能见度仪的原理是怎样的呢

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 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。

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。

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。

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。

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。

Science and Technology &Innovation ┃科技与创新2021年第07期·45·文章编号：2095－6835（2021）07－0045－03前向散射式能见度仪现场核查方法与应用李生慧，徐泽东，代永光，廖鑫（青海省大气探测技术保障中心，青海西宁810000）摘要：目前，中国自动气象站使用最广泛的一种自动能见度观测设备是前向散射式能见度仪。

能见度仪的出现大大提高了气象观测自动化水平。

为保证自动气象站能见度自动观测数据的可比较性和准确性，需要定期对所使用的能见度仪的测量性能进行核查。

主要以实际操作的角度对观测场内的能见度仪现场核查方法进行介绍，包括能见度仪原理、核查套件、核查步骤及实际应用等。

关键词：前向散射；能见度；现场核查；PWA12校准套件中图分类号：P415.33文献标志码：ADOI ：10.15913/ki.kjycx.2021.07.014气象能见度指在通常的天气情况下，视力正常的人可以从天空背景中看到并识别的最大水平距离[1]。

能见度观测对开展天气预报，进行气候变化分析和开展气象公众服务至关重要。

能够实现能见度自动观测的仪器被称为能见度仪。

其中，前向散射式能见度仪被广泛应用于全国各个自动气象站[2]。

在实际应用中，能见度仪观测数据的准确性随着环境的变化、使用时间的增加，不可避免地会发生变化，定期对能见度仪测量性能进行核查是保证测量数据准确性的重要工作[3-4]。

根据《前向散射式能见度仪核查方法（试行）》中关于“观测站能见度仪现场核查”工作的要求，本文选用青海各气象台站普遍使用的华云升达（北京）气象科技有限公司生产的DNQ1型前向散射式能见度仪（下简称“能见度仪”），使用PWA12校准套件对能见度仪进行核查，并结合实际核查工作中的实际操作步骤、注意事项进行了介绍[5]。

1能见度仪的原理及构成1.1能见度仪的原理能见度仪由传感器、采集器以及外围设备三部分构成，其中传感器包括发射镜头和接收镜头。

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？。

DNQ3型能见度仪工作原理及安装维护1.工作原理（1）发射装置：能见度仪发出一束红外光，并通过一个狭缝状的发射装置将光束指向测量区域。

（2）探测装置：探测装置由一个接收器和一个光敏元件组成。

当光束经过测量区域时，散射光会被接收器捕捉。

光敏元件将接收到的散射光转化为电信号。

（3）电子系统：电子系统接收到来自光敏元件的信号后，经过滤波、放大、模数转换等处理，得到一个与散射光强度成正比的数字信号。

（4）计算能见度：通过与空气中的散射颗粒相关的经验公式，将散射光强度转化为能见度。

2.安装维护（1）安装位置：选择一处无障碍物遮挡、无干扰光源的开阔地点进行安装。

避免阳光直射和强光的照射，以免影响测量结果。

（2）定期校准：定期校准能见度仪是确保测量结果准确的关键。

一般建议每半年校准一次。

校准时，需要使用标准光源或参照仪器进行比对校准，确保仪器输出值与真实能见度值一致。

（3）清洁维护：保持能见度仪的光学部件和接收器的清洁是关键。

定期检查并清除任何灰尘、污垢或杂质，以确保仪器的正常工作和准确测量结果。

（4）用户培训：确保操作人员受过专业培训，熟悉设备的使用方法和维护操作。

必要时，可以邀请厂家技术人员进行培训或指导。

（5）检修和维修：如果发现仪器出现故障或不同寻常的测量结果，及时进行检修和维修。

定期检查仪器的电子系统和光学部件的状态，更换老化或损坏的部件。

总之，DNQ3型能见度仪工作原理是通过测量散射光的强度来间接测量能见度，安装和维护的关键是正确选择安装位置、定期校准和保持仪器清洁。

只有合理使用和维护，才能保证仪器的正常运行和准确的测量结果。

能见度仪所根据的原理介绍能见度仪是指观测目标物的能见距离，即指观测目标物时，能从背景中分辨出目标物的***大距离。

超出这个zui大距离，就看不清目标物的轮廓，分不清形体，称之为不能见。

而在这个距离之内，完全能见，甚至于清晰可见。

能见度是地面气象观测的重要项目，能见度仪的准确测量应用在电力供应、通讯工程、工农业生产等众多领域，且有着极其重要的意义。

在航空、航海、高速公路等交通运输领域，能见度是关系到人员和设备安全的重要气象要素;在地球的气象研究、城市环境改善和沙尘暴监测治理等部门，能见度也是重要的气象参数。

