专利名称：激光雨滴谱分析测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种气象观测装置，尤其涉及一种基于激光技术通过测量降水粒径大小 和速度而获得降水滴谱的激光雨滴谱分析测量装置。
背景技术：
目前，降水测量装置常用的是翻斗式雨量筒或者称重式雨量筒，这些设备能够获得雨量 的多少，但是无法获得瞬时雨强，雨点的粒径大小，雨滴降落速度等降水信息。
随着激光技术的发展，已可应用激光原理对高速运动物体进行测定，实现测定运动物体 的总量、大小、强度和运动速度，尤其对微小物体的测定，测定对象可达0.16mm。其中，可 用于定量测雨滴粒度分布的仪器包括Joss-Waldvogel (J-W)雨滴测量器、光学雨量计(OP) 等，价格昂贵。 发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种基于激光技术测量降水粒径 大小和速度的测量装置，从而获得降水类型粒径分布的雨滴谱图。
本实用新型的技术方案是 一种激光雨滴谱分析测量装置，包括激光传感器和信号控制 处理器，激光传感器和信号控制处理器电连接，其特征在于，还包括与信号控制处理器电连 接的交通气象传感器信号接口单元。
进一步地，所述的^J光传感器包括激光发射器和光电接收器，所述的信号控制处理器采 用单片机。
所述的交通气象传感器信号接口单元还连接气象要素传感器进行数据采集。 本实用新型与现有技术比较，具有如下有益效果
1、 本实用新型通过测定设定时间段内的降水在不同粒径大小区间和不同速度区间的粒子 的数目，从而获知采样区间内的降水粒径大小速度分布，提供输出基于粒径分布分析而获得 的天气现象代码。
2、 本实用新型的测量装置预留了配接其它交通气象测量传感器接口，能够方便配接其他 要素的传感器，不仅能够独立工作，而且可以很容易、低成本地配置成更复杂的监测站型。

图1为本实用新型的系统组成框图2为激光传感器和信号控制处理器的结构框图3为交通气象传感器信号接口的工作原理框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，本实用新型的激光雨滴谱分析测量装置包括分别与信号控制处理器电连接 的激光传感器和交通气象传感器信号接口单元。
在图2激光传感器和信号控制处理器的结构框图中，激光传感器包括激光发射器和光电 接收器，信号控制处理器采用单片机。激光发射器和光电接收器分别和单片机电连接，单片 机带有一个RS285接口和一个RS232接口 。
激光发射器采用半导体激光二极管，光电接收器采用光电二极管。单片机控制激光发射 器发射650nm的一束水平红光激光穿过降雨区，利用消光测量原理，在测量区域内的任意位 置，当降水颗粒物降落穿过光束时，信号会发生变化，亮度变暗的程度反映空气颗粒物粒径 的大小，根据信号的持续时间推导出下降速度。光电接收器将接收到的光信号转换成电信号 后送入单片机，利用单片机内嵌处理程序分析处理，得到测量的基本参数粒径和速度，并进 一步推导出粒径分布、降水量、能见度、降水动能和降水类型。通过对降雨进行定性分析， 可以得到降雨或降雪的强度，区分毛毛雨、大雨、冰雹、雪花、雪球以及各种介于雪花和冰 雹之间的降水，根据不同粒径大小区间和不同速度区间的粒子的数目，绘制出雨谱图。
此外，根据单片机存储器中存储的不同标准的天气现象代码如SYNOP/METAR电报码等， 确定天气现象和降水类型，通过RS485接口或RS232接口输出到记录仪或计算机。
图3交通气象传感器信号接口单元的工作原理框图中，交通气象传感器信号接口包括数 字信号处理接口和模拟信号处理接口，可连接风速、风向、温度、湿度等气象要素传感器进 行数据采集，分别对风速传感器、风向传感器、温度湿度传感器输出的数字信号、脉冲信号 或模拟信号采用现有技术进行A/D转换、光电隔离等转换处理后接入信号控制处理器的单片 机，方便配接其他要素的传感器，不仅能够独立工作，而且可以很容易、低成本地配置成更 复杂的监测站型。
权利要求1、一种激光雨滴谱分析测量装置，包括激光传感器和信号控制处理器，激光传感器和信号控制处理器电连接，其特征在于，还包括与信号控制处理器电连接的交通气象传感器信号接口单元。
2、 根据权利要求1所述的激光雨滴谱分析测量装置，其特征在于，所述的激光传感器包 括激光发射器和光电接收器，所述的信号控制处理器采用单片机。
3、 根据权利要求1所述的激光雨滴谱分析测量装置，其特征在于，所述的交通气象传感 器信号接口单元还连接气象要素传感器进行数据采集。
专利摘要本实用新型公开了一种激光雨滴谱分析测量装置，包括分别与信号控制处理器电连接的激光传感器和交通气象传感器信号接口单元；所述激光传感器包括激光发射器和光电接收器，所述信号控制处理器采用单片机，所述交通气象传感器信号接口单元还连接气象要素传感器进行数据采集。本实用新型通过测定设定时间段内的降水在不同粒径大小区间和不同速度区间的粒子的数目，从而获知采样区间内的降水粒径大小速度分布，提供输出基于粒径分布分析而获得的天气现象代码，可广泛用于气象台站、交通部门的气象观测。
文档编号G01N15/14GK201392306SQ20092010736
公开日2010年1月27日 申请日期2009年4月16日 优先权日2009年4月16日
发明者胡玉铎 申请人:北京华创风云科技有限责任公司