Тема: Измерение атмосферного давления

Тема: Измерение атмосферного давления

БАРОМЕТР РАБОЧИЙ СЕТЕВОЙ (БРС), является основным прибором, служащим для измерения атмосферного давления на сети гидрометеорологических станций. Предназначен для измерения абсолютного давления воздуха в диапазоне 600-1100 гПа, при температуре окружающей среды 15-35⁰С и относительной влажности воздуха до 90%

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

Погрешность измерения составляет 0.3 гПа.

Питание от сети переменного тока напряжением 220 В.

Габариты: длина 205 мм, ширина 180 мм, высота 65 мм. Масса 2 кг.

Режимы работы: измерение давления, самоконтроль (обеспечивает контроль каналов преобразования и решения параметра), ввод и просмотр поправок шкалы (обеспечивает ввод поправок).

Барометр обеспечивает цифровую индикацию значения давления в виде шестизначного десятичного числа (в гПа или мм рт.ст.). Барометр выдает информацию по линиям интерфейса¹⁾ RS –232 для совместной работы с ПЭВМ типа IBM PC.

Информация выдается в двух режимах: периодический, по запросу.

Тема: Измерение параметров ветра

Важной характеристикой ветра является его изменчивость во времени и пространстве. Изменчивость во времени обусловливает необходимость определения нескольких параметров, относящихся к ветру: средняя, минимальная и максимальная величины.

Измерение параметров ветра осуществляется с помощью анемометров. Наиболее распространенными из анемометров с крыльчатками являются чашечные анемометры или анемометры с мельничкой, скорость вращения которых синхронна со скоростью ветра.

Кроме того, существуют также статические пленочные термоанемометры и ультразвуковые датчики. В них отсутствуют движущиеся механические части и они являются технически более сложными и могут избавляться от льда лучше, чем большинство вращающихся датчиков. Ультразвуковые датчики также имеют короткую константу времени и способны производить большое число замеров в секунду. Однако при этом важно интегрировать данные этих измерений за 3-секундный период для пиковых значений скорости и направления.

Основным прибором, измеряющим характеристики, ветра является

АНЕМОРУМБОМЕТР М63М-1

М63М-1 - предназначен для дистанционных измерений мгновенной, максимальной и средней скоростей и направления ветра в стационарных условиях. В состав прибора входят датчик ветра, пульт цифровой обработки и отображения результатов измерений, кабель, блок питания.

Технические характеристики.

Диапазон измерения:

мгновенной скорости ветра 1,5 до 60 м/с; максимальной скорости от 3 до 60 м/с; средней скорости от 1,2 до 40 м/с; направления ветра от 0 до 360⁰;

Основная погрешность при измерении скорости ветра не более +(0,5+0,05V) м/с, где V – измеряемая скорость ветра;

Основная погрешность при измерении направления+10⁰;

Порог чувствительности датчика ветра не более: По скорости ветра 0,8 м/с. по направлению ветра 1,2м/с;

Принцип действия прибора основан на зависимости

1) частоты (следования) импульсов, вырабатываемых датчиком, от скорости ветра.

2) сдвига фазы между двумя группами импульсов, вырабатываемых датчиком от направления ветра.

Под воздействием ветра генераторами датчика вырабатываются 3 группы импульсов напряжения равной частоты, зависящей только от скорости ветра. Эти группы названы опорной ОП, основной ОС и сдвинутой СД.

Первичный преобразователь скорости – воздушный винт. Значение текущей (мгновенной)скорости вырабатывается путем преобразования генераторами датчика импульсов группы ОС. Напряжение на его выходе пропорционально частоте выходных импульсов, измеряется двухшкальным миллиамперметром. Значение средней скорости вырабатывается в результате подсчета импульсов группы ОП, поступающих от датчика за 10 или 2 мин. / Масштабный делитель служит для согласования коэффициента преобразования датчика (скорости в частоту импульсов) с принятым масштабом выходной величины (средней скорости ветра)/. Временной интервал задается часовым механизмом. Максимальная скорость ветра запоминается с помощью пассивной стрелки.

