方式能够在后续的发展中提高DNQ1型能见度仪的测量精度和稳定性,确保更准确的能见度测量结果。另外,随着DNQ1型能见度仪的全面使用,DNQ1型能见度仪的应用领域可能会进一步扩展,不仅限于气象领域,还可能在交通、环境监测等领域发挥重要作用,其他行业需要了解DNQ1型能见度仪的优势,采用DNQ1型能见度仪的使用方式为各行业提供重要的气象信息支持。

3.2智能化和自动化

未来的能见度仪可能会更加智能化和自动化,DNQ1型能见度仪在后续的科学技术支持下会具备自动校准、远程监控和数据传输等功能,提高DNQ1型能见度仪的相关使用便捷性和效率。并且,在后续DNQ1型能见度仪的发展中随着技术的进步会变得更小型化和便携化,便于在各种场合和环境中进行使用,与其他气象设备和系统实现更好的数据交换和集成,提高数据的综合利用价值。

结语

总体来说,DNQ1型能见度仪通过测量大气中散射和吸收的光来确定能见度范围,在现代社会发展中能够发挥良好的作用。并且其是一种常见的气象仪器,可实现后续DNQ1型能见度仪的日常维护措施的落实,尽可能地延长DNQ1型能见度仪的使用寿命,更好地发挥DNQ1型能见度仪的使用效果,确保其在各种气象条件下能够提供精确可靠的能见度测量。

参考文献:

[1]何文常,刘锐.DNQ1型前向散射能见度仪的日常维护与核查方法[J].气象水文海洋仪器,2023,40(02):128-130.

[2]张晓磊.DNQ1型前向散射式能见度仪故障排查与处理[J].现代农业研究,2022,28(07):139-141.

[3]李国华,李中华,金健强.DNQ1型能见度仪校准方法研究[J].湖北林业科技,2021,50(04):33-37.