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細說雪深傳感器的原理、校準以及注意事項說明

更新時間:2020-10-27   點擊次數(shù):1711次
  雪深傳感器探頭原理:
  1、超聲波測距探頭:超聲波探頭由一個超聲波激發(fā)電路、機械波發(fā)生器和一個超聲波接收電路組成,實現(xiàn)電信號到超聲波能量的轉(zhuǎn)換,同時可以接收超聲波在目標物上的反射回波,并轉(zhuǎn)換成電信號。采用時差法可計算出探頭到目標的距離,由于超聲波受周圍環(huán)境影響較大,所以必須通過溫度補償、數(shù)字濾波等技術(shù)提高測量準確性達毫米級。超聲波探頭安裝須保持水平,測量波束角(α)為22°~30°,距離盲區(qū)約為50cm。
  2、激光測距探頭:激光探頭由高穩(wěn)定的激光發(fā)射器、接收器、前置控制器組 —6— 成,采用相位法測距,用無線電波段的頻率,對激光束進行幅度調(diào)制并測定調(diào)制光往返測線一次所產(chǎn)生的相位延遲,再根據(jù)調(diào)制光的波長,換算此相位延遲所代表的距離。即用間接方法測定出光經(jīng)往返測線所需的時間。激光探頭傾斜安裝在支撐桿上,傾斜角(α)10°~30°,距離盲區(qū)約為10cm。
  安裝高度與朝向,雪深傳感器的安裝支架應(yīng)牢固安裝在觀測場內(nèi)混凝土基礎(chǔ)上。測距探頭距地面垂直高度一般選擇150±3cm,在北方雪深較深的個別地區(qū)可以根據(jù)實際情況進行調(diào)整至200±5cm。 傳感器測距探頭應(yīng)朝向西方,測量路徑上無任何遮擋。
 

  現(xiàn)場校準:
  1、檢查儀器的工作狀態(tài),確保儀器符合性能指標要求。
  2、調(diào)試,確認超聲波探頭安裝水平、基準面水平、測量路徑無遮擋,獲得激光探頭安裝傾角,確認基準面高度。
  3、使用校準模塊模擬5cm、10cm、20cm、30cm、40cm、50cm高度積雪深度,用傳感器分別測量這6種高度,每種高度重復(fù)進行3次測量,測量結(jié)果應(yīng)當在允許誤差范圍內(nèi)。 其中:對于激光測距探頭,應(yīng)將校準模塊置于激光探頭的激光測量光點處;對于超聲波傳感器,應(yīng)將校準模塊置于探頭的正下方。
  4、超聲波傳感器的溫度傳感器應(yīng)按照技術(shù)要求,定期檢定。 
  5、若發(fā)現(xiàn)傳感器或部件故障,應(yīng)及時維修或更換。
 
  注意事項:
  1、維護雪深傳感器之前,應(yīng)先斷開與自動氣象站采集器連接的數(shù)據(jù)線,再斷開傳感器電源;維護完畢后,先恢復(fù)電源供電,再連接數(shù)據(jù)線。
  2、在激光雪深傳感器工作期間,嚴禁直視激光雪深傳感 —13— 器發(fā)射窗口和長時間直視測量面上的激光光點(紅點)。
  3、傳感器工作期間,禁止任何物體進入雪深傳感器觀測區(qū)域。
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