LPM激光雨滴谱仪

LPM激光雨滴谱仪

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2022-10-01 09:52:34
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北京澳作生态仪器有限公司

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产品简介

LPM激光雨滴谱仪

详细介绍

1 引言
雨滴谱是反映降水微观物理过程和宏观动力结构的主要指标之一。通过分析雨滴谱，可以深入了解降水的发展和演变过程，揭示降水机制。传统雨滴谱测量包括动力学法、滤纸色斑法、面粉团法、快速摄影法和浸润法等，是通过人工采集大量的雨滴特性参数数据，根据雨滴直径的大小进行统计分类。
但传统方法其过程繁琐、精确度不高，为克服上述方法所带来的问题，我们研发了基于激光原理的高精度激光雨滴谱系统，可以用于测量雨量、雨强以及颗粒大小及速度，甚至可以测量最小直径0.16mm的颗粒。根据用户需求，还可以增加其他气象单元，在降水粒子观测和降水物理研究中具有重要的作用。
2 观测系统设计
2.1 目标
1) 坚固紧凑
2) 低维护
3) 可测量颗粒直径0.16 mm
4) DSP技术
5) 在山区使用的加热扩展
6) 远程控制
7) 安装方便
8) 适用于严酷环境
9) 标准数据输出

2.2 系统组成及技术指标
2.2.1 系统由如下部分组成：
1) 雨滴谱仪；
2) 气象单元（可选）；
3) 数据采集单元；
4) 软件；
5) 防风附件（可选）；
6) 支架等；


2.2.2 技术指标：
技术参数：
l 工作原理：
785 nm激光，0.5mW功率，激光等级1M
l 测量区域： 46 cm² (23 x 2.0 cm)
l 环境条件： -40°C ~+70°C, 0~99% r.H. (可选-60°C ~+70°C)
l 防护等级： IP65
l 供电： 24V AC/DC, < 750="" 可选 230="" vac/115="" vac.="" 230="" vac/115="">
l 重点： 4.8 kg（无其他配件）
l 数据输出： RS485 1200~115200 Bd, 全双攻, 2个24VDC 光耦合器
l 可选输入：
l 雷达反射率：		 PT100, 0--1 V, 0--1000 Hz, 串行同步
Z=-9.9 – 99.9dBZ
降雨：
l 粒径大小： 0.16 ~ 8 mm
l 颗粒速度 0.2 ~ 20 ms
l 区分不同降水： 雨、雪、冰雹等，> 97%
l 最小强度： 0.005 mm/h
l 强度： 250 mm/h
l 粒子等级：
风向传感器：		 440种（22种直径x 20种速度）
l 测量范围： 0 ~ 360°
l 操作电压 4 ~ 18V DC
l 加热： 24 V AC/DC, 20 W
风速传感器：
l 测量范围： 0.5...50 m/s
l 分辨率： 0.07 m
l 操作电压 4 ~ 18V DC
l 加热：
温湿度传感器
l 温度测量范围：
l 温度测量精度：
l 湿度测量范围：
l 湿度测量精度：
l 传感器：
l 操作电压：
l 防护等级：		 24 V AC/DC, 20 W

-30°C ... + 70 °C
1/3 class B（0.25°C）
0 ... 99%
± 2 %
PT 100 acc. to IEC 751
9 - 30 V DC
IP 65
3 数据处理
专用数据采集分析软件，可以采集、分析并对数据进行可视化，


4 应用案例
4.1 关于雨滴超级终端速度的进一步证据 (M. L. Larsen, A. B. Kostinski, and A. R. Jameson，2014)


实验使用21个LPM激光雨滴谱仪，进一步证明了小于1mm直径的雨滴，降落的终端速度要大于静止空气中相同直径雨滴的降落速度。并且明确指出这些超级终端速度的雨滴，如果是由于大直径雨滴破碎化而来，这些破碎化并非来自测量仪器。
这些超级终端速度的雨滴可能对雷达降雨收集、侵蚀参数化以及雨滴大小分布的估测产生影响，其影响需要进一步研究。
5 产地： 德国
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