FI90596C - Menetelmä ja laitteisto vallitsevan sään meteorologisen näkyvyyden mittaamiseksi - Google Patents
Menetelmä ja laitteisto vallitsevan sään meteorologisen näkyvyyden mittaamiseksi Download PDFInfo
- Publication number
- FI90596C FI90596C FI911932A FI911932A FI90596C FI 90596 C FI90596 C FI 90596C FI 911932 A FI911932 A FI 911932A FI 911932 A FI911932 A FI 911932A FI 90596 C FI90596 C FI 90596C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- volume
- water
- measuring
- measured
- rain
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 23
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 48
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 34
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 22
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 15
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims 5
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 claims 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 claims 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 11
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 1
- 241000533950 Leucojum Species 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
- G01N21/49—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid
- G01N21/53—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid within a flowing fluid, e.g. smoke
- G01N21/538—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid within a flowing fluid, e.g. smoke for determining atmospheric attenuation and visibility
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
90596
Menetelmå ja laitteisto vallitsevan såån ja meteorologisen nåkyvyyden mittaamiseksi
Keksinnon kohteena on patenttivaatimuksen 1 mukainen menete1-5 må vallitsevan såån ja meteorologisen nåkyvyyden mittaamiseksi.
Keksinnon kohteena on myos laitteisto vallitsevan såån ja meteorologisen nåkyvyyden mittaamiseksi.
10 Sååhavainnon yksi tårkeå osa on vallitsevan såån måårittåmi-nen. Kansainvålisen sååsåhkeen vallitsevan såån koodit sisål-tåvåt mahdollisuuden ilmoittaa låhinnå kokonaispilvisyyteen, ilman sameuteen ja sateen laatuun ja voimakkuuteen liittyvåt 15 havainnot sekå erilaiset poikkeusilmiot (esim. ukkonen, myrsky).
Tåsså esitettåvållå menetelmållå ja laitteella on mahdollista mittausten perusteella mååritellå useimmat sadantaan liitty-20 våt parametrit. Nåin voidaan huomattavasti ediståå sååhavainnon automatisointia, mikå puolestaan mahdollistaa sååhavain-tojen aikavålin lyhentåmisen ja havaintoverkon tihentåmisen ja laajentamisen esimerkiksi asumattomille alueille. Sadan-nalla tarkoitetaan tåsså sadetta kaikissa olomuodoissaan 25 (engl. precipitation).
Meteorologisen nåkyvyyden tarkka mittaus kaikissa sååoloissa on oleellinen osa varsinkin lentokentån sååtietoja.
30 Useimmat nykyiset laitteet havaitsevat vain sateen alkamisen ja loppumisen tai mittaavat vesisateen voimakkuutta. Tåsså tarkoitetussa laajuudessa tapahtuvaa sadannan analysointia ei ole yhdellå laitteella yritettykåån. Låhinnå ovat optisen signaalin analysointiin perustuvat laitteet sekå erilaiset 35 mikroaaltotutkat.
Sadannan analysoinnin peruskysymys on sulan veden ja jååty-neen veden ja lumen erottaminen toisistaan kaikilla sadannan voimakkuuksilla ja kaikissa sååolosuhteissa (tuuli, valoi-40 suus, låmpotila). Tåmå ei tunnetuilla laitteilla eikå mene- 2 90596 telmillå onnistu.
Tunnettuja optisia menetelmiå on kaksi; laitteen låhettåmån valon sironnan mittaamiseen perustuva menetelmå ja låhetetyn 5 valon skintillaation mittaamiseen perustuva menetelmå. Lisåk-si on erilaisia valon låpåisyå mittaavia laitteita, joita on kåytetty låhinnå pisarakokojakaumien mittaamiseen.
Sironnan mittaamiseen perustuva laite (US-patentti 4,613,938) 10 pyrkii havaitsemaan hiukkaset ja mittaamaan niiden koon ja nopeuden nåytetilavuudessa, joka on optisesti rajattu yli 0,2 litraksi. Hiukkaskokojen ja nopeuksien perusteella on raken-nettu matriisi, jossa suuret ja hitaat hiukkaset ovat lunta, suuret ja nopeat rakeita jne.
15
Vain hiukkasten kokojakauman tilastollinen mittaaminen on mahdollista edellå mainitulla laitteella, koska nåytetilavuus on suhteellisen suuri ja epåmååråinen ja hiukkasiin vaikutta-van tuulen nopeus voi olla samaa suuruusluokkaa (n. 5 m/s) 20 kuin putoavilla hiukkasilla. Nopeuksien mittaamisen mahdotto-muuden on em. patentin haltija myohemmin todennut ja lisånnyt laitteeseen toisen optisen vastaanottimen. Toinen vastaanotin ei poista nopeusmittauksen epåvarmuutta. Lisåksi sadematrii-sissa on pienillå voimakkuuksilla suurta påållekkåisyyttå eri 25 sadetyyppien vålillå. Hiukkasten kokojakauman mittaamiseen kåytetty nåytetilavuus on ilmeisesti liian suuri, sillå jo suhteellisen pienillå sateen voimakkuuksilla nåytetilavuudessa on useita hiukkasia yhtå aikaa.
30 Skintillaation mittaamiseen perustuvassa laitteessa mitataan pyoreiden hiukkasten låhetetyn valon skintillaation (vålkky-minen) energian jakautuminen eri taajuuksille (US-patentti 4,760,272). Veden aiheuttaman skintillaation energia on mittausten mukaan korkeammalla taajuudelle kuin lumen. Skin-35 tillaation mååråstå havaitaan sateen alkaminen ja loppuminen ja voimakkuus. Hiukkasten nopeus vaikuttaa signaalin mååråån ja laatuun kutistaen sateen tyypin erottelukykyå. Laitteen mekaniikasta aiheutuva pyorteily tuulisessa sååsså haittaa 3 90596 mittausta, eikå tåtå ongelmaa voida tåysin eliminoida. Myos ilman låmmostå aiheutuva våreily nåkyy skintillaatiosignaali-na.
5 Mikroaaltotutkaan perustuva laite pyrkii mittaamaan hiukkas-ten putoamisnopeuden doppler-periaatteella. Sateen tyypin erottelu perustuu putoamisnopeuden eroihin eri sadetyypeillå. Iso nåytetilavuus ja tuuli sotkevat mittauksen. Tuulessa lumisade nåyttåå vesisateelta. Tihkusade nåyttåå helposti 10 lumelta, koska pienet pisarat putoavat hitaasti. Pienet sateen voimakkuudet eivåt erotu ollenkaan edes sateeksi.
Vain sateen alkaminen ja loppuminen havaitaan nykyisillå laitteilla melko luotettavasti.
15
Valon sironnan mittaamiseen perustuvat nåkyvyysmittarit toimivat kohtuullisen hyvin vesisumussa, jolloin niiden toiminta vastaa sirontateoriaa. Sateessa hiukkaskoko on huomattavasti suurempi kuin valon aallonpituus, joten siron-20 tateorian ehdot eivåt ole voimassa. Lisåksi lumen ja veden optiset ominaisuudet ja kokojakaumat poikkeavat toisistaan. Ilman sateen tyypin ja måårån huomioimista ei sirontamittarin antama nåkyvyys ole luotettava kaikissa sååoloissa.
25 Tåmån keksinnon tarkoituksena on poistaa edellå kuvatun tek-niikan puutteellisuudet ja aikaansaada aivan uudentyyppinen menetelmå ja laite vallitsevan såån ja meteorologisen nåky-vyyden mittaamiseksi.
30 Keksinto perustuu siihen, ettå sadannan tilavuus ja vesimåårå nåytetilavuudessa mitataan yhtå aikaa.
Tåsmållisemmin sanottuna keksinnon mukaiselle menetelmåIle on tunnusomaista se, mikå on esitetty patenttivaatimuksen 1 35 tunnusmerkkiosassa.
Keksinnon mukaiselle laitteistolle puolestaan on tunnusomaista se, mikå on esitetty patenttivaatimuksen 9 tunnusmerk- 4 90596 kiosassa.
Keksinnon avulla saavutetaan huomattavia etuja.
5 Veden tiheys on 1,0, kun taas jååtyneen veden tiheys on 0,9:stå 0,01:een. Tyypillinen lumen tiheys on 0,1, eli 10 mm lunta vastaa 1 mm vettå sateena. Nåin olien jo epåtarkkakin sadehiukkasten tilavuuden ja vesimåårån mittaus erottaa sulan veden jååtyneestå. Vesimåårån mittaustavan vuoksi on keksin-10 non mukaisessa ratkaisussa tuulesta sateen aikana enemmån hyotyå kuin haittaa, koska jååtyneistå hiukkasista vain osa tulee mitatuksi. Osa lumesta ei pysy låmmitetyllå mittauspin-nalla, vaan poistuu tuulen mukana. Tåmå suurentaa entiseståån eroa mitatun vesimåårån tilavuuden vålillå.
15
Kapasitiivinen veden mittaus eliminoi mahdolliset hyonteis-ten, polyn, hiekan tms. aiheuttamat vååråt sadehavainnot. Se on lisåksi erittåin herkkå pientenkin vesimåårien mittaami-sessa.
20
Pieni nåytetilavuus optisessa mittauksessa parantaa signaa-li/kohinasuhdetta, sillå låhetetyn valon voimakkuus sirotta-van hiukkasen pinnalla on suurempi kuin låhettåmållå s ama valomåårå isompaan tilavuuteen. Samalla pienenee vaara usei-25 den hiukkasten esiintymisestå samaan aikaan nåytetilavuudes- sa.
Ilman sadekorjausta sirontamittari nåkyvyysmittarina antaa sateessa huonoja tuloksia. Nyt mittaustulosta korjataan 30 havaitun sadetiedon perusteella.
Keksintoå ryhdytåån seuraavassa låhemmin tarkastelemaan oheisten kuvioiden mukaisten suoritusesimerkkien avulla.
35 Kuvio 1 esittåå yhtå pienen kulman optiikkaan perustuvaa keksinnon mukaista mittaria vallitsevan såån ja nåkyvyyden mittaamiseksi.
5 90596
Kuvio 2 esittåå vaihtoehtoista keksinnon mukaista mittaria vallitsevan såån ja nåkyvyyden mittaamiseksi.
Kuvio 3 esittåå yksityiskohtaisemmin yhtå keksinnon mukaista 5 vastaanotinyksikkoå.
Kuvio 4 esittåå yksityiskohtaisemmin yhtå keksinnon mukaista låhetinyksikkoå.
10 Kuvio 5 esittåå kaaviomaisesti keksinnon mukaisen låhe-tin/vastaanotinyksikon kiinnitysmenetelmåå sekå sivu- ettå ylåkuvantona.
Kuvion 1 mukaisesti låhetinyksikko 2 ja vastaanotinyksikko 15 ovat kytketyt laskentayksikkoon 4. Låhettimen 2 ja vastaanot- timen 1 optiset akselit muodostavat kulman a, joka on sopi-vasti 33 astetta. Låhettimen 2 linssillå 6 ja vastaanottimen 1 linssillå 5 muodostetut keilat muodostavat kohtauspistees-såån mittaustilavuuden 7, jonka tilavuus on sopivasti alle 20 0,2 litraa. Vesimåårån mittaus toteutetaan låmmitettåvållå kapasitiivisella anturilla 3, joka on kytketty laskentayksikkoon 4. Mittaustilavuutta 7 vastaava låmpotila puolestaan mitataan anturilla 8, joka on myos kytketty laskentayksikkoon \4.
‘ 25
Kuviossa 2 on esitetty mittausgeometrialtaan kuviosta 1 poikkeava mittauslaite. Laitteisto kåsittåå kaikki kuvion 1 mukaiset elementit: låhettimen 22 linsseineen 26, vastaanottimen 21 linsseineen 25, nåiden optisesti muodostaman nåyte-30 tilavuuden 27, låmmitettåvån kapasitiivisen anturin 23 vesimåårån mittausta vårten sekå mittausyksikon 24, joka huolehtii mittaustulosten kåsittelystå ja laitteiston ohjauk-sesta.
35 Peruslaite on kuvioiden 1 ja 2 mukaisesti erittåin herkkå ja tarkka pienen kulman sirontaan (forward scatter) perustuva nåkyvyysmittari. Optinen sadeanalyysi perustuu nåkyvyysmit-taussignaalin yksityiskohtien tutkimiseen. Mittaus ja analyy- 6 90596 si tapahtuvat jatkuvasti laskentayksikkoon 4 sisaltyvån mikrotietokoneen avulla.
Kapasitiivisen anturin 3 vesimåårån mittausosa ohjaa auto-5 maattisesti anturin mittauspinnan låmmitystå ja antaa signaa-lin sateen alkamisesta ja loppumisesta seka analogisen jånni-tetiedon pinnan vesimååråstå. Analoginen signaali muutetaan digitaaliseksi ja sen suuruudesta ja muutoksista lasketaan xnittausj akson aikana kertynyt vesimåårå.
10
Laskentayksikkoon 4 sisåltyvå mikrotietokone suorittaa myos mittausten jatkokåsittelyn ja raportoinnin sekå yleisen laitteen ja data-luotettavuuden tarkkailun.
15 Suuri osa laitteen toiminnoista ja låhes kaikki signaalin kåsittely sisåltyy sen ohjelmistoon.
Optisen signaalin mittaus tapahtuu kuvioiden 4 ja 3 mukaises-ti seuraavasti: 20
Kuvion 4 mukaisesti låhettimen infrapunavalodiodi 40, jonka aallonpituus on 850 nxn, låhettåå pulssitettua valoa taajuu-della 2,3 kHz. Låhetetty valo kootaan linssillå 44 (f = 75 mm) siten, ettå låhetin kuvautuu noin 1 m:n pååhån diodista. .25 Låhetetyn valon voimakkuus on vakavoitu sååtyvållå valon pulssittajalla 49 lampotilan ja valodiodin vanhenemisen vaikutuksia vastaan kåyttåen fotodiodilla 42 toteutettua ta-kaisinkytkettyå 47 låhetetyn valon mittausta ja valodiodin termostointia lammittimella 41. Valon pulssittajaan 49 johde-30 taan myos vaihesiirtosignaali 46. Lahettimen linssin likai- suutta valvotaan mittaamalla låhetetyn valon takaisinsirontaa fotodiodilla 43. Låhetindiodi 40 on kohdistettu paikalleen mekaanisen keskittimen 48 avulla. Låhetinyksikko synkronoi- daan vastaanotinyksikon kanssa synkronointisignaalin 45 35 avulla.
Kuvion 3 mukaisesti vastaanotin on sijoitettu ja tarkennettu vastaavasti siten, ettå låhettimen ja vastaanottimen keilat 7 90596 kohtaavat ja muodostavat noin 33 asteen kulman. Linssin 33 likaisuuden valvomiseksi voidaan kåyttåå pientå apuvalodiodia 34, jonka takaisin sironnut valo on verrannollinen valotien likaisuuteen. Vastaanottimen fotodiodi 30 (PIN) on kytketty 5 låhettimen kanssa vaiheistettuun vahvistimeen 36, jossa synkronointi tapahtuu synkronointisignaalilla 38. Vahvistimen ulostulojånnite muutetaan taajuudeksi (100 Hz...10 kHz) jånnite/taajuusmuuntajassa 37. Vastaanottimen låhettåmåå taajuutta 39 mitataan laitteen prosessorikortilla olevalla 10 laskurikytkennållå ja prosessorilla. