Miernik profilu atmosfery - Ceilometr CHM15

Email
celiometr_big

Laserowy miernik profilu atmosfery niemieckiej firmy Lufft model CHM 15k, przeznaczony jest do pracy przez cały rok w każdych warunkach klimatycznych. Dzięki podwójnej obudowie, połączonej z systemem czyszczenia szyby i ogrzewaniem, na pracę ceilometru nie wpływają mgła, opady, mróz, ani wysoka temperatura. Ceilometr przeznaczony jest do pomiaru aerozoli atmosferycznych, w zakresie do 15km od miernika w dolnej warstwie atmosfery, a także do pomiaru górnej wysokości chmur, szczególnie jeżeli nie są one zbyt grube (optycznie). Aerozole atmosferyczne są mniejsze niż krople chmurowe, ale ze względu na czułość CHM rejestrują odbicie także od małych cząstek. Dzięki temu mamy możliwość monitorowania warstwy pyłów np. PM2.5, PM10 ewentualnie piasku z Sahary Ceilometr może służyć do skanowania chmur poprzez wysyłanie wiązki światła pod różnymi kątami do podstawy chmur. Tego typu aplikacje wykorzystano w szwajcarskim Instytucie Meteorologii gdzie urządzenie skierowane jest w kierunku szczytów Alp pod kątem, CHM15 monitoruje aktualny stan atmosfery nad szczytami gór. Ogólnie można stwierdzić, że użytkownik ma możliwość uzyskania informacji o strukturze pionowej, ilości kropel na różnych poziomach nad powierzchnią ziemi, oraz na temat ilości wody w chmurach na metr sześciennySkanowanie atmosfery powietrza. Ceilometer jest przykładem instrumentu służącego do aktywnej teledetekcji atmosfery. Długość fali światła używana w CHM15K mieści się w bliskiej podczerwieni - 1064nm. Para wodna w atmosferze i inne czynniki mogą absorbować światło w tych długościach fal i odpowiednie algorytmy teledetekcyjne, oparte na równaniu transferu promieniowania elektormagnetycznego są używane do analizy przychodzących danych z kolumny atmosferycznej. Ceilometr składa się z laserowego źródła światła, detektora do pomiaru przychodzącego światła i komputera zbierającego i przetwarzającego dane. Chmury oddziałują na promieniowanie cieplne w atmosferze przez bardzo silną absorpcję oraz odbicie. Podstawa chmur wpływa na bilans energetyczny ziemi i atmosfery: czym niższa jest podstawa chmur tym większa emisja promieniowania. Podstawa chmur to ważny element meteorologii lotniczej określający czy lot można realizować zgodnie z przepisami dla lotów wg wskazań przyrządów czy z przepisami VFR. Celiometr jest niezbędnym elementem systemu lotniskowego dla CAT1 i CAT 2, spełnia wymagania ICAO Annex 3 / 11.2013 oraz FAA 150/5345-1. Dokładne pomiary dzięki wysokiej czułości przyrządom optycznym w dzień i noc są osiągalne dzięki laserowi półprzewodnikowemu o długiej żywotności, filtrom dolnoprzepustowym, oraz bardzo czułemu odbiornikowi obrazu.

celiometr 03

Analiza:

  • Rozproszenie zanieczyszczeń (PM2.5 | PM10) w zależności od wysokości (bez określenia konkretnej wartości)
  • Rozkład cząstek w atmosferze w układzie czas/wysokość
  • Obserwacja koncentracji cząstek  piasku saharyjskiego, drobin powstałych przy pożarach i chmur wulkanicznych.
  • Wysokość i podstawa chmur
  • Wysokość mgły

Przykład praktycznego wykorzystania CHM do analizy atmosfery na terenie Włoch:

celiometr 08
http://www.alice-net.eu/

Cechy szczególne:

  • Duży zasięg pomiarowy, aż do 15 km (50 000 stóp)
  • Wzmocniony moduł wykrywania wielowarstwowych chmur
  • Prosta i bezpieczna dla oka praca
  • Przyjazne w obsłudze i bezpieczne dla oka działanie
  • Różne wersje przesyłu danych, łącznie z surowymi danymi
  • Oprogramowanie GUI do sterowania urządzeniem i wyświetlanie danych pomiarowych w formacie NetCDF

Przykładowa informacje możliwe do uzyskania z celiometru:

