Campbell WE1000 風(fēng)蝕環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)-荒漠化氣象監(jiān)測系統(tǒng) 簡介:
風(fēng)蝕預(yù)報/風(fēng)蝕環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)(風(fēng)力侵蝕預(yù)測系統(tǒng) Wind Erosion Prediction System )是美國組織多學(xué)科科學(xué)家開發(fā)的、目前*完整、手段**的土壤風(fēng)蝕預(yù)報模型,成為風(fēng)蝕定量評價、指導(dǎo)風(fēng)蝕防治實踐以及環(huán)境規(guī)劃與評價的重要技術(shù)工具。
風(fēng)蝕-荒漠化氣象監(jiān)測工作原理:本系統(tǒng)核心為自動集沙系統(tǒng),自動記錄時間和采集的風(fēng)沙量;自研發(fā)的粒子通量傳感器用來測量砂的動量通量,兩個輸出量是動能和撞擊的風(fēng)蝕自動觀測采集系統(tǒng)功能: 監(jiān)測研究自然界的風(fēng)沙運(yùn)動趨勢和風(fēng)蝕作用,自動記錄沉淀物侵蝕的起始時間和強(qiáng)度、風(fēng)剖面沉淀物隨時間變化的累計量,分析風(fēng)蝕物的成分等。系統(tǒng)可確定地域輸沙率,能存儲,查看、刪除測量值。測量數(shù)據(jù)為研究風(fēng)沙地貌的形成、變化規(guī)律提供相對可靠的科學(xué)依據(jù)。
風(fēng)蝕-荒漠化氣象監(jiān)測廣泛應(yīng)用
沙塵暴檢測
沙塵輸送監(jiān)測
質(zhì)量流量與指示風(fēng)速測量
氣象與科學(xué)應(yīng)用
工業(yè)監(jiān)控中的應(yīng)用
風(fēng)蝕-荒漠化氣象監(jiān)測傳感器部分:
風(fēng)蝕傳感器用來測量砂的動量通量,兩個輸出量是動能和撞擊的顆粒數(shù)。原理是電荷量和粒子的動能成正比。電荷、電壓和電容的關(guān)系是 q = CV.,V=q/C 。電容器中電壓的波動像不規(guī)則的樓梯一樣,單個粒子的動能對每一節(jié)樓梯上的電荷會產(chǎn)生影響。當(dāng)加在電容器上的電壓超過內(nèi)部的參考電壓時,電容器就會重復(fù)這個過程。一次快速的放電脈沖會轉(zhuǎn)換成粒子的能量值顯示出來,而這個能量值是單個的粒子能量的積累值。進(jìn)行野外的標(biāo)定時,傳感器的輸出脈沖數(shù)要參考一次風(fēng)蝕時收集的被風(fēng)蝕的沙石總數(shù)。由于粒子的速度、拽力系數(shù)和質(zhì)量的不同,它的*小粒子的直徑很難確定。傳感器可以測量低速撞擊傳感器時直徑大約在50到70 微米的粒子,但不能測得10到50微米的粒子。
風(fēng)蝕-荒漠化氣象監(jiān)測主要性能如下:
傳感器由兩個數(shù)據(jù)輸出量,一個是動能,另一個是撞擊的顆粒數(shù)。動能輸出經(jīng)常用來測量直接跳躍的粒子所帶的能量,撞擊的顆粒數(shù)輸出反應(yīng)的是個別的粒子數(shù)。在某一取樣周期內(nèi),所需的數(shù)據(jù)都被數(shù)采的換算成輸出的脈沖數(shù)。通常數(shù)據(jù)的取樣間隔是15秒到1小時。
輸出參數(shù):動態(tài)能量、撞擊*低增益、撞擊*高增益、PHA(可變高度脈沖,50uS,用于每個粒子的能量的分析輸出)
量程:50~70μm
輸出:沙塵顆粒撞擊數(shù)和撞擊動能
標(biāo)準(zhǔn)工作溫度:-25至+60℃
輸出信號:脈沖TTL/CMOS(占用2個脈沖通道)
輸出
棕線:KE(Kinetic energy)撞擊動能輸出
脈沖信號輸出,CMOS/TTL兼容脈沖。
白線:PC(Particle counts)粒子計數(shù)輸出
脈沖信號輸出,CMOS/TTL兼容脈沖。
籃線:PHA(Particle energy)單獨粒子動能輸出。
輸入:綠線 GAIN 增益,GND×1,+12VDC×10
電源 紅線:Power +12VDC@ 70mA/85mA(×1,×10)
黑線:Ground 電源地線。
SandFlow SF4飛沙流傳感器
