本實用新型涉及大氣質(zhì)量監(jiān)測激光雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域，具體的涉及一種大氣質(zhì)量監(jiān)測激光雷達(dá)上箱體的結(jié)構(gòu)單元。

背景技術(shù)：

大氣質(zhì)量監(jiān)測是指對一個地區(qū)大氣中的主要污染物進(jìn)行布點觀測，并由此評價大氣環(huán)境質(zhì)量的過程。大氣質(zhì)量監(jiān)測通常根據(jù)一個地區(qū)的規(guī)模、大氣污染源分布情況和源強(qiáng)、氣象條件、地形地貌等因素，在這一地區(qū)選定幾個或十幾個具有代表性的測點(大氣采樣點)，進(jìn)行規(guī)定項目的定期監(jiān)測。

我國規(guī)定的大氣質(zhì)量監(jiān)測項目有二氧化硫、氮氧化物、總懸浮顆粒物、一氧化碳和降塵。此外，還可根據(jù)區(qū)域大氣污染的不同特點，增加碳?xì)浠衔?、總氧化劑、可吸入顆粒物、二氧化氮、氟化物、鉛等特征污染物的監(jiān)測。

大氣質(zhì)量監(jiān)測通常通過激光雷達(dá)進(jìn)行檢測，目前絕大多數(shù)激光雷達(dá)采用直接探測方式，這主要是由于直接探測具有以下優(yōu)點：探測技術(shù)簡單，較容易獲得所需信息；探測系統(tǒng)可靠性、長期穩(wěn)定性好；工作環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，環(huán)境溫度和大氣壓強(qiáng)對探測系統(tǒng)影響?。唤Y(jié)構(gòu)簡單、體積小等。

目前大氣質(zhì)量監(jiān)測激光雷達(dá)上箱體結(jié)構(gòu)單元大都防護(hù)等級較低，組裝安裝困難；光學(xué)鏡片及激光器等高精密元器件對于使用環(huán)境溫度要求很高，需要恒溫環(huán)境；望遠(yuǎn)鏡在使用中因為受到強(qiáng)光直射而導(dǎo)致光束接收不清晰，影響數(shù)據(jù)分析。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

1.要解決的技術(shù)問題

本實用新型要解決的技術(shù)問題在于提供一種防護(hù)等級較高，拆裝方便，且不受外界環(huán)境影響，又可避免強(qiáng)光直射望遠(yuǎn)鏡的大氣質(zhì)量監(jiān)測激光雷達(dá)上箱體的結(jié)構(gòu)單元。

2.技術(shù)方案

為解決上述問題，本實用新型采取如下技術(shù)方案：

一種大氣質(zhì)量監(jiān)測激光雷達(dá)上箱體的結(jié)構(gòu)單元，包括信號發(fā)射單元、信號接收單元、高透光率的光學(xué)玻璃、內(nèi)箱體層、外殼箱體及固定在外殼箱體內(nèi)底面的安裝支架，其中，

所述信號發(fā)射單元包括依次安裝在同一軸線上的高能激光器、擴(kuò)束器及反射鏡一，且它們通過托板與支柱固定在安裝支架上；

所述信號接收單元包括依次安裝在同一軸線上的反射鏡二、望遠(yuǎn)鏡、光闌、平凸鏡一、濾光鏡、平凸鏡二、光電倍增管及信號處理模塊，且它們通過托板與支柱固定在安裝支架上；另外，信號發(fā)射單元與信號接收單元疊加安裝并保持同軸向；

所述外殼箱體包括一體成型的外殼主體及分別位于外殼主體兩端的前窗蓋和后蓋，外殼主體包括同軸向穿套貼附的內(nèi)殼體和外殼體，且箱體內(nèi)貼裝有防水硅膠圈，前窗蓋通過設(shè)有防水圈的卡槽安裝在外殼主體一端，后蓋通過套有防水圈的螺釘固定在外殼主體另一端，且后蓋上的出線口設(shè)有防水硅膠套和防水膠。

所述光學(xué)玻璃鑲嵌在外殼箱體的前窗蓋上，光學(xué)玻璃的中心點位于信號接收單元的軸線上，且光學(xué)玻璃中心面與豎直平面的夾角為10°；

所述內(nèi)箱體層為多層隔熱膜，內(nèi)箱體層形同外殼主體，內(nèi)箱體層位于外殼箱體內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述反射鏡一的中心線與信號發(fā)射單元的軸線之間的夾角為45°，反射鏡二的中心線與信號接收單元的軸線之間的夾角為45°。

進(jìn)一步地，所述安裝支架包括水平支架和垂直固定在水平支架上的豎直支架，水平支架上固定著述信號發(fā)射單元的各部件，豎直支架上固定著信號接收單元的各部件。

3.有益效果

(1)本實用新型包括信號發(fā)射單元、信號接收單元及帶有光學(xué)玻璃的箱體外殼，采用單元化設(shè)計，安裝支架定位，拆裝方便、便于維修。

(2)外殼箱體包括一體成型的外殼主體及分別位于外殼主體兩端的前窗蓋和后蓋，箱體密封性達(dá)到IP68防護(hù)等級；箱體內(nèi)部采用隔熱膜加裝內(nèi)箱體層，使箱體內(nèi)部達(dá)到恒溫要求。本實用新型的內(nèi)部構(gòu)件不受外界環(huán)境影響，可戶外全天候部署使用。

(3)箱體前端高透光率的光學(xué)玻璃采用傾斜10度角的安裝方式，在使用中可以反射過濾掉直射光源，避免望遠(yuǎn)鏡被直射強(qiáng)光損害，同時保證信號接收的清晰度，有助于數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確獲取及分析。

