Построение систем измерения метеорологических параметров окружающей среды

Построение систем измерения метеорологических параметров окружающей среды на основе продукции итальянского производителя Delta Ohm

Современная метеорологическая станция – это автоматическая или полуавтоматическая измерительная система, которая состоит непосредственно из измерительного оборудования и оборудования для обработки, хранения и передачи полученных данных. С увеличением граничных температур, которое наблюдается в последние годы, все больше требований предъявляется к измерительному оборудованию, а именно к его диапазонам измерения и эксплуатации. Итальянская фирма Delta Ohm представляет линейку оборудования для измерения следующих параметров окружающей среды: температуры, влажности, давления, скорости воздуха и освещения.

Для измерения температуры и влажности окружающей среды Delta Ohm предлагает трансмиттеры типа HD9008 и HD9009. Данные приборы представляют собой микропроцессорные трансмиттеры с платиновым датчиком температуры и емкостным датчиком влажности, имеют следующие технические характеристики:
рабочая температура: -40…+80 °С
рабочее напряжение: 10…30 В
выходной сигнал HD9008: 4…20 мА
выходной сигнал HD9009: 0…1 В
диапазон измерения t: -40…+80 °С
разрешение t: ±0,15 °С
диапазон измерения rh: 5…98 %
разрешение rh: ± 2 %
габаритные размеры: 26х225 мм.

Трансмиттеры могут устанавливаться как отдельно, так и в защитных кожухах, как это показано на рисунке. Для защиты трансмиттеров Delta Ohm предлагает кожухи двух типов: с 12 и 16 кольцами из антистатического и стойкого к ультрафиолету термопластического материала. Максимальная длина кабеля для подключения трансмиттера типа HD9008 – 200 м, для HD9009 – 10 м. Степень защиты трансмиттера без кожуха – IP54.

Для измерения давления воздуха в условиях окружающей среды Delta Ohm предлагает барометрические трансмиттеры типа HD9408 и HD9908, которые представляют собой электронные барометры с пьезорезистивным преобразователем и аналоговым выходом. Прибор имеет следующие технические характеристики:
рабочая температура HD9408: -40…+60 °С
рабочая температура HD9908 : -20…+60 °С
рабочее напряжение HD9408: 8…35 В
рабочее напряжение HD9908: ?24 или 230 В
выходной сигнал: 0…5 В, 4…20 мА
диапазон измерения: 800…1100 мБар
точность HD9408 при 20 °С: ±0,5 мБар
точность HD9908 при 20 °С: ±0,8 мБар
час отклика : <200 мс.

Измерение барометрического давления в условиях окружающей среды может давать большую погрешность из-за наличия флуктуаций давления и смены направления ветра. Статический барометрический порт трансмиттеров типа HD9408 и HD9908 минимизирует погрешность, причиненную этими факторами, за счет своей конструкции, кроме того дает возможность работать в условиях наличия снега и льда и удовлетворяет всем условиям WMO (Всемирной метеорологической организации).

Для определения скорости ветра в окружающей среде фирмой Delta Ohm были разработаны трехосевые ультразвуковые анемометры типа HD2003 и HD2003.1 (представлены на рисунке), которые определяют скорость и направление ветра, HD2003 также определяет температуру влажность и барометрическое давление воздуха. Приборы определяют анемометрические параметры (скорость и направление ветра, скорость звука, звуковая температура, U-V-W компоненты) и метеорологические параметры (давление, температура, относительная влажность). В состав анемометров входят: платиновый сенсор температуры типа Pt100, емкостной сенсор влажности та пьезорезистивный сенсор давления.

Устройства имеют следующие технические характеристики:
Скорость ветра:
единицы измерения: м/с, см/с, км/час, узел, миль/час
диапазон измерения: 0…65 м/с (234 км/час)
разрешение : 0,01 м/с
точность: ±1 %.
Направление ветра:
диапазон измерения: азимут 0…360°, подъем ±60°
разрешение: 0,1°
точность: ±1°.
Температура:
диапазон измерения: -40…+60 °С
разрешение: 0,1 °С
точность: ±0,2°.
Относительная влажность:
диапазон измерения: 0…100 % RH
разрешение: 0,1 % RH
точность: ±2 % RH.
Давление:
диапазон измерения: 800…1100 мБар
разрешение: 0,1 мБар
точность: ±0,4 мБар.
Цифровой выход:
интерфейс: RS232 полный дуплекс, RS485 полудуплекс
скорость передачи данных: 9600…115200 бит/с
передача данных: цифровой ряд величин анемометрии и компаса, (HD2003) давление, температура, относительная влажность.
Аналоговые выходы:
количество: 5
диапазон: 0…20 мА, 4…20 мА, 0…1 В, 0…5 В, 1…5 В, 0…10 В.
Напряжение питания: 12…30 В.