随着现代科学技术的发展，能见度仪已经成为我军科研、训练、作战的重要军事气象保障装备。

前向散射能见度仪是继透射式能见度仪后发展起来的新一代大气能见度检测仪器，是应用光的大气散射理论和红外探测技术开发的新产品。

该设备通过了国家靶场全面性能考核、使用考核;设备结构简单，使用操作方便，人机界面友好，测量数据与人工观测和国外同类设备测量结果具有较好的可比性，总体技术达到了国际先进水平;能对大气能见度和机场跑道视程进行快速、准确、有效的测量和报告。

能见度仪的工作原理主要是依据对大气消光系数(或大气的光衰减系数)的测量。

根据Koschmider原理，气象光学视距MOR与消光系数σ之间存在函数关系。

只要测定σ，就可计算得到MOR值。

另外，能见度检测仪采用前向散射法测大气消光系数，通过公式换算得出能见度;其特点是白天夜晚都能工作、使用灵活方便。

能见度仪由稳定的红外发射光源，高灵敏度、大动态范围的红外散射光接收器;信号采集与处理器，控制器，加热器，电源，调制解调器，防护罩，防腐支架，不锈钢机箱等部件组成。

标签:能见度仪。

PWD20型能见度仪的构造\原理和日常维护摘要介绍了PWD20型自动化能见度仪的构造,以及由发射端、接收端等组成信号收发系统的工作原理,分析了警告指示或报警消息、信息错乱、能见度值连续偏高、能见度值持续偏低等常见故障的原因,并提出了具体的处理方法,以为PWD20型能见度仪的使用提供参考。

关键词能见度仪;构造;原理;日常维护大气水平能见度是用特殊标志或发光体的可视距离表示的大气透明度。

能见度不仅与悬浮在大气中的固体或液体微粒引起的大气消光系数有关,还与个人视觉、可见理解、光源特征等其他因素有关。

能见度的连续人工目测,不仅辛苦而且往往带有一定的主观性和不确定性。

因此,提高能见度的观测水平,尽可能通过仪器测量取代人工目测是气象观测技术发展中需要解决的一项重要问题,通过多年的测试,能见度测量仪的业务化工作已取得一定进展,并在不同类型的气象站得到应用[1]。

近年来,自动化气象设备在我国被大量投入到业务使用中,各类气象要素的人工观测逐渐被自动观测所替代。

2009年10月第十一届全运会在山东成功举办,山东省气象局为满足比赛要求,在全省大量布设了PWD20型自动化能见度观测仪,为各项赛事安排提供了良好的气象服务支持,实现了10～20 000m的能见度连续观测,这是人工观测不能达到的。

由于能见度观测仪架设在观测场内,长期受自然环境的影响,仪器难免出现故障或异常资料,该文通过分析其工作原理、常见故障,并总结了日常维护方法,以为广大业务人员提供参考。