Первичный преобразователь направления – флюгарка. Значение направления ветра вырабатывается генераторами датчика, при использовании всех трех групп: ОС, СД, ОП. Импульсы группы ОП поступают на установочный вход триггера и возвращают его в исходное положение. /Триггер- спусковой крючок. Схема в которой под действием внешнего электрического толчка быстро меняются токи и напряжения на ее элементах. Применяются для запуска генераторов/. Необходимость использования трех групп определяется скачкообразным изменением сдвига фаз групп ОС, ОП при переходе флюгарки через 0 (360°), а группы СД, ОП при переходе через 180°. в результате подсчета числа импульсов группы ОП, поступающих от датчика за интервал осреднения скорости через масштабный делитель частоты на вход электромеханического счетчика импульсов. Масштабный делитель служит для согласования коэффициента преобразования датчика с принятым масштабом выходной величины.

 

КОРАБЕЛЬНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ВЕТРА КИВ предназначен для дистанционного определения скорости и направления ветра, измеряемых на высоте установки датчика

Информационные системы

Для автоматизации дистанционного измерения метеовеличин и формирования метеоинформации, необходимой при метеорологическом обеспечении, устанавливаются и используются автоматизированные метеорологические измерительные системы (АМИС). Эти устройства представляют собой комплексную автоматическую систему получения, обработки, распространения и отображения в реальном времени метеорологических параметров. Расширенный объем автоматически измеряемой, обрабатываемой, формируемой и распространяемой метеоинформации обеспечивает комплексная радиотехническая аэродромная метеорологическая станция КРАМС-4.

Комплексная радиотехническая аэродромная метеорологическая станция КРАМС-4 (приложение) предназначена для выполнения следующих функций:

- измерения и сбора информации об основных метеорологических величинах на аэродроме;

- ручного ввода информации о метеовеличинах и других параметрах, не измеряемых автоматически;

- обработки информации;

- автоматического формирования и передачи сообщений;

Принцип действия и устройство. Принцип действия КРАМС-4 основан на использовании надежных высокопроизводительных персональных электронно-вычислительных машин со специальным программным обеспечением для проведения автоматических измерений метеовеличин с помощью подключенных датчиков и измерительных преобразователей, ручного ввода метеовеличин, обработки всей информации и автоматического формирования сообщений с выдачей на средства отображения и в линии связи. КРАМС-4 относится к автоматизированным измерительным системам, а по ГОСТ 21.039-75 — к системам человек-машина (СЧМ), т.е. состоящим из человека-оператора (техника-метеоролога, метеонаблюдателя) и электронно-вычислительной машины (ПЭВМ) с подключенными к ней датчиками, первичными и промежуточными измерительными преобразователями. Измерительный компонент состоит из датчиков, первичных и промежуточных измерительных преобразователей:

- датчики метеорологической оптической дальности — фотометры импульсные ФИ-1 и ФИ-2, трансмиссометры Миtras (фирмы Vaisala, Финляндия), «Пеленг СФ-01» (Республика Беларусь), нефелометры FD12/FD12Р (фирмы Vaisala, Финляндия);

- датчики яркости фона LM11, входящие в комплект трансмиссометров Миtras или нефелометров FD12/FD12Р (фирмы Vaisala, Финляндия);

- датчики высоты облаков — ДВО от КРАМС-2 с передатчиком и приемником РВО-2М, облакомер СТ25К, датчик ВНГО «Пеленг -2000»;

- датчики параметров ветра М127 (датчик мгновенной скорости и направления ветра анеморумбометра М63М-1).

- датчики атмосферного давления ДД от КРАМС-2, авиационный барометр РА21 и цифровые барометры серии РТВ220 (фирмы Vaisala, Финляндия);

- датчики температуры и влажности воздуха ДТВ от КРАМС-2, датчик температуры и влажности воздуха НМР 35О/45О (фирмы Vaisala, Финляндия);

Вычислительный компонент в КРАМС-4 представлен центральной вычислительной системой, состоящей из двух комплектов (основная и резервная) ПЭВМ с дисплеями, клавиатурой и манипулятором «мышь»; двух регистрирующих устройств (принтеров); базового и специального программного обеспечения.

