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激光雨滴谱
2014-11-24 21:34   审核人:

    以嵌入式微处理器为核心,结合现代光电检测技术、信号调理与处理技术、FPGA技术、DSP技术等,根据降水粒子的大气消光特性及检测到的光电信号特征,估算雨滴等效球形粒径和下降速度,实现雨滴谱、降雨强度和降雨量的自动化观测。

    德国的Thies Clima 激光雨滴谱仪应用激光原理(785 nm激光)对高速运动物体进行测定。可测定运动物体的总量,大小,强度和运动速度。其优越性能尤其表现在对微小物体的测定,测定对象最小直径达到 0.16 mm。激光雨滴谱仪可以监测区分下落中的毛毛雨、大雨、冰雹、雪花、雪球以及各种介于雪花和冰雹之间的降水。可以计算各种降雨类型的强度、总量、能见度,并且进行必要的分析,绘出雨滴谱图,还可以对气象雷达数据进行校正。

技术参数 

环境条件

-40℃~70℃, 0%RH ~ 100%RH

供电电压可以选择直流(仅电路部分)

12V~24 V DC

可以选择直流输入

<150mA (12V DC) <75mA (24V DC)

供电电压可以选择交流(加热+ 电路)

24V ±3.6 V AC 
可选用: AC 230V 或 115V

可以选择交流24V AC输入

<750mA

传感器:
激光二极管 
激光等级 
调制频率 
发光二极管 
测量范围


785nm, 最大. 0,5mW 光能 
激光等级 1M (EN 60825-1:1994 A2: 2001)
172.8 kHz
日光滤光器 (< 700nm)
45.6cm2 (22.8cm × 2.0 cm)

数字信号处理器

TMC320VC33 (55.3 MHz)

RAM-存储器

136KB

闪存

256KB (经过串行接口向上传输)

14Bit-A/D-转换器

扫描 109 kHz (光学测量信号)

12Bit-A/D-转换器

自我检测并选择测量输入

RS485

1200Bd~115200 Bd
绝缘电压为 1kV
双向

数字输出

2 种光连接 (24VDC, 1mA)
绝缘电压为1kV
选择其中一种既可 
2 个继电器 (2路连接, 230VAC)
选择函数

可选: CAN

≤1 MBd

粒子速度

0.2m/s ~ 20 m/s

降水类型的划分:
-毛毛雨(DZ), 冻毛毛雨 (FZDZ)
雨(RA), 冻雨 (FZRA)
冰雹(GR)
雪(SN)
米雪(SG), 冰针(IC)
软雹(GS),多齿冰(PL)

击打频率 (和天气观测相比)
>97%
>99%
>95% (≥ 2 粒子/min)
>99%
t.b.d.
t.b.d.

降水类型输出

SYNOP (Tab.4680), METAR (Tab.4678)

测量强度的最大允许误差 
(如雨)
降水的下落方式: 垂直

≤15% (雨 0.5mm/h~ 20mm/h)
≤25% (雪)

最小强度 
(根据降水类型)

<0.005 mm/h (毛毛雨)

最大强度

>250 mm/h

运用领域

   可运用于气象科学研究、高水位预警、农业气象和水文学、机场和公路交通监控、雷达校准等领域。

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