一、儀器介紹

　　二維雨滴譜式降水現(xiàn)象儀(以下簡(jiǎn)稱降水現(xiàn)象儀、雨滴譜儀或設(shè)備)是一款用于降水天氣現(xiàn)象觀測(cè)的智能傳感器。

　　該設(shè)備體積小、安裝方便，性能穩(wěn)定可靠，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，可廣泛應(yīng)用于科研院所、人工影響天氣等領(lǐng)域，并為防災(zāi)減災(zāi)提供預(yù)警。

　　二、工作原理

　　二維雨滴譜式降水現(xiàn)象儀的工作原理是基于一個(gè)能夠發(fā)射水平光束的激光傳感器。當(dāng)激光束里沒有降水粒子穿過時(shí)，接收器的輸出為最大信號(hào)。當(dāng)降水粒子穿過水平光幕時(shí)，遮擋了相應(yīng)部分的光束，從而降低了輸出信號(hào)。降水粒子的直徑可通過信號(hào)變化的大小進(jìn)行確定，下落速度可由信號(hào)變化的持續(xù)時(shí)間確定。信號(hào)變化的持續(xù)時(shí)間為降水粒子開始進(jìn)入光束到完-全離開光束所經(jīng)歷的時(shí)間。根據(jù)粒徑和速度參數(shù)可以推算出降水滴譜、降水類型、降水強(qiáng)度等信息。

　　三、設(shè)備組成

　　設(shè)備主要由光學(xué)部分、電學(xué)部分和結(jié)構(gòu)部分組成。

　　1.光學(xué)部分

　　激光傳感器由發(fā)射器和接收器組成，發(fā)射器光源為可見光，波長(zhǎng)為660nm，輸出功率≤1mW，有效測(cè)量區(qū)域?yàn)?80*30mm。

　　2.電學(xué)部分

　　電學(xué)部分采用模塊化設(shè)計(jì)，整個(gè)電學(xué)分為3個(gè)部分，主電路板、輔電路板、加熱模塊。

　　主電路板主要包括處理器模塊，信號(hào)處理模塊，通信模塊、電源模塊。

　　輔電路板主要用于接線和防雷。

　　加熱模塊設(shè)置在激光發(fā)射和接收部分，主要用來消除霧的影響和增強(qiáng)抗低溫能力(主要是在冬季使用)，保證設(shè)備能在各種環(huán)境條件下穩(wěn)定、可靠的工作。

　　3.結(jié)構(gòu)部分

　　激光傳感器中發(fā)射器和接收器為對(duì)稱配置，為了使激光束能夠良好的對(duì)接，安裝激光傳感器的支架要采用對(duì)稱設(shè)計(jì)。

　　防雨濺網(wǎng)可以防止因飛濺的雨滴進(jìn)入激光束區(qū)域造成的測(cè)量誤差，保證了設(shè)備在各種環(huán)境和天氣條件下都能提供連續(xù)、精確的測(cè)量數(shù)據(jù)。

　　四、產(chǎn)品技術(shù)性能指標(biāo)

　　1.物理規(guī)格

　　尺寸：(660±10)mm×(450±10)mm×(120±10)mm

　　重量：≤7kg

　　2.測(cè)量性能

　　測(cè)量范圍：粒徑(液體)：0.2~5mm

　　粒徑(固體)：0.2~25mm

　　速度：0.2~20m/s

　　測(cè)量精度：±5%(液體);±20%(固體)

　　粒徑分布：32個(gè)粒徑級(jí)別，32個(gè)速度級(jí)別

　　降水類型：毛毛雨、雨、雨夾雪、雪、冰雹，區(qū)分強(qiáng)度

　　降水類型識(shí)別準(zhǔn)確率：自動(dòng)識(shí)別率大于人工專業(yè)觀測(cè)準(zhǔn)確率的90%

　　降水強(qiáng)度：0~999mm/h

　　3.電氣性能

　　電源：DC 12~24V

　　功耗：≤100W @24V(加熱)，≤3W @24V(不加熱)

　　通訊接口：RS232/RS485

　　波特率：9600bps、19200bps、38400bps、57600bps、115200bps可選

　　工作方式：24小時(shí)連續(xù)工作

　　4.環(huán)境適應(yīng)性

　　防護(hù)等級(jí)：IP66

　　工作環(huán)境：溫度：-45~55℃，濕度：0~100%RH

　　貯存環(huán)境：溫度：-50~60℃，濕度：0~100%RH