【摘 要】
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本研究主要对基于光学遮挡测量方式的光学雨量传感器原理、系统构成以及雨滴体积光学检测方法进行了研究。主要完成以下工作内容：1.采用三维方向上高速线阵扫描的方法,设计了
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本研究主要对基于光学遮挡测量方式的光学雨量传感器原理、系统构成以及雨滴体积光学检测方法进行了研究。主要完成以下工作内容：1.采用三维方向上高速线阵扫描的方法,设计了一种雨滴三维尺度检测装置,包括上下两层：下层光路由X方向和Y方向两路检测光路,上层检测光路位于下层Y方向光路的正上方。下层光路用于用于降水粒子水平两个方向的尺度大小检测,上层光路与下层Y方向光路用于测量雨滴落速和粒子铅直方向的尺度大小。2.通过研究分析雨滴尺寸与轴比和落速的关系将雨滴建模为椭球形或馒头形,提出一种新的雨滴体积光学检测计算方法,并进行了实际采集计算和验证,根据采集到的雨滴尺度数据计算出该雨滴的近似体积,误差均保持在7%以内。该雨滴三维尺度检测装置提高了雨滴尺度采样精度和分辨率,增加了毛毛雨等微小降水粒子的识别率,上述雨滴体积光学检测方法的研究计算得到的雨滴体积误差较小,能够满足降水粒径测量达到0.1mm的分辨力、降水粒径测量范围达到0.2-25mm、识别不同形状和不同大小的降水粒子等主要探测技术要求,并通过实验室测试手段,对一系列技术指标进行了系统基础检测实验。
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