Центральная система КРАМС-4 обеспечивает:

- управление работой датчиков, первичных и промежуточных измерительных преобразователей метеовеличин;

- ручной ввод метеовеличин, не измеряемых автоматически, и информации, необходимой для вычисления производной метеоинформации;

- обработку и преобразование информации, поступившей на вход ПЭВМ от датчиков, первичных и промежуточных измерительных преобразователей и ручного ввода, автоматическое включение этой информации в сводки погоды, передаваемые на средства отображения и в линии связи (выходная информация);

- обработку результатов шаропилотных наблюдений;

- регистрацию (архивацию) всей измеряемой и выдаваемой информации с возможностью распечатки ее на принтере в виде сводок, таблиц и графиков;

- печать журнала фактической погоды АВ-6;

- прием, обработку и картографическое представление радиолокационной информации при ее получении от АМРК «Метеоячейка»;

Связующий компонент представлен пакетом программ приема-передачи метеорологических данных «Метеосвязь», предназначенных для приема и передачи метеорологических данных по телеграфным и телефонным каналам связи. Технические характеристики. КРАМС-4 производит автоматические дистанционные непрерывные измерения и обработку следующих величин:

- метеорологической оптической дальности (видимости) с целью оценки (определения) дальности видимости на ВПП;

- яркости фона (при наличии датчика яркости фона);

- высоты нижней границы облаков (вертикальной видимости);

- мгновенной скорости и направления ветра с целью выдачи значений скорости и направления ветра, осредненных за 2 и 10 мин, и максимальной скорости ветра за 10 мин;

- атмосферного давления; осуществляется приведение его к уровню порогов ВПП и уровню моря;

- температуры и влажности воздуха.

 

ПРИЛОЖЕНИЕ

Анемометр с подогревом

WAA25

Все преимущества чашечного анемометра плюс эффективный подогрев. Бесконтактная, свободная от трения передача напряжения к чашкам. Подключение схемы подогрева управляется NTS резистором, измеряющим окружающую температуру. Пренебрежимо малая инерция и низкий порог срабатывания, отличная линейность вплоть до 75м/с.

Рабочая температура -50…+55°С. Диапазон измерения 0.4…75м/с. Погрешность ±0.17 м/с. Постоянная расстояния 2.0м. Порог чувствительности 0.5 м/с. Подогрев вала 10W ниже +4°С

КРАМС-4 ДАТЧИКИ

Анемометр АА151 -оптоэлектронный датчик с малой инертностью и с низким порогом чувствительности. Вертушка имеет три очень легких конических чашки, обеспечивающих хорошую линейность по всему рабочему диапазону до 75 м/с. Цифровой датчик не требует специальной калибровки.

 

 

Флюгер. Сбалансированный флюгер с оптикоэлектронным преобразователем. ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ: Рабочая температура-50...+55°С. Диапазон измерения 0... 360° (при скорости ветра 0.4...75м/с.) Порог чувствительности 0.4м/с. Разрешение+2.8. Дистанция задержки. 0.4м/с. Подогрев вала производится при температуре ниже +4°С.

 

 

Кронштейн WAC51

Анодированный алюминий (полый) со скобой для установки на макушку мачты. Водонепроницаемая распределительная коробка, устанавливаемая на кронштейн, для подключения линии питания и сигналов. Внутри коробки имеется термостатный переключатель для включения подогрева при низких температурах.

Измеритель видимости

Измерение МОД производится измерением рассеяния инфракрасного излучения в воздухе. Прибор может использоваться для определения видимости в аэропортах, в дистанционных автоматических станциях погоды и для регистрации тумана на дорогах. Характерная черта датчика - автоматическая компенсация при различных типах осадков. Встроенные функции контроля гарантируют надежность данных.. Комбинация прогрессивной электроники и тщательной обработки сигнала гарантирует исключительную точность при любом состоянии погоды.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ: Диапазон 10... 50000м.