Sandflow SF4飛沙流傳感器是一個測量固體物通量強(qiáng)度和指示風(fēng)速的傳感器,采用密封并且低功耗沒有其它移動部件的傳感器,砂流沖擊和風(fēng)層流摩擦引起的內(nèi)部聲壓變化來確定飛沙流的強(qiáng)度和速度。
工作原理:
飛沙流傳感器測量沙粒子通量及摩擦風(fēng)速,能夠以15秒/次的頻率隊飛沙流進(jìn)行監(jiān)測。它采用力學(xué)-聲學(xué)耦合原理進(jìn)行測量。當(dāng)飛沙流吹打到聲壓感應(yīng)部件(一種類似于管狀的傳感器,可見下圖所示)上時,會產(chǎn)生聲壓,聲壓信號被電子處理器所采集,然后電子處理器會對聲壓信號進(jìn)行放大、濾波、線性化以及數(shù)字化,被數(shù)字化的型號通過RS232或SDI-12方式傳輸?shù)接脩敉饨拥臄?shù)據(jù)采集器上。同樣,摩擦風(fēng)速的測量也是如此:風(fēng)與聲壓感應(yīng)件之間會產(chǎn)生摩擦力,被電子處理器采集,然后轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號輸出。
特點:
免維護(hù)、特殊設(shè)計、加工,以抵御*高風(fēng),溫度和環(huán)境
重量輕,耐腐蝕,防紫外線/臭氧穩(wěn)定
耐沖擊,振動,閃電,灰燼,99%相對濕度甚***時淹沒
工作溫度從-40~+80℃(-50~+100℃擴(kuò)展)。
低功耗:連續(xù)2.1mA
SDI-12信號*長可傳輸150米
技術(shù)性能參數(shù)
風(fēng)速通量比例:0-70m/s
分辨率:10mv/0.28m/s
粒子通量比例:0-250g/㎡/s
分辨率:10mv/0.28m/s
供電:6-30V(9.6-16V的供電,可以輸出SDI-12的協(xié)議)
電流:1mA@測量,*大20mA@處理
工作溫度:-40~+80℃(可選配-50~+100℃)
工作濕度:0-99% RH
夾具:30-80mm.
BL-FS風(fēng)速傳感器
風(fēng)速傳感器的感應(yīng)元件為三杯式風(fēng)杯組件,信號變換電路為光電轉(zhuǎn)換電路。在水平風(fēng)力驅(qū)動下風(fēng)杯組旋轉(zhuǎn),通過主軸帶動磁棒盤旋轉(zhuǎn),其上的數(shù)十只光電管通過旋轉(zhuǎn)碼盤感應(yīng)除脈沖信號,其頻率隨風(fēng)速的增大而線性增加。 技術(shù)指標(biāo):
測量范圍:0~60m/s
精*度:±(0.3+0.03V)m/s
分辨率:0.1m/s
起動風(fēng)速:≤0.3m/s
輸出信號:脈沖(頻率)
工作電壓:DC5V
工作環(huán)境:-40~+60℃;0~99%RH
MetOne 024mini風(fēng)向傳感器
美國MetOne 024mini風(fēng)向傳感器采用不銹鋼和鋁合金材料,使用壽命長達(dá)20年以上。是目前風(fēng)能市場上廣泛引用的性價比***高的金屬風(fēng)向傳感器。技術(shù)指標(biāo):
測量范圍:0~360°
*度:± 5%
啟動風(fēng)速:0.45m/s
信號類型:電阻值為 0-10 K 歐姆
工作環(huán)境溫度:-50℃~+70℃;0 ~99%RH
風(fēng)蝕數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)CR1000所具有的高精度性、高適應(yīng)性、高可靠性以及合理的價格等特點,使其成為科研、商業(yè)與工業(yè)系統(tǒng)應(yīng)用的理想選擇。目前,CR1000數(shù)據(jù)采集器已在氣象觀測、農(nóng)業(yè)研究、土壤水分研究、風(fēng)力觀測、道路氣象站、工業(yè)產(chǎn)品測試、通量觀測、渦動協(xié)方差系統(tǒng)等眾多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
技術(shù)指標(biāo):
● 采集器程序模擬輸入通道數(shù)量: 16個
● *大掃描速率:100Hz
● *大輸入電壓:±5000mV
● 模擬電壓分辨率:0.67μV
● 突發(fā)模式:1.5KHz
● 脈沖通道:2個
● 模擬輸出通道:3個
● 數(shù)字端口:8個I/O口
● 供電:9.6—16v直流
● 數(shù)據(jù)內(nèi)存:4M
● 工作溫度:-30—50℃
● 尺寸:21.6×9.9×2.2cm
● 重量:1Kg
● 同步測量:可接SDM信號