Побудова систем вимірювання метеорологічних параметрів навколишнього середовища

Побудова систем вимірювання метеорологічних параметрів навколишнього середовища на основі продукції від італійського виробника Delta Ohm​

​

6 листопада 2012 р.

​

Сучасна метеорологічна станція – це автоматична або напівавтоматична вимірювальна система, яка складається безпосередньо з вимірювального обладнання і обладнання для обробки, зберігання та передачі отриманих даних. Зі збільшенням граничних температур, яке спостерігається останніми роками, усе більше вимог висувається до вимірювального обладнання, зокрема до його діапазонів вимірювання й експлуатації. Італійська фірма «Delta Ohm» представляє лінійку обладнання для вимірювання таких параметрів зовнішнього середовища, як температура, вологість, тиск, швидкість повітря та освітлення.

Для вимірювання температури і вологості зовнішнього середовища Delta Ohm пропонує трансмітери типу HD9008 та HD9009. Ці прилади являють собою мікропроцесорні трансмітери з платиновим сенсором температури та ємнісним датчиком вологості і мають такі технічні характеристики:
робоча температура: -40 … +80 °С
робоча напруга: 10…30 В
вихідний сигналHD9008: 4…20 мА
вихідний сигнал HD9009: 0…1 В
діапазон вимірювання t: -40…+80 °С
роздільна здатність t: ±0,15 °С
діапазон вимірювання rh: 5…98 %
роздільна здатність rh: ±2 %
габаритні розміри: 26x225 мм.

Трансмітери можуть встановлюватися як окремо, так і в захисних кожухах, як це показано на рисунку. Для захисту трансмітерів Delta Ohm пропонує кожухи двох типів: з 12 та 16 кілець з антистатичного та стійкого до ультрафіолету термопластичного матеріалу. Максимальна довжина кабелю для підключення трансмітера типу HD9008 становить 200 метрів, а для HD9009 – 10 м. Ступінь захисту трансмітера без кожуха – IP54.

Для вимірювання тиску повітря в умовах зовнішнього середовища Delta Ohm пропонує барометричні трансмітери типу HD9408 та HD9908, які являють собою електронні барометри з п’єзорезистивним перетворювачем та аналоговим виходом. Пристрій має такі технічні характеристики:
робоча температура HD9408: -40 … +60 °С
робоча температура HD9908: -20 … +60 °С
робоча напруга HD9408: 8…35 В
робоча напруга HD9908: ~24 або 230 В
вихідний сигнал: 0…5 В, 4…20 мА
діапазон вимірювання: 800…1100 мБар
точність HD9408 при 20 °С: ±0,5 мБар
точність HD9908 при 20 °С: ±0,8 мБар
час відклику: <200 мс.

Вимірювання барометричного тиску в зовнішніх умовах може давати велику похибку через наявність флуктуаційних коливань тиску та зміни напряму вітру. Статичний барометричний порт трансмітерів типу HD9408 і HD9908 мінімізує похибку, спричинену цими факторами, за рахунок своєї конструкції, крім того дає можливість працювати в умовах наявності снігу та криги і задовольняє всім вимогам WMO (Всесвітньої метеорологічної організації).

Для визначення швидкості вітру в зовнішньому середовищі фірмою «Delta Ohm» були розроблені тривісні ультразвукові анемометри типу HD2003 та HD2003.1 (представлені на рисунку нижче), які визначають швидкість і напрям вітру. HD2003 також визначає температуру, вологість та барометричний тиск повітря. Прилади визначають анемометричні параметри (швидкість і напрям вітру, швидкість звуку, звукова температура, U-V-W компоненти) та метеорологічні параметри (тиск, температура, відносна вологість). До складу анемометрів входять: платиновий сенсор температури типу Pt100, ємнісний сенсор вологості і п’єзорезистивний сенсор тиску.

Прилади мають такі технічні характеристики:
Швидкість вітру:
одиниці вимірювання: м/с, см/с, км/год, вузол, миль/год
діапазон вимірювання: 0…65 м/с (234 км/год)
роздільна здатність: 0,01 м/с
точність: ± 1%.
Напрям вітру:
діапазон вимірювання: азимут 0…360°, підйом ±60°
роздільна здатність: 0,1°
точність: ±1°.
Температура:
діапазон вимірювання: -40…+60 °С
роздільна здатність: 0,1 °С
точність: ±0,2°.
Відносна вологість:
діапазон вимірювання: 0…100 % RH
роздільна здатність: 0,1 % RH
точність: ±2 % RH.
Тиск:
діапазон вимірювання: 800…1100 мБар
роздільна здатність: 0,1 мБар
точність: ±0,4 мБар.
Цифровий вихід:
інтерфейс: RS232 повний дуплекс, RS485 напівдуплекс
швидкість передачі даних: 9600…115200 біт/с
передача виміряних даних: цифровий ряд величин анемометрії та компасу,
(HD2003) тиск, температура, відносна вологість.
Аналогові виходи:
кількість: 5
діапазон: 0…20 мА, 4…20 мА, 0…1 В, 0…5 В, 1…5 В, 0…10 В.
Напруга живлення: 12…30 В.

Ці анемометри призначені для використання в метеорології, авіації, навігації, у тунелях та на швидкісних трасах, промислових приміщеннях і т.ін.

Для визначення наявності опадів Delta Ohm пропонує детектор дощу ємнісного типу HD2013.2. Прилад реагує на зміну ємності чутливого елементу внаслідок охолодження дощовими краплями його поверхні. Вбудований нагрівач дає змогу зберігати чутливий елемент сухим і запобігає можливості хибного спрацювання від дії роси чи туману. Детектор також визначає наявність опадів у вигляді снігу. Прилад має три різні виходи: дискретний вихід «RainON/OFF», який визначає, іде дощ або сніг (ON) чи ні (OFF), аналоговий калібрований вихід 0…1 В і частотний некалібрований вихід 1,5…6 кГц, що надають інформацію про інтенсивність опадів у вигляді напруги чи частоти.

Детектор має такі технічні характеристики:
площа сенсору: 6 см2
кут: 30°
мінімальна чутлива площа: 0,05 см2
габаритні розміри: Æ107´70 мм
напруга живлення: 12 В.