Угол рассеяния 33⁰. Длина волны 875 нм Рабочая температура -40...+55°С

 

Датчик погоды FD12Р

Микропроцессорный многофункциональный датчик для автоматических станций погоды и систем наблюдения за погодой в аэропортах. Он объединяет функции измерителя МОД, основанного на принципе переднего рассеивания, и идентификатора фактической погоды. Кроме того, идентификатор может измерять интенсивность и количество жидких, твердых и смешанных осадков и рассчитать сумму осадков, водный эквивалент твердых осадков. Выдает данные текущей погоды, используя коды ВМО. Определяет метеорологическую и оптическую видимость с той же точностью, что и определитель видимости FD12.

 

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ:

Диапазон видимости10...50000м. Текущая погода идентифицирует 11 различных типов осадков, определяет туман, дымку и мглу отчеты выдаются с определением интенсивности.

 

 

	1 - датчики ветра; 2 - антенна; 3 - датчик солнечного сияния; 4- ветрогенератор; 5— осадкомер; 6, 7- блок автоматики и датчик давления; 8 — аккумулятор, 9 – радиопередатчик; 10-датчик температуры.
Схема размещения автоматической станции

 

 

	Датчик скорости -трехчашечный контактный анемометр- преобразует среднюю скорость в число импульсов.
Датчики скорости и направления ветра

 

Преобразует направление в дискретные значения углов (через 10о). Его первичным преобразователем является флюгарка, а передающим – контактная круговая шкала и контактная стрелка. Круговая шкала состоит из грубой и точной шкалы и контактного кольца. Точная шкала выполнена в виде кольца из 36 изолированных друг от друга ламелей по 10о, Грубая имеет 4 ламели по 90о. Ось флюгарки связана с контактной стрелкой. В момент измерения стрелка притягивается к электромагниту и прижимается к одному из контактов. (грубой, точной шкале и и двумя к контактному кольцу, замыкая цепь.)

Схема преобразователя направления ветра

1—флюгарка; 2, 3 — магнитная муфта; 4- контактная стрелка; 5 — контактное кольцо; б, 7; - контактные «шкалы»; 8 — якорь; 9 — электромагнит

 

1 = Вертушка. 2 = Флюгер. 3 = Соединительный узел

Комбинированный датчик ветра является датчиком компактного размера с объединенным в один блок датчиками скорости и направления ветра. Объединенный компактный датчик является идеальным для маломощных применений. Вращающийся чашечный анемометр на верхушке блока обеспечивает изотропный и линейный ответ на скорость ветра. Прикрепленный к корпусу флюгер обеспечивает быстрый ответ относительно направления ветра. Форма вертушки, размеры и материалы были тщательно подобраны для достижения максимального качества прибора. Конические чашки были опробованы на линейность между скоростью ветра и угловой скоростью вертушки. Полиамидный пластик, армированный углеродным волокном, гарантирует прочность даже при сильных порывах ветра.

Комбинированный датчик ветра

 

Анемометр WAA151 является оптоэлектронным, с быстрым срабатыванием и низким порогом чувствительности датчиком скорости ветра. На вертушке расположены три конические легкие чашки, обеспечивающие отличную линейность во всем рабочем диапазоне до 75 м/с. Элемент обогрева во втулке вала предохраняет подшипник от замерзания в холодном климате. Номинальная обеспечиваемая мощность обогрева – 10Вт. Рекомендуется использовать термостатический переключатель на кронштейне датчиков для включения обогрева при температуре ниже +4 °С

Анемометр оптоэлектронный

Оптические методы измерений обладают рядом преимуществ над остальными способами детектирования давления: простотой, низкой температурной чувствительностью, высокой разрешающей способностью и высокой точностью. Особенно перспективными являются оптоэлектронные датчики, реализованные на основе явления интерференции света.