1构造及原理PWD20型能见度仪主要包括发射端和接收端。

发送终端由红外发光二极管、控制和索引电路、二极管亮度监控器、后散射接收终端组成。

接收终端由光敏二极管、前置放大器、电压到频率转换器、反向测量光源二极管和一些时间选择和电子元器件组成。

发送终端电脉冲IR-LED的频率是2 000HZ,发送终端级别亮度测量是用来自动保持二极管提前设定的值。

CPU监控“LEDI”回馈电压来获取LED使用时间的信息和有可能出现的问题。

大气散射能见度仪原理引言：大气散射能见度仪是一种用来测量大气能见度的仪器。

它通过分析光在大气中的散射情况来估算能见度。

在本文中，我们将介绍大气散射能见度仪的原理及其工作方式。

一、大气散射原理大气散射是指光在大气中碰撞并改变方向的现象。

当光通过大气中的颗粒物质时，会发生散射作用。

颗粒物质的尺寸越小，散射作用越明显。

大气中的颗粒物质包括空气中的微小悬浮颗粒、水蒸汽、云雾中的水滴等。

这些颗粒会将光散射到各个方向，使得远处的物体或景象变得模糊不清。

二、大气散射能见度仪的原理大气散射能见度仪利用了大气散射原理来测量能见度。

它的工作原理基于以下两个关键步骤：1. 发射光束：大气散射能见度仪首先发射一束光束，通常使用红外或激光光源。

这束光经过准直器和滤波器，使其成为一个窄束，然后被发射到大气中。

2. 接收光信号：光束在大气中散射后，一部分光会沿着与入射光相反的方向返回到散射能见度仪。

这些返回的光信号被接收器捕获并转换为电信号。

三、测量能见度大气散射能见度仪通过分析接收到的散射光信号来估算能见度。

根据大气散射的特性，能见度与散射光强度成反比关系。

因此，当接收到的散射光强度较弱时，意味着能见度较低。

散射光信号经过接收器转换为电信号后，会经过信号放大和滤波等处理步骤。

接下来，这些处理后的信号会被传递给计算单元进行分析和处理。

计算单元使用预先设定的算法和模型来计算能见度。

四、应用领域大气散射能见度仪在许多应用领域中发挥着重要作用。

以下是一些常见的应用领域：1. 气象观测：大气散射能见度仪是气象观测中常用的仪器之一。

它可以用来监测大气能见度的变化，提供准确的天气预报和气象信息。

2. 航空领域：在飞机起降过程中，能见度是一个重要的安全指标。

大气散射能见度仪可以帮助航空员实时监测能见度，确保飞行操作的安全性。

3. 环境监测：大气散射能见度仪可以用于监测空气质量。

通过测量能见度，可以评估大气中悬浮颗粒物的浓度，进而判断空气污染程度。

能见度仪所根据的原理介绍能见度仪是一种用于测量大气中水分子或其他浮动颗粒的数量，从而判断空气中的透明度和能见度的仪器。

它主要通过两种原理来进行测量：透射型和散射型。

透射型能见度仪的工作原理基于光的透射特性。

当光传播到一个介质中时，由于吸收、散射和折射的影响，光的能量会发生变化。

这些变化与介质中的颗粒数量、大小和浓度有关。

透射型能见度仪通过测量透射光的强度来确定空气中颗粒的数量和大小，从而评估能见度。

透射型能见度仪由一个发射光源和一个接收器组成。

发射器通常采用激光器或LED光源，它会发出一束光经过空气传播。

接收器会接收透射过来的光，并测量其强度。

如果大气中存在较多的颗粒或水分子，光就会被吸收、散射或折射，导致接收器所接收到的光强度降低。

根据透射光强度的下降程度，能见度仪可以计算出空气中颗粒的浓度和大小，进而估算出能见度。

散射型能见度仪的工作原理基于光在大气中的散射特性。

当光通过大气中的颗粒时，根据颗粒的大小和浓度不同，光的折射和散射程度也会有所不同。

这些光的散射是可以被探测到的，而且散射光的强度与颗粒的浓度和大小成正比。

散射型能见度仪通常由一个发射器和一台散射仪组成。

发射器发射一束光束，光经过空气中的颗粒时会发生散射，然后由散射仪接收被散射的光，并测量其强度。

通过测量散射光的强度和方向，能见度仪可以计算出大气中颗粒的浓度和大小，从而估算出能见度。

无论是透射型还是散射型的能见度仪，其测量结果都会受到一些因素的影响。

例如，大气中的湿度、气温和空气中的颗粒类型都会对能见度测量结果产生影响。

因此，为了获得准确的能见度测量结果，需要对这些因素进行补偿和校正。

需要指出的是，能见度仪在测量大气能见度时，主要针对可见光波长范围进行测量。

对于其他波长范围的光，如红外光或紫外光，能见度仪的测量结果可能会有所不同。

总而言之，能见度仪是一种利用光的透射特性或散射特性来测量大气中颗粒浓度和大小，从而评估能见度的仪器。

不论是透射型还是散射型，能见度仪的核心原理都是光的散射和透射特性，通过测量光的强度和方向来估算颗粒浓度和能见度。

CJY—1G前向散射能见度仪的原理分析作者：代华龙来源：《中国科技纵横》2014年第08期【摘要】随着气象业务体制改革的不断深入，以前人工估测的能见度气象要素改为自动化仪器观测，洛阳凯迈（环测）公司生产的CJY-1G型前向散射能见度仪作为一种智能化的新一代大气能见度监测设备，2013年在气象台站装备较多，本文分析了该型仪器的工作原理和内部结构，以期给用户工作中参考。

【关键词】 CJY-1G能见度仪原理组成维护能见度（Visibility），是反映大气透明度的一个指标，在气象学中，能见度用气象光学视程表示。

气象光学视程是指白炽灯发出色温为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。

能见度和当时的天气情况密切相关。

当出现降雨（雪）、雾、霾、沙尘暴等天气过程时，大气透明度较低，因此能见度较差。

测量大气能见度一般可用目测的方法，但是，能见度的估计受许多主观的和物理的因素的影响，近年来，随着气象业务体制改革的不断深入和服务的需要，我国大部分气象台站都安装了能见度仪，基本实现了能见度的自动化观测。

