Damlacık sensörü

Damlacık sensörü Bilgi Kutusu'ndaki görüntü. Darbe ile damlacık sensörü.

Bir Disdrometer veya disdromètre , kullanılan bir alettir meteoroloji ölçmek için çap dağılımı arasında hidrometeorlar ve düşme hızı. Çap dağılımı ve her çapın partikül sayısı, yağmurlama oranının hesaplanmasına izin verir, bu da hava durumu radarı gibi uzaktan algılama cihazlarının kalibrasyonuna yardımcı olur . Düşme hızı yağış aşamasına bağlıdır , bu cihazla yağmur , çiseleme , kar , dolu veya karla karışık yağmuru insan gözlemci olmadan ayırt edebiliriz . Bu cihaz, araştırmada, otomatik hava istasyonlarında veya havaalanı pistlerinde yağış sensörü olarak kullanılır.

Prensip

İki tür damlacık sensörü vardır: darbe veya optik.

Etkiye göre

Yukarıdaki ve soldaki fotoğraflarda gösterilen birinci tip, hidrometeorun kinetik enerjisinin kendisine çarpmasından kaynaklanan şoku , genliği kütlesiyle orantılı olan bir elektriksel dürtüye ve düşme hızına dönüştüren bir kuvvet sensörüdür . Rüzgar profili gibi başka bir enstrümanın hızını bilerek, çapını çıkarabiliriz.

Bu tür bir disdrometre, sıvı çökeltme için tasarlanmıştır. Cihazın üst kısmındaki sarı hareketli plakanın hafif konik şekli, çökeltinin akarak sonraki damlalara yer açmasını sağlar. Kar durumunda, pulların düşük kütlesi ve rüzgarın taşınması nedeniyle çarpma açısı nedeniyle çok az işe yarayacaktır.

Optik

İkinci türün genel fikri, hidrometeörün geçişi ile kesilecek bir ışık demeti kullanmaktır . Bir verici ve bir sensör, çökelmenin geçişi için ikisi arasında bir boşluk olacak şekilde yatay olarak yerleştirilir. Sen kullanabilirsiniz görünür ışık , kızıl ötesi ve hatta mikrodalgalar . Işığın hava ve yağışla saçılmasını en aza indirmek için artık lazerler en sık kullanılmaktadır .

Işık demetinden bir damla geçtiğinde , sensörün fotodiyotunun aldığı ışık enerjisi azalır. Düşüşün geçişinin neden olduğu sinyalin genliği ve süresi, sırasıyla ışıklı hacimdeki düşüşün dikey bölüm ve kalma süresi (düşme hızı) ile orantılıdır. Elde edilen çıktı sinyalinin genliği, bu nedenle hedefin eşdeğer çapıyla (çap çarpı hız) orantılıdır. Kirişten düşmenin hızı, ışının yüksekliği ile sinyalin süresi (yani kalış süresi) arasındaki orandan çıkarılır. Bu tahmin, damlanın kirişe dik olarak geçtiğini varsayar. Bu tür bir sensör, hem katı hem de sıvı olmak üzere tüm yağış türlerini ölçmek için kullanılabilir.

Bu tipte iki cihaz birbirine dik açı ile yerleştirilerek, kirişlerinden geçen hidrometeörlerin iki boyutlu bir görünümü elde edilir. Her cihazda bir ışık sensörü yerine bir kamera kullanarak, her bir hedefin ayrı ayrı görüntüleri alınabilir. Yağmur damlalarının çaplarına göre şeklini veya dış sıcaklığa göre kar tanelerinin şeklini incelemek için kullanılabilir.

Notlar ve referanslar

  1. Christian Salles, vd., “Yerdeki yağmurun granülometrisini gözlemlemek için optik bir disdrometre. " ( İnternet Arşivi'ndeki 16 Kasım 2006 Sürümü ) , CNRS ,22 Haziran 2004.
  2. (inç) Anton Kruger ve Witold F. Krajewski , "  Two-Dimensional Video Disdrometer: A Description  " , Journal of Atmospheric and Oceanic Technology , cilt.  19, n o  5,Mayıs 2020, s.  602-617 ( ISSN  1520-0426 , DOI  10.1175 / 1520-0426 (2002) 019 <0602: TDVDAD> 2.0.CO; 2 , çevrimiçi okuyun [PDF] , 30 Mayıs 2020'de erişildi ).

Kaynakça