  1.  Standardowy telegram danych -  Interwał, data, czas, wykryta warstwa chmura, głębokości penetracji, widzialność pionowa, max. zakres detekcji, lokalna wysokość, jednostki (m/ft), stan systemu, indeks opadu, suma kontrolna
  2.  Rozszerzony telegram danych - Standardowy telegramu w połączeniu z dodatkowymi komunikatami oraz parametrami określonego urządzenia
  3.  Dane typu Raw - Rozszerzony telegram z surowymi danymi (w formacie NetCDF)
  4.  Dane CHM 15k telegram - Interwał, data, czas, jednostki,  indeks warunków nieba, całkowite zachmurzenie, warstwy chmur, głębokości wnikania w chmurę, VOR, max. zakres detekcji, jakość warstwy, indeks aerozolu, wysokości warstwy aerozolu, status, suma kontrolna
  5.  Dane jak w punkcie 4  bez ich obróbki (tryb RAW).

Telegram dane przykładowe (standard) ...; 29.05.06; 05:25; 00330; 01913; 07725; 0150; 0112; 0772; 01968; 08498; +060; m; 11111111; ...

celiometr 05

W opcji możliwym jest zakup oprogramowania CHM Data Viewer, które to oprogramowanie współpracuje z CHM15.

celiometr2

Dane Techniczne

 

Wymiary 500x500x1550 mm
Waga 70 kg (130 kg z opakowaniem)
Zakres temperatury -40...+50 °C
Wilgotność względna 0...100%
Wiatr 55 m/s
Parametr pomiarowy  
Sposób pomiaru optyczny
Zakres pomiaru (profil atmosfery) 5 m ... 15.000 m (16 ft ... 50.000 ft)
Dokładność (mierzona na twardym punkcie w odległości 10 km) ±5 m (±16 ft)
Rozdzielczość pomiaru 5 m (16 ft)
Częstotliwość próbkowania 100 MHz
Rozdzielczość surowych danych NetCDF 15 m (pełny zasięg, kompaktowa wielkość pliku)
5 m (zasięg 5 m do 150 m)
Czas pomiaru 2 s ... 600 s (do wyboru)
Detekcja Aerozole, chmury
Parametry mierzone - CBH1, obecność: 3 warstwy; maksymalnie 9 warstw
- Głębokość penetracji chmur
- Ilość chmur i indeks stanu nieba
- Widoczność pionowa (VOR)
- Wysokość powłoki aerozolu
- Profil rozproszenia aerozolu
Źródło światła Półprzewodnikowy laser YAG,
długość fal 1064 nm (1,064μm)
Interfejsy  
Standardowy interfejs RS485, LAN
Opcjonalny interfejs RS232 lub modem V.21, V22, V.22bis
Komunikacja Port LAN: Interfejs WWW
Port szeregowy: Program JO-DataClient, lub standardowe programy terminalu
Oprogramowanie opcjonalne Program Viewer do wygodnej wizualizacji wyników pomiaru
Parametry elektryczne 1 mA DC w cyklu pracy 50% = 0.50 mA, 1.85 pomiarów/sek.
Automatyczna eliminacja napięcia termoelektrycznego
Zasilanie Standardowe: 230 VAC, ±10%
Opcjonalne: 110 VAC, ± 10%
Pobór mocy 250 W (Standardowo)
800 W (przy maksymalnym ogrzewaniu)
Funkcja UPS (opcja) Wbudowana bateria zapasowa do elektroniki, >1 godz.
Bezpieczeństwo pracy 1 mA DC w cyklu pracy 50% = 0.50 mA, 1.85 pomiarów/sek.
Automatyczna eliminacja napięcia termoelektrycznego
Warunki środowiskowe ISO 10109-11
Stopień ochrony lasera 1M, DIN EN 60825-1:2007
Stopień ochrony obudowy IP65
EMV EN 61326-1
Bezpieczeństwo elektryczne DIN EN 61010-1
Certyfikaty CE

Cena (16.06.2016)
CHM 15k: 29 900 Euro + VAT
CHM-Symulator (tester poprawności ustawienia celiometru): 6990Euro + VAT
Adapter do ustawienia CHM po kątem 15º: 480Euro + VAT
Oprogramowanie CHM- Viewer: 1600Euro + VAT

Do pobrania

 

acr Karta katalogowa: pdf Celiometr 8350 - miernik podstawy chmur
acr Instrukacja obsługi: pdf |nstrukcja miernika podstawy chmur CHM15