能见度仪测量原理
能见度的测量

在适光的视觉下(通过中央凹感光) ,眼睛的相对感光效率随入射光的波长而变化。 在适光条件下眼睛的感光效率在波长为 550nm 时达到最大值。以波长为 550nm 时的效率 作为参照值,可以建立人眼在可见光谱中各种波长的相对效率的反应曲线。图 9.1 中的曲 线就是如此得出的,已由 ICI 采用作为正常观测者的平均相对感光效率。
T=
F = e −σx F0
(9.4)
若此定律应用于 MOR 定义的 T=0.05,则 x=P,T 可写成下列关系:
189
T = 0.05 = e −σp
因此,MOR 对消光系数的数学关系为:
(9.5)
P=
1 ⋅ ln ≈ 3/σ σ 0.05 1
(9.6)
式中, ln 是底数为 e 的对数或自然对数。 与由 Bouguer-Lambert 定律导出的方程 (9.4) 、 9.6 联立,得出下列方程:
F = F0 ⋅ e −σx
(9.1)
式中,F 是在大气中经过 x 路径长度接受的光通量,F0 是在 x=0 时的光通量,σ为消光系 数。求导可得:
σ=
− dF 1 ⋅ F dx
(9.2)
注意,此定律仅在单色光时有效,但可以作为一个好的近似值应用于光谱通量。透射因数 为:
T=
F F0
(9.3)
MOR 与代表大气光学状态的许多变量的数学关系可以从 Bouguer-Lambert 定律推得 出。 根据方程(9.1)和(9.3) ,有:
P = x⋅
ln(0.05) ln (T )
(9.7)
此方程是采用透射表测量 MOR 的基本原理,此时,x 等于方程(9.4)中透射表的基 线 a。白天气象能见度 亮度对比为:
能见度传感器工作原理

能见度传感器工作原理
能见度传感器的工作原理是:能见度仪具有前散射仪器的所有性能特点,它通过对采样区悬浮颗粒发出小于90度的前向散射光的测量而实现;能见度仪的采样区由发送器发射光路与接收器的接收光路交叉部分决定。
显然,它不同于透视仪测量的总消光系数,前向散射仪只测量一定角度的散射系数,也即在中央前散射角附近的较窄的散射角。
普遍认可计算白天和夜间的能见度需要测量总消光系数,而不是一定角度的散射系数,因此有必要表明一定角度的散射系数在特定的条件下与总大气消光系数有确定比例关系,总大气消光系数包括全范围内散射和吸收光线之和。
在能见度测量小于100km以内时,雾,烟、灰霾、扬尘或扬沙等悬浮物及各种类型的降水量决定了可见和近可见光线在大气中的消光作用,超过100km 距离,分子物质的散射才发挥作用;而悬浮颗粒和降水的吸收作用与其散射作用相比可以忽略不计。
鉴于以上理由,在能见度小于100km时,总散射系数可以等于总消光系数。
Belfort Model 6000能见度仪工作原理与使用方法

Belfort Model6000能见度仪工作原理与使用方法甘桂华,张小荣(揭西县气象局)引言随着科学技术的不断发展,气象监测能力不断提高,社会对天气预报、气象监测和灾害性天气的预警能力的需求日益提高。
目前气象能见度要素仍然依靠人工目测进行观测,远远不能满足气象业务、服务和科学研究的需要。
运用能见度自动探测设备,有利于推进能见度要素观测的自动化进程,从而提升气象观测能力和准确度,满足气象业务、公共服务、专业服务需求。
目前,世界上普遍应用的能见度观测仪主要有透射式和散射式两大类。
透射仪因需要基线,占地范围大,不适用于海岸台站、灯塔自动气象站及船舶上,但是由于其低能见度下性能好的优点而适用于民航系统;散射仪以其体积小、易于维护和低廉的价格而广泛应用于码头、高速公路等系统[1]。
美国Belfort仪器公司生产的Model6000能见度仪是前向散射能见度仪中的一种,在此,以广东省气象局使用的美国Belfort Model6000能见度仪为例,对其安装、操作和维护进行介绍。
1能见度的定义能见度(Visibility)是首先为了气象目的而定义的通过人工观测者定量估计的量,以这种方式进行的观测现正广泛地采用。
然而,能见度的估计受许多主观的和物理的因素的影响;基本的气象量,即大气透明度,可以客观地测量,并用气象光学视程(MOR)表示。
气象光学视程(Meteorological optical range)是指由白炽灯发出的色温为2700K的平行光束的光通量在大气中削弱至初始值的5%所通过的路径长度。
人工观测能见度,一般指有效水平能见度,是指台站四周视野中1/2以上的范围能看到的目标物的最大水平距离。
白天能见度是指视力正常的人,在当时天气条件下,能够从天空背景中看到和辨认的目标物(黑色、大小适度)的最大水平距离;夜间能见度则是指:假定总体照明增加到正常白天水平,适当大小的黑色目标物能被看到和辨认出的最大水平距离;中等强度的发光体能被看到和识别的最大水平距离。
前向散射式能见度仪的技术特点是怎样的