 

	является небольшим и легким прибором, измеряющим шесть параметров погоды: скорость и направление ветра, осадки, атмосферное давление, температуру и относительную влажность.
Датчик погоды

 

	Измерения влажности основаны на точном емкостном тонкопленочном полимерном датчике, который зарекомендовал себя как стабильно работающий в различных условиях окружающей среды. Измерения температуры производятся резистивным платиновым датчиком. Датчик влажности, и датчик температуры расположены в головке прибора и защищены мембранным фильтром.
Датчик температуры и относительной влажности воздуха
	определяет направление и скорость ветра при помощи ультразвука. Принцип действия анемометров ультразвукового типа— в измерении скорости звука, которая изменяется в зависимости от направления ветра. Различают двумерные ультразвуковые анемометры, трехмерные ультразвуковые анемометры и термоанемометры. Двумерный анемометр способен измерять скорость и направление горизонтального ветра. Трехмерный анемометр проводит измерение первичных физических параметров— времен проходов импульсов, а затем пересчитывает их в три компоненты направления ветра. Термоанемометр, помимо трех компонент направления ветра, способен измерять еще и температуру воздуха ультразвуковым методом. Измерение основано на времени прохождения сигнала в зависимости от скорости ветра, времени, которое требуется для ультразвука, чтобы переместиться от одной головки преобразователя до другой. Время прохождения сигнала измеряется в обоих направлениях для пары преобразователя. Используя два измерения для каждой из трех траекторий ультразвука под 60° углом к друг другу, прибор вычисляет скорость и направление ветра. Измерения ветра рассчитываются таким образом, чтобы полностью избежать влияния высоты, температуры и влажности. Датчик не имеет движущихся частей и устойчив к коррозии и загрязнению, так как открытые части поверхности выполнены из нержавеющей стали. Дополнительно датчик может иметь встроенный обогрев для предотвращения скопления переохлажденного дождя или снега.
Ультразвуковой датчик ветра

 

 

Кремниевый, емкостной датчик давления обладает превосходной точностью, воспроизводимостью, долговременной стабильностью в широком диапазоне температур окружающей среды.

Датчик давления Чувствительные элементы, входящие в состав датчиков давления, являются механическими устройствами, деформирующимися под действием внешнего напряжения. Такими устройствами могут быть гофрированные и подвесные диафрагмы, мембраны, сильфоны и другие элементы, форма которых меняется под действием на них давления. В настоящее время большинство датчиков давления такого типа изготавливаются с кремниевыми мембранами, методами микротехнологий. Мембрана - это тонкая диафрагма, радиальное растяжение которой S измеряется в Ньютонах на метр Коэффициентом жесткости при изгибе здесь можно пренебречь, поскольку толщина мембраны гораздо меньше ее радиуса (по крайней мере в 200 раз). Приложенное давление к одной из сторон мембраны сферически выгибает ее. Датчик давления с кремниевой диафрагмой состоит из самой диафрагмы и встроенных в нее диффузионным методом пьезорезистивных преобразователей в виде резисторов. Когда к полупроводниковому резистору номинала R прикладывается механическое напряжение, вследствие пьезорезистивного эффекта его сопротивление меняется на величину ΔR, что приводит к изменению выходного напряжения датчика. Поскольку монокристаллический кремний обладает очень хорошими характеристиками упругости, в таком датчике отсутствует ползучесть и гистерезис даже при высоком давлении. Коэффициент тензочувствительности кремния во много раз превышает аналогичный коэффициент тонкого металлического проводника. Обычно тензорезисторы включаются по схеме моста.

Преобразует значение давления в число импульсов (1 импульс=0,5гПа) и обеспечивает измерение давления в пределах от 600 до 1050 гПа. Первичный преобразователь блок барокоробок. Блок неподвижно укреплен верхним жестким центром, а нижний связан с коротким плечом рычага, установленном на опоре. На длинном конце рычага укреплена биметаллическая пластина, предназначенная для индикации перемещения рычага и термокомпенсации. Пример. Р=1000 гПа, Сколько произойдет замыканий в электр. Цепи прибора?. (800)

Схема датчика давления

1 — микрометрический винт; 2 — микрометренное устройство; 3 - редуктор; 4 - мотор; 5 — магнит; 6-геркон; 7 — бароблок; 8— реле; 9 — рычаг; 10- биметаллическая пластинка