目前大气能见度探测仪主要有透射式能见度仪（测量水平空气柱的消光系数或透射因数。

光的衰减是由沿光束路径上的微粒散射和吸收造成的）和散射式能见度仪（测量小体积空气对光的散射系数。

在自然雾中，吸收通常可忽略，散射系数可视作与消光系数相同）。

其中散射式能见度仪中的前向散射仪应用最为广泛。

CJY-1G型前向散射能见度仪作为一种智能化的新一代大气能见度监测设备，2013年在气象台站装备较多，它具备能见度观测和背景光测量功能。

下面主要介绍这种能见度仪的原理与结构。

1 CJY-1G能见度仪工作原理散射能见度仪通过测量散射系数从而估算出气象光学视程。

大气中光的衰减是由散射和吸收引起的，在一般情况下，吸收因子可以忽略，而经由水滴反射，折射或衍射产生的散射现象是影响能见度的主要因素。

故测量散射系数的仪器可用于估计气象光学视程（MOR）。

一种前向散射式能见度仪的原理分析与使用维护摘要：介绍了FD12前向散射能见度仪的构成、工作原理、安装环境要求及日常维护等问题。

关键词：能见度仪FD12 前向发射设备维护?オ?引言能见度即目标的能见距离，指观测目标物时，能从背景上分辨出目标物轮廓的最大距离，是气象业务观测项目之一，且因其与人类活动息息相关，大雾等恶劣天气的影响造成的低能见度，对航空、军事、航海、高速公路、海上运动项目及市民日常生活带来诸多不利影响，随着经济的高速发展，带来的影响更为突显，越发引起人类重视，能见度的观测及预报预警十分重要。

传统气象测报业务中，能见度观测只能由测报员凭经验由肉眼观测，人眼观测范围有限及测报员主观造成的误差成为能见度观测的误差主因。

基于自动化技术的能见度仪与人工观测相比，大大提高了能见度观测的稳定性及测量精度，且增加了能见度观测数据密度，对能见度的预报预警提供了更加丰富的数据资料。

?オ?1、能见度仪的分类能见度仪根据观测原理不同主要分为透射式及前向散射式两种。

透射式能见度仪利用了光在大气中传播受到的直接衰减原理，即将大气对光的吸收、反射、散射等都作为衰减，采用测量发射器和接收器之间水平空气柱的平均消光(透射)系数而算出能见度。

发射器提供一个经过调制的定常平均功率的光通量源，接收器主要由一个光检测器组成，由光检测器输出测定透射系数，再据此计算消光系数和气象光学视程。

透射能见度仪测定气象光学视程是根据准直光束的散射和吸收导致光的损失的原理，所以它与气象光学视程的定义密切相关，观测的能见距离与能见度很一致。

发射器和接收器之间光束传递距离称为基线，可从几米到150m。

它取决于气象光学视程值的范围与测量结果应用情况。

透射式能见度仪的发射器和接收器必须正对瞄准，中间不能有任何遮挡，对安装环境的要求十分严格。

前向散射式能见度仪通过检测专用光源在指定大气体积中的前向散射强度，以求得其散射系数，进而根据相关数学模型演算出大气能见度值。

自动能见度观测仪运行故障分析处理本文主要从酒泉国家基准气候站使用自动能见度观测仪的实际情况出发，阐述自动能见度观测仪结构及工作原理，注重自动能见度观测仪常见运行故障分析处理，并给出了几点自动能见度观测仪维护建议，以供相关部门参考借鉴。