前向散射式能见度仪的技术特点是怎样的1.原理简单:前向散射式能见度仪的基本原理是利用散射光在大气中的衰减程度与大气中的颗粒物浓度和能见度之间存在一定的关系。
通过测量散射光和入射光的强度差,可以计算出大气的能见度。
2.实时测量:前向散射式能见度仪可以实时测量能见度,从而及时反馈大气污染状况。
它具有灵敏度高、响应快的特点,可以对短时间内的变化进行准确的监测。
3.高精度:前向散射式能见度仪采用了先进的光电测量技术,能够提供精确的测量结果。
它可以测量非常低的能见度,甚至达到几米以下的范围。
4.宽测量范围:前向散射式能见度仪具有较宽的测量范围,可以测量从几米到几千米的不同能见度水平。
这使得它可以适应各种气象条件下的能见度测量需求。
5.自动化功能:前向散射式能见度仪通常具有一些自动化功能,比如自动补偿、自动校准和自动报警等。
这些功能能够提高测量的准确性和稳定性,并减少人工干预的需求。
6.便携式设计:前向散射式能见度仪通常采用便携式设计,方便携带和使用。
它通常具有较小的体积和重量,可以在各种气象条件下进行现场测量。
7.多种接口:前向散射式能见度仪通常具有多种接口,可以与其他气象设备进行连接,实现数据的传输和共享。
这样可以方便地将测量结果与其他相关数据进行关联和分析。
8.低功耗:前向散射式能见度仪通常具有较低的功耗,可以通过电池供电或太阳能供电。
这使得它可以在野外环境中长时间连续工作。
总的来说,前向散射式能见度仪具有原理简单、实时测量、高精度、宽测量范围、自动化功能、便携式设计、多种接口和低功耗等技术特点。
它已成为现代气象观测和环境监测中常用的仪器之一,广泛应用于气象预报、交通安全和环境保护等领域。
能见度仪所根据的原理介绍

能见度仪所根据的原理介绍前言能见度是确定人类视线所能观察到的最远距离的度量单位。
在人工环境中,如机场、公路、铁路和海港等地方,能见度的重要性显而易见,可以影响到交通安全、飞行的安全性和环保方面的问题。
所以,能见度的测量是一个非常重要的任务,可以运用到天气预报、交通管理、环保和水文方面。
能见度仪是专门测量能见度的一种工具,该文将介绍能见度仪的原理和测量方法。
能见度的定义和测量方法在大气物理学中,能见度是指在目视下能够清晰识别实物的最远距离,其中目视下是指非常理想的环境下观察者的眼睛没有劣化,天气非常晴朗且无污染。
能见度单位是米,用 V 表示。
能见度的测量方法有很多种,如人眼观测、比色板法、光电法等等,但是这些方式有很大的局限性,只能测量出一定程度内的能见度。
目前,科技不断进步,能见度仪已经成为了目前最常用的测量方式。
能见度仪的原理能见度仪是一种基于散射原理的光学测量仪器,其原理就是根据光线的散射规律,利用光电度量方法将入射光线和散射光线之和,然后测出能见度。
能见度仪将光源和探测器固定在同一位置,光源向上发射,光线在大气中发生散射,散射光线被探测器捕获,能见度测量值通过探测器输出。
探测器可以采用数码式电池,通过对电池输出电流进行处理,可以获得精确的测量结果。
能见度仪的应用能见度仪广泛应用于交通安全、环境监测、污染控制和科学研究等领域。
在机场、高速公路、铁路等交通设施上,能见度仪可用于智能交通控制系统和气象监测预警系统,从而提高了交通的安全性。
在城市环保方面,能见度仪可以监测空气质量和污染物的扩散情况,帮助人们提前预防和减少污染。
在气象学方面,能见度仪也是重要的测量工具,可以用于气象预测、天气预报以及气候研究等方面。
结论在现代社会中,能见度仪是一个非常重要的工具,被广泛地应用于各个领域。
能见度仪的原理基于光学散射原理,通过测量入射光线和散射光线的和,来确定能见度。
通过这种方法,能够提高交通安全、环境保护和气象预测的精度,为人类的生活提供更加安全舒适的环境。
透射式能见度仪工作原理

