LPV-3 长距式透射计

简介
当需要连续的、准确度测量空气质量能见度时，Optec LPV-3 透射计是一个很好的选择。Optec LPV-3 可以连续、直接测量选定路径的大气光传输特性。
ARS公司成功地使用LPV-3来监测从乡野到城市环境的情况，并且在各方面成功监测的经验也相当丰富，包含安装、训练、校正、服务、数据整理以及报告。
仪器性能
LPV - 2具有NPS、IMPROVE委员会所要求的能见度监测和数据分析所要求的配置。 
TLPV-2 符合下列标准：
采用550nm或其它预选波长测量白天和完善大气光传输特性
提供采样和平均值
直接积分测量路径上的气溶胶和气体的散射和吸收特性
透射测定法和大气消光系数具有相关性
长时间运行无人值守
低功耗，12伏直流和太阳能可用
工作环境温度
采用模块化设计，重量轻，易于运输 ，轻松维护
概念
Optec LPV-3 测量特定波长（550nm，绿光）下大气的光传输特性，是通过不断测量已知强度光源和已知距离光束路径上的光损失来实现的。不像浊度计，只测量点源总消光的散射部分，LPV-2通过积分已知路径上的大气光散射和吸收特性，来测量总的消光。
LPV - 2透射仪有两个主要组成部分：光源（发射器）和光探测器（接收器）。根据空气质量的能见度量程，发射器和接收器相距0.5到10公里放置。该系统在白天和黑夜都可以测量，发射器发出的光被切割为1秒78个脉冲，使得接收端可以从背景环境光中区分出发射器发出的光信号。
接收器测量的光强度和已知的（校准）发射机的光强度相比较，可以计算出大气传输百分比。当路径距离已知时，接收器可以根据消光(km-1)和能见度量程（公里）计算能见度。
LPV-2耗电低，可选太阳能或电池供电。发射器和接收器具有自动重启，电池备份电路，可以适应长时间的无人值守操作。
 发射器和接收器可在大气环境温度下工作，但需要具有防雨和防尘遮挡。日常维护可以由经过培训的非技术人员进行。仪器校准，一般每年进行一次。
发射器
LPV-2发射器根据程序周期，每隔一段时间发出相同的，切割的、恒定强度的光束。发射器由两部分组成：一个电子控制盒，和一个光源或发射机。
发射器光学执行两个功能:
1. 15瓦钨丝白炽灯发射光进入一个狭窄的锥体里，放大光束至1500瓦光。
2. 操作者可以在接收端能够精确地瞄准光束。虽然1度的光锥是从发射器发出的，但是只有中心的0.17度用于常规监测。这部分的光束非常均匀。              
发射器发出的光的强度由精确光学反馈系统控制，光学系统不断测量中心0.17度部分的光束并进行精细调整以保持恒定的光输出。从发射器发出的光通过灯前方的旋转圆盘装置被切割为1秒78个脉冲，光切割使得接收端可以从背景环境光中区分出发射器发出的光信号。目镜可让操作者准确瞄准光束。
透射计具有 “连续”或“循环”模式。在连续模式下，发射器不断发射切割信号。为了延长灯泡寿命，降低能耗，或适应不同的测量需要，发射器可采用循环模式。在循环模式下，发射器通过编程来确定准确的时间间隔和测量时间。
接收器
LPV-2 接收器接收发射器的光，并转换为电信号，隔离和测量接收到的光并计算和输出所需格式的能见度数据。 
接收器由三部分组成:
1.  长焦距望远镜
2.  探测器目镜
3.  低功耗处理器
望远镜收集发射器的光，通过光电二极管转换为电信号。接收器的处理器“锁住”发射器的光切割频率，并从环境光中区分发射光。处理器将测量的发射光和已知的（校准）发射器的光进行比较来计算光传输的大气干扰。         
通过使用6250个信号样本计算的一分钟平均读数将大气湍流的影响降到最低，平均读数存储于处理器内，可被数据采集器所用直到下一个值计算出来。
和发射器一样，接收器配备了目镜用于准确瞄准探测器，计时器来控制测量时间和间隔时间。
接收器可在环境温度下工作，但需要防水遮挡。
选址
首先要选择发生器和接收器之间无障碍物遮挡区域，为了减少热湍流的影响，实测路径应远高于实际地面。应用于农村，发射器和接收器通常放置于有落差的地形附近；在城市，可安装在2个建筑物上。
当选择测量路径距离时，要先考虑一下空气质量的能见度预期范围。一般来说，在美国西部的偏远地区需要5至10公里的间隔，而在东部或者市区需要0.5至4公里的视线路径。视线路径距离必须准确到米。大多案例里，采用电子测距计来准确测量距离。                                           

系统安装和操作
基本的安装需要稳定的安装支架，防水防尘保护和可靠的供电。安装支架配置应尽可能减少由于热效应影响测量。海拔高度仪器可以实现发射机和接收机望远镜精确瞄准。防护物必须防水，但不建议加热或冷却。
 
发射器和接收器需要12伏直流供电，分别需要34瓦和5瓦进行连续操作。也可采用太阳能板供电。常规维护可以由经过培训的非技术人员进行。每周进行系统调整和光学清洁；500至750小时的使用后需要更换灯泡。系统校准和每年的维修必须由经过培训的技术人员或由制造商来进行。                    

数据和分析
接收器输出能见度测量值到数据采集器（0-10v），用户可选如下数据：
原始接收器读数 (counts)
消光 (km-1)
能见度范围 (km)

产地：美国