标签：能见度；自动观测仪；运行故障；分析处理能见度能够较好表征大气透明度，大气中悬浮颗粒物越多，空气越浑浊，说明能见度越差。

能见度好坏可以直接反映一个地区大气环境质量。

低能见度天气会对人们生产生活及工作产生不同程度影响，尤其对航空飞行、交通运输等造成影响更大，会严重威胁人们生命财产安全。

酒泉国家基准气候站自使用自动能见度观测仪后，提高了能见度观测数据准确性和密度，为改善大气环境质量提供为更为有效指导依据。

但仪器在长期运行中也会出现故障问题，影响观测质量。

为此本文结合自动能见度观测仪结构及工作原理，对常见运行故障分析处理，并给出能见度仪维护建议，以减少故障发生几率，提升能见度观测数据有效性。

一、自动能见度观测仪结构及工作原理自动能见度观测仪主要结合气溶胶前向散射原理设计，凭借小体积空气对光散射系数测量，获得采样气体消光系数，得出气象光学能见度。

能见度仪结构可靠性较高，功耗低、使用方便，主要由硬件及软件构成，硬件主要由采集器、发射接收端及外围设备三部分构成，软件系统主要涵盖采集系统以及业务系统。

自动能见度观测仪由一个微处理器控制前向散射式测量设备作为光学传感器，其能够对10～50000 m大气能见度做出连续监测。

发射器的光源主要为红外LED，通过脉冲调制后向采样空间照射，采样空间内大气粒子对光形成散射，处在发射器及接收器同平面上固定的散射角θ（33°）散射光束向光电探测器上，通过放大及模/数转换后，由CPU凭借专门算法转变为光学能见度数据。

二、自动能见度观测仪运行故障分析处理自动能见度观测仪在运行中常发生数据异常问题，发生此类状况不但包括硬件因素，同时也有软件影响，但大部分是因为仪器故障产生。

能见度测量（-）9.1概述9.1.1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。

该光通量采用国际照明委员会（ICI）的光度测量发光度函数未确定。

白天气象能见度（Meteorological visibility by day）定义为：相对于雾、天空等散射光背景下观测时，一个安置在地面附近的适当尺度的黑色目标物能被看到和辨认出的最大距离。

必须强调的是，采用的标准是辨认出目标物，而并非仅看到目标物却不能辨认出它是什么。

夜间气象能见度（Meteorological visibility at night）定义为：（a）假想总体照明增加到正常白天的水平，适当尺度的黑色目标物能被看到和辨认出的最大距离；或（b）中等强度的发光体能被看到和识别的最大距离。

空气光（Airlight）是指来自太阳和天空由观测者视野圆锥中的大气悬浮物（和更小尺度的空气分子）散射入观测者眼中的光线。

也就是说，空气光以漫射的天空辐射到达地球表面相同的方式进入眼睛。

空气光是限制黑色目标物白天水平能见度的主要因素，因为沿从目标物到眼睛的视野圆锥对空气光积分，使一个充分远的黑色目标物的视亮度提高至不能从天空背景下辨认出来的水平。

同主观的估计相反，大多数进入观测者眼睛的空气光来源于离他较远的视野圆锥的部分。

以下四个光度测定量是以不同标准详细定义的，诸如由国际电子技术委员会（IEC，1987）：（a）光通量（Luminous flux）（符号：F（或φ），单位：lm（流明））是由辐射通量导出的量，按其对国际照明委员会（ICI）标准光度观测仪的作用确定的辐射量。

HY—V35型能见度仪工作原理及安装维护作者：司方坤徐健鹏张希宏来源：《现代农业科技》2015年第18期摘要介绍了在气象业务中常用的HY-V35型前向散射式能见度仪的工作原理、结构组成、安装流程、日常维护和校准方法，以为广大的观测员提供参考。

关键词 HY-V35；前向散射；能见度仪中图分类号 S163 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2015）18-0255-01能见度是气象观测项目之一，是反映大气的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，并可以在特定条件下分析空气污染的程度。

近年来，唐山市气象部门建设了5套HY-V35型自动能见度观测仪，能见度由自动观测代替人工观测，使得稳定性和测量精度大大提高，也给天气预报提供了更加准确的数据资料和科学依据。

该文重点介绍HY-V35型能见度仪的工作原理、安装流程、维护和校准方法，为广大观测员提供参考。

1 工作原理HY-V35型能见度仪是基于大气中的颗粒物（气溶胶和细小水颗粒等）的前向散射原理而设计的，是继透射式能见度仪后发展起来的新一代气象能见度监测设备。

通过测量小体积空气对光的散射系数，得到采样气体的消光系数，再得出气象光学能见度。

HY-V35型前向散射式能见度仪由发射器、接收器、电源/控制器和机架等组成[1]。

发射器由红外线LED、控制和触发电路、红外线强度传感器和反向散射信号强度传感器组成。

变送器装置以2 kHz的频率使红外线LED产生脉冲波。

红外线强度传感器监控发射光强度，测量的变送器强度用于自动使红外线LED的强度保持为预设值。

反向散射信号强度传感器测量从镜头、其他对象或污染物向后散射的光，此信号也由CPU监控。

接收器由PIN光二极管、前置放大器、电压到频率转换器、反向散射测量光源LED以及一些控制和定时电子器件组成。

接收PIN光二极管检测从采样空气柱内悬浮颗粒散射且被镜头聚焦（特定方向的散射光）的光脉冲。

信号电压由与变送器同步的相敏锁定放大器进行过滤和检测。