透射式能见度仪工作原理
嘿,朋友们!今天咱就来唠唠透射式能见度仪的工作原理哈!你知道不,这玩意儿就像我们的眼睛一样神奇呢!
想象一下,在一个大雾弥漫的天气里,我们啥都看不清,那种感觉可真
不爽。
但这时候,透射式能见度仪就派上大用场啦!这东西是咋工作的呢?简单说,它就是靠发送一束光,然后测量这束光穿过空气后还剩下多少。
就好比你朝着远处扔一个球,然后看看球飞过去后还剩下多少力气一样,是不是很好理解呀?
它里面有个光源,这个光源就像一个小太阳,不停地往外发射光线呢。
然后这些光线就穿过空气,一路向前冲。
如果空气中没什么阻挡,那光线就能走得很远;可要是有很多雾气呀、灰尘呀,光线就会被挡住一些啦。
这时候,仪器的另一边有个接收器,就负责来接收这些穿过来的光线。
接收器就像是一个超级敏感的小侦探,能察觉到哪怕一点点光线的变化哟!你说牛不牛?
咱再来说说这个原理有啥用。
哎呀呀,用处可大了去啦!比如说在机场,飞行员得知道能见度咋样才能安全起飞和降落呀,这时候就靠它啦!它能告
诉飞行员现在前方的视线好不好,能不能飞,这可关系到大家的生命安全呢,可不是闹着玩的!还有在马路上,交通部门也得靠它来了解路况呀,要是能见度太低,就得采取措施,免得发生事故呀!
总之,透射式能见度仪是个超级厉害的家伙,虽然它平时不怎么起眼,但关键时刻能发挥大作用呢!它的工作原理虽然听着有点复杂,但其实也不难理解嘛,对吧?所以呀,可别小瞧了它哟!。
能见度仪的原理是怎样的呢

能见度仪的原理是怎样的呢什么是能见度仪?能见度仪是一种用来测量雾、霾、烟等天气下能见度的仪器,它能够显示出在具体天气下的能见度的值。
能见度仪的工作原理能见度仪的工作基于散射原理。
散射是指光线在经过某种物质时,被微小颗粒所反射、散开,从而向四面八方传播。
在空气中,一些物质,比如悬浮在空气中的微粒子如水滴、沙尘和气溶胶等,就会对可见光产生散射现象,从而影响了光的传播。
当大量的微粒子聚集在一起时,就会形成雾或者霾。
此时,人们的肉眼看不清楚前方的物体,也就说这个时候人的能见度就非常低。
能见度仪在工作时,会发送出一个光束,然后通过测量光线被微粒子散射后的反向光的强度来计算能见度。
大家都知道,微粒子是会散射光的,当光线通过一个含有微粒的气体时,微粒子会将可见光中的一些频率散射出来,导致光线在大气中传播的距离缩短,人们的能见度就会下降。
一般来说,微粒子越多,能见度就越低。
在能见度仪中,发送的光线会与空气中的微粒子相互作用,微粒子散射的光经由反射镜聚焦后,在光照度感应器处被侦测。
然后,用计算机算法来更新实时环境的能见度值。
通过这种测量能见度的方式,人们就可以了解当地的天气情况,并采取相应的措施。
能见度仪的种类一个完整的能见度检测仪包括多个部分,其中包括发送激光、照射反光板、检测光信号等。
目前,市场上常见的能见度仪主要有以下几种:散射式激光雷达能见度仪该种类型的仪器利用激光的小角度散射与气团中散射粒子的相互作用,来计算出实际的能见度值。
该仪器使用的技术是激光探测技术,这种技术使用的激光只是极电热的低功率激光,不会对人体产生任何危害。
散射光能见度仪该型号是可见光能见度检测仪的一种,该型号的特点是仪器使用红外线作为发射光源,然后通过光路径上的散射装置发出光线,将光线发射到测量环境中,再测量出反射照度值,并将数据转换成能见度值。
总结能见度仪的运作原理基于散射技术。
它能够测量雾、霾、烟等天气下的能见度,是一种非常有用的气象仪器。
能见度仪的工作原理

