能見度傳感器——一種用于測量大氣能見度的設(shè)備

　　一、定義與作用
 

　　能見度傳感器是一種用于測量大氣能見度的設(shè)備。【SJ-N2】【能見度傳感器生產(chǎn)廠家，氣象監(jiān)測設(shè)備供應(yīng)商，選山東水境，品質(zhì)有保障！】能見度是指視力正常的人能將目標(biāo)物從背景中識別出來的最大距離。在氣象學(xué)、交通運輸(航空、航海、公路交通等)、環(huán)境監(jiān)測等眾多領(lǐng)域都有重要的應(yīng)用。例如，在機場，能見度傳感器提供的實時能見度數(shù)據(jù)對于飛機的起降決策至關(guān)重要。如果能見度低于一定標(biāo)準(zhǔn)，航班可能需要延遲或取消，以確保飛行安全。

　　二、工作原理
 

　　1. 散射式：這是最常見的工作方式之一。它基于光的散射原理。傳感器發(fā)射一束光(如激光或紅外線)到大氣中，當(dāng)光線遇到大氣中的氣溶膠粒子(如灰塵、煙霧、水滴等)時會發(fā)生散射。儀器通過檢測散射光的強度來計算能見度。散射光強與能見度之間存在一定的數(shù)學(xué)關(guān)系，一般來說，散射光越強，說明大氣中的粒子越多，能見度越低。例如，在霧霾天氣中，空氣中存在大量的微小顆粒，光線散射嚴(yán)重，能見度傳感器就能快速檢測到這種變化并輸出較低的能見度數(shù)值。
 

　　2. 透射式：透射式能見度傳感器通過測量光源發(fā)出的光在一段已知距離內(nèi)的透過率來確定能見度。它有一個發(fā)射器和一個接收器，發(fā)射器發(fā)出平行光束，經(jīng)過一段距離(通常為幾十米到幾百米)后被接收器接收。大氣中的氣溶膠和氣體分子會吸收和散射光線，使透過的光強度減弱。根據(jù)朗伯-比爾定律，通過測量光的衰減程度可以計算出能見度。不過這種方式需要較大的安裝空間，因為要保證足夠的光傳輸距離。
 

　　三、主要類型
 

　　能見度傳感器的主要類型包括以下幾種：
 

　　1. 光散射型：利用激光或LED光源發(fā)射光束，通過空氣中的微小顆粒物對光線的散射現(xiàn)象來測量能見度。這是最常見的類型之一，廣泛應(yīng)用于氣象、交通、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域。
 

　　2. 光透射型：通過測量光束穿過空氣時的衰減程度來判斷能見度。這類傳感器通常由一個發(fā)射光源和一個接收器組成，光源發(fā)出光線，接收器接收穿過空氣中的光線。空氣中顆粒物越多，光線的衰減越嚴(yán)重，接收到的光強度就越低。
 

　　3. 激光雷達型：利用激光技術(shù)，通過激光脈沖與空氣中顆粒物的相互作用來測量能見度。激光雷達發(fā)射激光脈沖，激光脈沖與大氣中的微粒發(fā)生散射后返回傳感器，傳感器根據(jù)接收到的激光信號的時間差和強度來計算顆粒物的濃度。
 

　　4. 前向散射型：通過測量粒子對光線前向散射的強度來評估能見度。與光散射型傳感器類似，但測量的是顆粒物前向散射的光強度。
 

　　四、應(yīng)用領(lǐng)域
 

　　1. 氣象領(lǐng)域：氣象部門使用能見度傳感器來獲取天氣信息，作為天氣預(yù)報的重要參數(shù)。能見度數(shù)據(jù)可以幫助氣象學(xué)家判斷天氣的變化趨勢，如在霧、霾、沙塵暴等天氣現(xiàn)象出現(xiàn)時，能見度會明顯下降，通過傳感器及時準(zhǔn)確地監(jiān)測能見度，能夠更好地發(fā)布?xì)庀箢A(yù)警信息。
 

　　2. 航空領(lǐng)域：在機場和航空路線上，能見度對于飛行安全至關(guān)重要。飛行員需要根據(jù)能見度信息來決定是否能夠安全起降。例如，在起飛階段，如果跑道能見度低于規(guī)定數(shù)值，飛機可能會出現(xiàn)滑出跑道等危險情況；在降落階段，低能見度可能導(dǎo)致飛行員無法準(zhǔn)確對準(zhǔn)跑道，造成飛行事故。能見度傳感器為機場的空中交通管制提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)，幫助管制人員合理安排航班起降。
 

　　3. 航海領(lǐng)域：在海上，能見度對于船舶的航行安全也非常重要。低能見度可能導(dǎo)致船舶碰撞、擱淺等事故。船舶上安裝的能見度傳感器可以讓船員及時了解周圍環(huán)境的能見度情況，調(diào)整航行速度和航線，避免危險情況的發(fā)生。
 

　　4. 公路交通領(lǐng)域：公路交通管理部門利用能見度傳感器來監(jiān)測公路上的能見度情況。在高速公路和山區(qū)公路等容易出現(xiàn)霧、雪等低能見度天氣的地方，及時的能見度信息可以通過交通指示牌等方式告知駕駛員，提醒他們減速慢行或者采取其他安全措施。例如，當(dāng)能見度低于一定數(shù)值時，高速公路上可能會開啟霧燈引導(dǎo)系統(tǒng)，并且對車速進行限制。
 

　　五、安裝與維護
 

　　1. 安裝位置：應(yīng)選擇在開闊、無遮擋的地方，避免靠近大型建筑物、樹木等可能影響光線傳播和散射的物體。對于散射式能見度傳感器，安裝高度一般在 1.5 - 2 米左右，以盡量減少地面揚塵等因素的干擾；對于透射式能見度傳感器，需要根據(jù)其設(shè)計要求，保證發(fā)射器和接收器之間有合適的距離和準(zhǔn)確的對準(zhǔn)。
 

　　2. 維護：定期清潔傳感器的光學(xué)部件，因為灰塵、污垢等會影響光線的發(fā)射、散射和接收，從而導(dǎo)致測量誤差。同時，要檢查儀器的電氣連接是否正常，定期對儀器進行校準(zhǔn)，確保測量的準(zhǔn)確性。校準(zhǔn)一般需要使用專業(yè)的校準(zhǔn)設(shè)備和方法，按照儀器制造商的要求定期進行。