本實用新型防護(hù)等級較高，拆裝方便，且不受外界環(huán)境影響，又可避免望遠(yuǎn)鏡被強(qiáng)光直射。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型的裝配圖；

圖3為本實用新型的外形示意圖；

圖4為本實用新型的光束傳播路徑圖。

其中，1-高能激光器，2-擴(kuò)束器，3-反射鏡一，4-反射鏡二，5-望遠(yuǎn)鏡，6-光闌，7-平凸鏡一，8-濾光鏡，9-平凸鏡二，10-光電倍增管，11-信號處理模塊，12-光學(xué)玻璃，13-內(nèi)箱體層，14-外殼箱體，15-安裝支架，141-外殼主體，142-前窗蓋，143-后蓋，151-水平支架，152-豎直支架。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

實施例

如圖1、圖2及圖3所示的一種大氣質(zhì)量監(jiān)測激光雷達(dá)上箱體的結(jié)構(gòu)單元，包括信號發(fā)射單元、信號接收單元、高透光率的光學(xué)玻璃12、內(nèi)箱體層13、外殼箱體14及固定在外殼箱體14內(nèi)底面的安裝支架15，其中，

所述信號發(fā)射單元包括依次安裝在同一軸線上的高能激光器1、擴(kuò)束器2及反射鏡一3，且它們通過托板與支柱固定在安裝支架15上；

所述信號接收單元包括依次安裝在同一軸線上的反射鏡二4、望遠(yuǎn)鏡5、光闌6、平凸鏡一7、濾光鏡8、平凸鏡二9、光電倍增管10及信號處理模塊11，且它們通過托板與支柱固定在安裝支架15上；另外，信號發(fā)射單元與信號接收單元疊加安裝并保持同軸向；

所述外殼箱體14包括一體成型的外殼主體141及分別位于外殼主體141兩端的前窗蓋142和后蓋143，外殼主體141包括同軸向穿套貼附的內(nèi)殼體和外殼體，且箱體內(nèi)貼裝有防水硅膠圈，前窗蓋142通過設(shè)有防水圈的卡槽安裝在外殼主體141一端，后蓋(143)通過套有防水圈的螺釘固定在外殼主體141另一端，且后蓋(143)上的出線口設(shè)有防水硅膠套和防水膠。箱體密封性達(dá)到IP68防護(hù)等級，高度防塵防水。

所述光學(xué)玻璃12鑲嵌在外殼箱體14的前窗蓋142上，光學(xué)玻璃12的中心點位于信號接收單元的軸線上，且光學(xué)玻璃12中心面與豎直平面的夾角為10°；在使用中光學(xué)玻璃12可以反射過濾掉直射強(qiáng)光，避免望遠(yuǎn)鏡被直射強(qiáng)光損害，同時保證信號接收的清晰度。

所述內(nèi)箱體層13為多層隔熱膜，內(nèi)箱體層13形同外殼主體141，內(nèi)箱體層13位于外殼箱體14內(nèi)。箱體內(nèi)部采用隔熱膜加裝內(nèi)箱體層，使箱體內(nèi)部達(dá)到恒溫，滿足光學(xué)鏡片及激光器等高精密元器件對于使用環(huán)境溫度的要求，再結(jié)合上述密封性高的外殼箱體14，使得本實用新型的運用不受外界環(huán)境影響，可戶外全天候部署使用。

在本實施例中，所述反射鏡一3的中心線與信號發(fā)射單元的軸線之間的夾角為45°，反射鏡二4的中心線與信號接收單元的軸線之間的夾角為45°。

在本實施例中，所述安裝支架15包括水平支架151和垂直固定在水平支架151上的豎直支架152，水平支架151上固定著述信號發(fā)射單元的各部件，豎直支架152上固定著信號接收單元的各部件。

在本實施例中，所述信號發(fā)射單元的軸線與水平支架151之間的距離為59mm，所述擴(kuò)束器2與高能激光器1之間的距離為120mm，反射鏡一3與擴(kuò)束器2之間的距離為270mm，反射鏡一3與前窗蓋142底部之間的距離為60mm。

在本實施例中，所述光闌6與望遠(yuǎn)鏡之間的距離為50mm，平凸鏡一7與光闌6之間的距離為50mm，濾光鏡8與平凸鏡一7之間的距離為60mm,平凸鏡二9貼近濾光鏡8設(shè)置，光電倍增管10與平凸鏡二9之間的距離為30mm。

在本實施例中，所述外殼箱體14的長為740mm，寬為280mm，高為380mm。

實際應(yīng)用中，如圖4所示，信號的發(fā)射過程為：高能激光器1發(fā)射光束透過擴(kuò)束器2射到反射鏡一上，光束先后經(jīng)反射鏡一和反射鏡二反射至光學(xué)玻璃12上，光束穿過光學(xué)玻璃12發(fā)射至大氣中探測；反饋信號的回收過程為：反饋信號穿過光學(xué)玻璃12進(jìn)入望遠(yuǎn)鏡5，透過光闌6穿過平凸鏡一7，經(jīng)過濾光鏡8過濾掉無用光信號后穿過平凸鏡二9聚集射入光電倍增管10，光電倍增管10對信號進(jìn)行增強(qiáng)放大，然后傳輸?shù)叫盘柼幚砟K11進(jìn)行處理。

本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，以上的實施例僅是用來說明本實用新型，而并非用作為對本實用新型的限定，只要在本實用新型的實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本實用新型的權(quán)利要求范圍內(nèi)。