能见度仪的工作原理
嘿,朋友们!今天咱来唠唠能见度仪的工作原理。
你说这能见度仪啊,就像是我们的眼睛,但它可厉害多啦!它能精准地测量出大气的能见度呢。
想象一下,在一个大雾弥漫的天气里,我们的眼睛看不了多远,就好像被一层纱给遮住了。
但能见度仪可不一样,它就像一个超级侦探,能透过这层“纱”,清楚地知道前方到底能看多远。
它是怎么做到的呢?其实啊,它主要靠的是发射和接收光线。
就好像我们在黑暗中打着手电筒,然后根据看到手电筒光的情况来判断周围的环境一样。
能见度仪会发出一束特殊的光,这束光在空气中传播,然后它再接收回来。
通过分析这束光在传播过程中被空气中的颗粒物散射、吸收等情况,就能得出能见度的数据啦!是不是很神奇?
你看啊,这就好比我们走路,我们得知道前面的路看得清不清楚,才能放心大胆地走。
能见度仪就是帮我们看清“路况”的那个小助手呀!它默默地工作着,为我们提供着重要的信息呢。
而且啊,它还特别精准,一点点细微的变化都能察觉到。
就像一个细心的守护者,时刻关注着周围的一切。
要是没有它,那我们在一些特殊的天气条件下,不就像没头苍蝇一样乱撞啦?比如说飞机飞行的时候,如果不知道能见度,那多危险啊!还有开车的时候,要是不知道前方的视线情况,那不是很容易出事故嘛!
所以说啊,这能见度仪可真是个了不起的发明呢!它就像一个无声的英雄,在背后默默地为我们服务着,保障着我们的安全。
咱可得好好感谢这些科技发明啊,让我们的生活变得更加安全、更加便利。
以后遇到大雾天啥的,咱就想想能见度仪,心里也能踏实不少呢!这就是能见度仪的工作原理啦,是不是很有意思呀?。
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能见度仪测量原理
能见度仪是一种用于测量大气中能见度的仪器。
它可以通过测量在一定距离范围内可
见的物体数量来确定能见度。
能见度仪的测量原理基于光的衰减和散射。
在大气中,光线会受到空气中的物质(如
水滴、灰尘等)的散射、吸收、反射等影响,从而降低光线传播的效率,使得我们所能观
测到的距离受到限制。
能见度仪通过对光线的衰减情况进行测量来确定能见度。
其基本原理是:发射一定量
的光束通过空气,然后测量光线在空气中的强度。
一般来说,能见度仪中的光源使用红外
线光源,因为这种光线的波长比较长,能够更好地穿透空气,克服散射和吸收的影响。
当光束穿过空气时,其强度会因光线在大气中与空气中的污染物发生相互作用而逐渐
降低。
光束的强度降低越多,说明大气中的污染物、灰尘等越多,能见度就越低。
因此,
能见度仪通过测量光束的强度来计算能见度。
能见度仪一般有两种类型:光电式和人眼式。
光电式能见度仪利用光电传感器来检测
光线的强度。
它会自动读取传感器所接收到的电流值,通过转换电路将其转换为能见度值。
人眼式能见度仪则需要人为观察光线的强度,根据能否看到特定的对象来估计能见度。
总的来说,能见度仪是一种非常重要的气象仪器,能够为各种应用提供准确的能见度
信息。
其测量原理基于光的衰减和散射,通过发射光束并测量其强度,能够确定能见度。
不同类型的能见度仪具有不同的操作方式和精度,因此在选择仪器时需要认真考虑其应用
场景和精度要求。