Данные анемометрии предназначены для использования в метеорологии, авиации, навигации, в тоннелях и на скоростных трассах, промышленных помещениях и т.п.

Для определения осадков Delta Ohm предлагает детектор дождя емкостного типа HD2013.2. Прибор реагирует на смену емкости чувствительного элемента вследствие охлаждения дождевыми каплями его поверхности. Встроенный нагреватель позволяет сохранять чувствительный элемент сухим и предотвращает возможность ложного срабатывания от действия росы или тумана. Детектор также определяет наличие осадков в виде снега. Прибор имеет три разные выхода: дискретный выход «Rain ON/OFF», который определяет, идет дождь или снег (ON) или нет (OFF), аналоговый калиброванный выход 0…1 В и частотный некалиброванный выход 1,5…6 кГц, которые дают информацию об интенсивности осадков в виде напряжения или частоты.

Детектор имеет следующие технические характеристики:
площадь сенсора: 6 см2
угол: 30°
минимально чувствительная площадь: 0,05 см2
габаритные размеры: диаметр 107х70 мм
напряжение питания: 12 В.

Для измерения параметров излучений в окружающей среде Delta Ohm предлагает следующие оптические сенсоры.

Пирометры LP PYRA 02, LP PYRA 03, LP PYRA 12 полностью отвечают стандартам ISO9060 и требованиям, установленным всемирной метеорологической организацией (WMO). Рекомендованные применения: исследования атмосферы, метеорологические станции, климатология, энергосбережение, тесты эффективности фотогальванических установок и т.п.

Основные характеристики таких сенсоров:
типовая чувствительность: 10 мкВ (Вт/м2)
импеданс: 35…45 Ом
диапазон измерения: 0…2000 Вт/м2
спектральный диапазон: 305…2800 нм
рабочая температура: -40…80 °С.

Сенсор для измерения общего освещения LP NET07 измеряет общее излучение на поверхности в спектре от инфракрасного до ультрафиолетового и имеет следующие технические характеристики:
типовая чувствительность: 10 мкВ (Вт/м2)
импеданс: 2…4 Ом
диапазон измерения: ±2000 Вт/м2
спектральный диапазон: 0,2…100 мкм
рабочая температура: -40…80 °С.

Сенсоры освещенности типа LP PHOT 02, предназначенные для фотометрических измерений в условиях окружающей среды, применяются в климатических и метеорологических измерительных системах.

Технические характеристики LP PHOT 02:
типовая чувствительность: 0,5…2,0 мВ/кЛюкс
время отклика: <0,5 с (95 %)
импеданс: 0,5…1 кОм
диапазон измерения: 0…150 кЛюкс
спектральный диапазон: стандартная фотопичная кривая
рабочая температура: -40…80 °С.

Кроме вышеописанных фотометрических сенсоров, Delta Ohm предлагает сенсоры для измерения параметров ультрафиолетового излучения.

Для преобразования сигналов от фотометрических сенсоров производитель предлагает трансмиттеры типов HD978TR3, HD978TR4, HD978TR5, HD978TR6, которые представляют собой конфигурируемые усилители-преобразователи измерительных сигналов со следующими техническими характеристиками:
диапазон входного сигнала: -10…+60 мВ
минимальный диапазон измерения: 2 мВ
выходной сигнал: 0…10 В, 0…20 мА, 4…20 мА.

Используя описанные приборы, можно построить измерительную систему для контроля основных метеорологических параметров, также эта продукция будет интересна исследователям микроклимата и влияния техногенных факторов на окружающую среду.

Более подробно ознакомиться с продукцией фирмы Delta Ohm можно на сайте ее официального представителя в Украине – компании Simvolt.

Инструкции подготовлены научно-техническими консультантами www.labprice.ua
Вопросы, предложения по тексту, пожалуйста, присылайте на [email protected]