一、產品簡介
JD-N7能見度儀是基于氣溶膠前散射原理而設計的,是繼透射式能見度儀發展起來的新一代氣象能見度監測設備。
傳感器可廣泛用于氣象臺站、遠程自動氣象站以及機場、高速公路、航道、大型艦船等交通運輸部門。
能見度儀由光發射器、光接收器及微處理控制器等主要部件組成。發射器發射紅外脈沖光,接收器同時檢測大氣中氣溶膠粒子前向散射的脈沖光強度,所有測量信息由微處理控制器搜集并通過專門的數學模型算法轉化為氣象光學視程Meteorological Optical Range(MOR)。
能見度儀需要一個DC12V的電源和一個三線RS485通訊線纜。儀器將氣象能見度數值和狀態信息通過通訊接口發送到監控中心的上位機。
能見度儀提供多組內置命令用于配置系統參數和控制系統多種功能。在組裝和維護過程中,需要一個顯示終端來檢查系統參數,并可能用來更改參數值。
二、工作原理
能見度儀具有前散射儀器的所有性能特點,它通過對采樣區懸浮顆粒發出小于90度的前向散射光的測量而實現;能見度儀的采樣區由發送器發射光路與接收器的接收光路交叉部分決定。顯然,它不同于透視儀測量的總消光系數,前向散射儀只測量一定角度的散射系數,也即在中央前散射角附近的較窄的散射角。普遍認可計算白天和夜間的能見度需要測量總消光系數,而不是一定角度的散射系數,因此有必要表明一定角度的散射系數在特定的條件下與總大氣消光系數有確定比例關系,總大氣消光系數包括全范圍內散射和吸收光線之和。在能見度測量小于100km以內時,霧,煙、灰霾、揚塵或揚沙等懸浮物及各種類型的降水量決定了可見和近可見光線在大氣中的消光作用,超過100km距離,分子物質的散射才發揮作用;而懸浮顆粒和降水的吸收作用與其散射作用相比可以忽略不計。鑒于以上理由,在能見度小于100km時,總散射系數可以等于總消光系數。
三、技術參數
供電電壓 | DC12V |
信號輸出 | RS485 |
通訊協議 | 標準MODBUS協議 |
波特率 | 9600 |
技術原理 | 光散射式 |
平均功耗 | 0.8W |
散射角覆蓋 | 39o—51 o 前散射 |
峰值波長 | 875nm |
帶寬 | 100nm |
測量范圍 | 基礎型:5-10KM |
擴展型:5-20KM |
測量精度 | ≤2km,2%; |
2km-10km,±10%; |
≥10km,±15%; |
工作溫度 | -40-80℃ |
工作濕度 | 0-95%RH |
標配線長 | 10m |
尺寸 | 610mm x 230mm x 300mm |
重量 | <10KG |
材料 | 陽極化處理硬質鋁,外表面加噴漆保護 |
防護等級 | IP65 |
四、結構組成
發射器:內置激光發射管,按照固定角度向外發射激光信號;
接收器:內置光敏接收器件,用于接收激光發射管照射到空氣中的懸浮顆粒時產生的一定角度的散射信號。
微處理控制單元:內置微處理控制器,由微處理控制器采樣并且經過計算后得到當前能見度值。實時的能見度值通過RS-485接口傳輸到數據采集終端。
五、可靠性與維護周期
平均無故障工作時間(MTBF):大于18000小時
清潔光學鏡頭:3個月,或視使用環境而定
環境適應性
地域適應性:可在沿海地區連續使用
六、儀器特點
結構特點:能見度儀采用一體化結構設計,緊湊小巧,傳感器尺寸和重量非常小,包裝、儲運、安裝方便,也可以做為便攜式儀器使用;獨特的雙散射接收器結構設計,對太陽和其它雜光干擾降到了最低。
發射器和接收器窗口透鏡經過了特殊的防灰塵、防霉菌鍍膜處理,使鏡頭在自然環境中積累灰塵的厚度與速度大大降低,同時也降低了鹽霧與油污的污染幾率。
儀器結構材料為高質量硬質鋁材和316不銹鋼,表面進行了陽極鈍化處理,并進行多道噴漆保護;所有螺釘均選擇耐腐蝕不銹鋼螺釘;殼體內部是密封的,達到了IP65防護等級,具有沿海氣候適應性。
儀器功耗極低,小于1W,因此可適應蓄電池或太陽能板供電的電源工作方式。直流12VDC供電,方便系統集成。
儀器采集器設計上強調長期運行的穩定性,內置看門狗電路,經過長期運行考驗,儀器工作穩定、可靠。
實時數據顯示:傳感器每60秒可以輸出一系列的數字信息,信息可以通過被動招測方式輸出。
儀器的直流供電電路具有防反接和自恢復保險雙重設計,即使用戶誤操作,也不會引起儀器線路板燒毀,無需更換保險絲,重新正確操作后即可恢復正常。
儀器的通訊接口芯片具有15KV的防靜電保護,在用戶接線操作時可最大限度保護電路免受人體靜電的危害。
儀器具有防雷措施,其通信接口和電源接口均具有防雷設計,可將雷擊損害降到最低。