[实用新型]紫外线指数实时测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及测量技术，特别是涉及一种紫外线测试值即紫外线指数的实时测量技术。

背景技术

目前传统的紫外测量仪器使用滤光片来匹配红斑曲线所带来的一系列问题，如匹配准确性难以控制，使用多种滤光片使体积增大，某些光谱难以滤掉等等问题，导致测量准确性难以保证；而且降低了对测量电路的要求。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种体积小，可靠性高、测量精度高、测量方便、能够实时监测和预报的、而且省去了滤光片的紫外线指数实时测量装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型所提供的一种紫外线指数实时测量装置，其特征在于，包括：

一硬件电路部分，由头部及主机两部分组成，其中，

一头部部分，用于紫外信号和温度信号的接收与放大；其中包括：

一能和红斑响应曲线匹配的肖特基紫外探测器连接前置放大电路的输入端；

一温度传感器连接信号放大电路的输入端；

硬件电路部分还包括：

一主机部分，其中包括：

一模数转换电路，用于信号的模数转换，分别连接头部的前置放大电路和信号放大电路的输出端；

一单片机控制电路，用于完成数据处理及温度补偿，连接模数转换电路的输出端；

一显示电路，用于测量结果的显示，并以彩色柱状的形式显示测量的紫外线指数，其颜色定义符合世界卫生组织(WHO)的有关规定；

测量时，先对处理后的数据和事先已经定标的紫外指数数据进行比较，并查找相应的温度补偿数据后，即可得到最终的实时紫外指数值和温度值，然后送到LED点阵屏幕和柱状彩灯进行紫外线指数和温度的显示。

进一步地，所述头部为一金属盒，盒上部紫外线入口设有半球形的石英玻璃罩和聚四氟乙烯漫透射板，盒内设有肖特基紫外探测器，盒外壳的内壁涂黑。

进一步地，所述前置放大电路由精密运算放大器组成的二级放大电路。

利用本实用新型提供的紫外线指数实时测量装置，由于使用与红斑曲线相匹配的GaN紫外肖特基探测器，在测量紫外指数时，可以省去增加滤光片的要求，可方便的直接进行测量。使用这种方法是未来紫外指数测量的方向之一，它在减小仪器的体积，增加仪器可靠性，提高测量的精度等方面都显现了十分突出的优点。同时，便于在紫外气象研究领域进行推广。仪器轻便灵活，能够使用于多种场合，特别适合在气象部门使用，并能够在公众场合显示预报。

附图说明

图1是本实用新型实施例紫外线指数实时测量装置原理框图；

图2是本实用新型实施例紫外线指数实时测量装置的头部结构简图；

图3是本实用新型实施例头部的紫外信号采集与放大电路原理图；

图4是本实用新型实施例头部的温度采集与放大模块电路原理图；

图5是本实用新型实施例紫外线指数实时测量装置的主机部分电路原理图；

图6是本实用新型实施例紫外线指数实时测量装置的程序流程框图；

图7是太阳光谱内所度量的紫外线辐照度及红斑作用的曲线图；

图8是受红斑光谱加权后的总紫外线辐照度的曲线图；

图9是肖特基紫外探测器件的光谱响应曲线图。

具体实施方式

以下结合附图说明对本实用新型的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本实用新型，凡是采用本实用新型的相似结构及其相似变化，均应列入本实用新型的保护范围。

参见图1所示，本实用新型实施例所提供的一种紫外线指数实时测量装置包括：

一硬件电路部分，由头部及主机两部分组成，其中，

一头部部分，用于紫外信号和温度信号的接收与放大；其中包括：

一能和红斑响应曲线匹配的肖特基紫外探测器连接前置放大电路(OPA111)的输入端；

一温度传感器(AD590)连接信号放大电路(LF353)的输入端；

硬件电路部分还包括：

一主机部分，用于信号的转换、补偿、处理、显示；其中包括：

一模数转换电路(8位A/D转换芯片MAX154)，用于信号的模数转换，分别连接头部的前置放大电路和信号放大电路的输出端；

一单片机控制电路(高速单片机DS87C520)，用于完成数据处理及温度补偿，连接模数转换电路的输出端；

一显示电路(128×48点阵LED显示屏和柱状彩灯显示器)，用于测量结果的显示，并以彩色柱状的形式显示测量的紫外线指数，其颜色定义符合世界卫生组织(WHO)的有关规定。