 

 

 

Смонтирован в корпусе, имеющий прозрачный колпак. Пространство под колпаком разделено на 6 равных секторов (60о) радиальными экранами. На цилиндре размещены кремниевые батареи. Кремниевые батареи являются первичным преобразователем датчика. Они преобразуют лучистую энергию солнца в ЭДС. Преобразователи содержат 6 батарей, по одной в каждом секторе датчика. Батареи диаметрально противоположных секторов соединены попарно. Прямые солнечные лучи могут одновременно попасть только на одну или две батареи. ДЭС пары, одна из батарей которой находится под воздействием суммарной радиации, а вторая только рассеянной, становится достаточной для срабатывания поляризованного реле, далее в кодирующее устройство подается сигнал о наличии солнечного сияния.

Датчик солнечного сияния. Внешний вид. Схема электрическая.

	Солнечное сияние определяется как время в течение которого прямая солнечная радиация превышает уровень 120 W/м2.
Датчик продолжит. солнечного сияния

 

Датчик жидких осадков а) внешний вид приемник осадков; б) - измерительный механизм; в) схема: 1-приемник осадков; 2-муфта; 3-воронка; 4-двухкамерный сосуд; 3-основание, 6-геркон; 7 – магнит; 8-ось.
Осадки через воронку попадают в одну из камер мерного сосуда. Сосуд может совершать качания в вертикальной плоскости. Переход сосуда из одного положения в другое сопровождается посылкой импульса электрического тока в измерительную цепь. Объем камеры=25см3. Это соответствует (при приёмной площади 500 см2) 0,05мм осадков. Количество выпавших осадков равно произведению 0,02 мм и числа качаний мерного сосуда

 

	это прибор аэродинамической формы, измеряющий дождь, сконструированный для минимизации уменьшающего захват потока воздуха, вызванного ветром. Изготовленный из стойкого к ультрафиолетовому излучению пластика, это очень устойчивый прибор. Собранный дождь измеряется хорошо проверенным опрокидывающимся механизмом 0.2 мм.
Измеритель дождя

 

состоит из корпуса и воронки из алюминиевого сплава с точно подобранной прокладкой сверху для создания отверстия 400 см2. Лоточный механизм смонтирован внутри корпуса. Осадкомер состоит из разделенного лоточного механизма, который вращается относительно своего центра возвратно-поступательным образом. Дождь собирается в верхней половине лотка, который начинает наклоняться, когда скапливается определенное количество воды. В наклонном положении собранная вода выливается, устанавливается обратная опорожненному ковшу половина, и устройство готово к наполнению. Опрокидывания лотка отслеживаются посредством магнита, который активирует язычковый переключатель, способный фактически идентифицировать количество операций. Такая система гарантирует долговременную и надежную работу Датчик осадков с обогревом обеспечивает опробованный и надежный метод отслеживания осадков также и при температурах ниже 0°С. Обогреватель включается при температуре ниже +4°С. Потребление энергии обогревателем составляет 38 Вт/

Датчик осадков

 

Индикатор осадков быстро и точно определяет дождь и снег. Работает на основе определения капель. Специальная схема задержки допускает приблизительно двухминутный интервал между каплями до сообщения о прекращении осадков. Это позволяет датчику четко различать прекращение дождя и легкий дождь. Датчик расположен под углом 30°. Такая конструкция совместно с обогревающим элементом, помогает поверхности быстро высохнуть, что является определяющим фактором при вычислении интенсивности. Тот же обогревающий элемент предохраняет поверхность от конденсации влаги. В дополнение, обогревающий элемент активизируется при низких температурах для того, чтобы растопить снег, что позволяет определить наличие снежных осадков. Небольшие количества загрязнений не оказывают влияния на определение осадков.

Индикатор осадков

 

 

Обычно измерения уровня снега проводятся путем трудоемких, обеспечивающих ограниченными данными физических измерений. Датчик облегчает и улучшает этот процесс, обеспечивая дистанционное измерение уровня снега. Ультразвуковой датчик для определения уровня снега представляет собой электростатический преобразователь в защитном корпусе из поливинилхлорида и устойчив к погодным явлениям. Представляет собой автономный датчик с внутренней компенсацией температурных воздействий и высокочувствительным керамическим преобразователем.

Датчик уровня снега

Звук с частотой более чем 16 кГц не воспринимается человеческим слухом. Подобные звуки называют ультразвуками. Акустика ультразвуковых частот движется со скоростью 344 м/с в воздушной среде - равно как и слышимый звук. Оценивая скорость звука и его рабочий цикл, можно определить точное расстояние до предмета. Ультразвуковые датчики работают с пьезоэлектрическим преобразователем, который является как звуковым излучателем, так и приемником. Преобразователь посылает пакет звуковых импульсов и преобразовывает импульс эха в напряжение. Интегрируемый контроллер вычисляет расстояние по времени эха и скорости звука.

 

Оптоэлектроника - что это

ОБЛАЧНОСТЬ

 

Формы облаков

Количество

В метеорологии применяется 8-октантная шкала, которая проще при визуальном наблюдении: небо делится на 8 частей (то есть пополам, потом ещё пополам и ещё раз), облачность указывают в октантах (восьмых долях неба).

В авиационных метеорологических сводках погоды (METAR, SPECI, TAF) количество облаков и высота нижней границы указывается по слоям (от самого нижнего к более верхним), при этом используются градации количества: FEW — незначительные (рассеянные) - 1-2 октанта (1-3 балла); SCT — разбросанные (отдельные) - 3-4 октанта (4-5 баллов); BKN — значительные (разорванные) - 5-7 октантов (6-9 баллов); OVC — сплошные - 8 октантов (10 баллов); SKC — ясно - 0 баллов (0 октантов); NSC — нет существенной облачности (любой количество облаков с высотой нижней границы 1500 м и выше, при отсутствии кучево-дождевых и мощно-кучевых облаков).

Формы облаков Указываются наблюдаемые формы облаков (латинскими обозначениями) в соответствии с международной классификацией облаков. Высота нижней границы облаков (ВНГО) Определяется ВНГО нижнего яруса в метрах. На ряде метеостанций (особенно авиационных) этот параметр измеряется прибором (погрешность 10-15 %), на остальных — визуально, ориентировочно (при этом погрешность может достигать 50-100 %; визуальная ВНГО — самый ненадёжно определяемый элемент погоды). Высота верхней границы облаков Может определяться по данным самолётного и радиолокационного зондирования атмосферы. На метеостанциях обычно не измеряется, но в авиационных прогнозах погоды по маршрутам и районам полётов указывается ожидаемая (прогнозируемая) высота верхней границы облаков. http://ru.wikipedia.org/wiki/Облачность

 

Нижняя граница

 

Определение высоты облаков триангуляционным методом.

Прожекторная установка состоит из прожектора (точка А) и угломерного устройства (точка В). Внутри кожуха прожектора смонтировано зеркало, в фокусе которого находится электролампа накаливания. Прожектор укреплен на тумбе, которая устанавливается на жестком фундаменте по уровню, находящемуся внутри кожуха, что обеспечивает строго вертикальное направление. Световое пятно (точка С) высвечивается на облаке. База L - около 500 м.

 

РВО предназначен для автоматического измерения и регистрации высоты НГО. РВО является усовершенствованным вариантом ИВО. Принцип работы тот же, но результат наблюдений записывается на специальную лент у РВО имеется сигнализация (звуковая и световая), указывающая на появление низких облаков с НГО, равной установленному минимуму или ниже его для данного аэродрома.

Принцип действия светолокатора ИВО:

а) подача и получение сигнала;

б) изображение отраженного от облака сигнала на трубке отметчика

Важным преимуществом РВО является выносной пульт управления, который предназначен для управления установкой РВО, получения и регистрации данных измерений на расстоянии до 8000 м от нее. Выносной пульт управления содержит органы управления, самописец и другие элементы.

Лазерный измеритель высоты облаков (лидар) позволяет дистанционно определять высот у нижней границы облаков над местом установки прибора. Его можно применять в любое время суток, если нет умеренных и сильных осадков, тумана и густой дымки. Когда наблюдается несколько облачных слоев, он измеряет высоту нижней границы каждого слоя (не более трех).

Нижнее основание облаков не является резко очерченной ровной поверхностью, а представляет собой некоторое пространство с постепенным ухудшением видимости с высотой. Под плот ной частью облака находится предоблачный слой, в котором можно видеть две части: слой от уровня конденсации до “видимой” части облака - слой дымки и слой от нижней границы облака до наиболее плотной ее част и - переходный слой. Определить высоту самого нижнего уровня облаков можно только с помощью самолета. Все остальные инструментальные методы (шар-пилот, светолокационные установки) дают завышенную высот у НГО.

 

Способы измерения высоты нижней границы облачности

Шар-пилот некоторое время, после входа в облако, еще виден и лишь затем начинает “туманиться”. Световые импульсы, посылаемые приборами ИВО и РВО, также отражаются от более плотных слоев облачности, подоблачная дымка этими приборами не фиксируется.

При измерении высоты облаков с помощью самолета за высоту НГО принято считать уровень потери летчиком четкой видимости естественного горизонта при входе в облака и уровень обнаружения его при выходе под облака. При этом отсчет высоты должен производиться по барометрическому высотомеру. Следует учитывать, что в момент потери видимости горизонта наземные ориентиры еще просматриваются через подоблачную дымку (земля “туманится”). В случаях, когда горизонт размыт (закрыт дымкой или осадками), высота определяется по исчезновению видимости наиболее удаленных земных ориентиров. В этих случаях при выходе из облаков за высоту облачности принимается т а высота, на которой летчик обнаруживает земные ориентиры в направлении полета. Практика полетов показывает, что уровень потери естественного горизонта наиболее точно совпадает с высотой нижней границы облаков. Высота потери горизонта на взлете обычно больше высот ы обнаружения при посадке. Это объясняется известным теоретическим положением о том, что дальность обнаружения объекта всегда меньше дальности потери его. По этой причине при заходе на посадку летчики сообщают высот у облачности несколько ниже, чем на взлете. Практика полетов показывает также, что с поршневых самолетов высота облаков определяется точнее, чем с борта реактивных самолетов, так как чем больше скорость полета, тем сложнее обнаружить горизонт при посадке и легче потеря ь его на взлете.

Определение различных параметров облачности и обнаружение опасных для авиации явлений погоды проводится также при помощи метеорологических радиолокаторов (МРЛ), работающих в миллиметровом и сантиметровом диапазонах, и метеорологических искусственных спутников Земли (МИСЗ).

 

 

Облакомер СТ25К Облакомер предназначен для измерения высоты нижней границы облаков (до трех слоев одновременно при многослойной облачности) и вертикальной видимости над местом установки датчика до высоты 7500 м. Используется принцип пульсирующего лазерного зондирования, т.е. обнаружения света и определения расстояния - путем определения времени прохождения луча света к нижнему основанию облака и обратно. Предел допускаемой погрешности измерения высоты нижней границы облаков (вертикальной видимости): ±10 м в диапазоне 15-100 м, ±10 % в диапазоне 100-7500 м Облакомер состоит из трех основных частей: Блок измерения включает в себя оптический узел, лазерный передатчик, приемник, оптический монитор, корпус, интерфейс питания линии, батарею бесперебойного питания, узел внутренних нагревателей, датчик угла наклона, внутренние кабели. Оптический узел состоит из конической оптической трубки с зажимным приспособлением для объектива, блока интегратора точного пучка в нижней части, который включает разделитель пучка в узкополосный фильтр, и соединительного фланца для узлов лазерного передатчика и приемника отраженных сигналов. Лазерный передат 1234Следующая ⇒ Поделиться с друзьями: Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах... Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности... Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьше­ния длины пробега и улучшения маневрирования ВС при... Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...  © cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста. Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы! 0.085 с.