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光與雨的邂逅:雨滴譜儀的激光測量原理

2025-04-27   文章來源:水境傳感   人氣:124

雨滴譜儀是一種用于測量降水粒子(如雨滴、冰雹、雪粒等)下落速度、尺寸和數量的專業儀器,通過獲取雨滴譜數據,能夠為氣象、農業、交通等領域提供關鍵信息。

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一、工作原理

雨滴譜儀基于光學測量技術,通過主動發射紅外光帶或激光信號,當降水粒子穿過光帶或激光面時,引起光能或激光信號的衰減。通過測量衰減的幅值和持續時間,儀器可計算出降水粒子的粒徑大小、下落速度等參數,進而得到雨滴譜的譜分布。

雨滴譜儀

二、技術參數

1. 物理規格

尺寸(長寬高)660mm×450mm×120mm

重量:≤7kg

2. 測量性能

測量范圍粒徑(液體)0.2~5 mm粒徑(固體)0.2~25 mm

速度:0.2~20 m/s

測量誤差:±5%(液體),±20%(固體)粒徑分布32個粒徑級別、32個速度級別降水類型毛毛雨、雨、雨夾雪、雪、冰雹,

3. 區分強度降水類型

識別準確率自動識別率大于90%

降水強度:0~999 mm/h

天氣代碼(輸出)WMO 4680(默認),可選WMO 4677或NWS天氣代碼輸出間隔60s(默認),10s~60min可調

 4. 電氣性能

電源DC: 12~24V功耗≤4W 24V(不加熱時)≤80W 24V(加熱時)

通訊接口:RS232/RS485

5. 環境適應性

工作溫度:﹣40~50℃

工作濕度:0~100%RH

貯存溫度:﹣40~50℃

貯存濕度:0~100%RH

防護等級:IP65

三、核心功能

1. 雨滴譜測量測量降水粒子的下落速度、尺寸和數量,繪制雨滴大小分布圖(雨滴譜)。

2. 自動判別并輸出降水天氣現象類型,如毛毛雨、小雨、大雨、冰雹、降雪等。

3. 氣象參數計算計算雨強、累積雨量、能見度等氣象參數,為氣象預報和服務提供數據支持。

4. 降水特性分析分析降雨或降雪強度,區分不同形式的降水,繪制雨譜圖,評估降水對環境的影響。

四、應用場景

1. 氣象領域降水監測:監測降雨或降雪強度,區分降水類型,繪制雨譜圖,提高降水現象觀測自動化程度。

2. 天氣預報:為氣象預報提供高精度降水數據,提升預報準確性。

3. 農業領域灌溉管理:幫助農民了解降水情況,合理安排灌溉計劃,判斷是否需要灌溉以及灌溉的量和時間,提高灌溉效率和農作物產量。

4. 交通領域交通安全:監測降水對道路、航空等交通方式的影響,為交通管理提供數據支持,保障交通安全。

5. 人工影響天氣效果評估:通過對比作業前后的降水粒子譜數據,評估人工增雨或防雹作業的效果,為后續作業提供科學依據。

6. 水文氣象與防災減災災害預警:監測降水類型和強度,為防災減災提供預警,減輕自然災害損失。


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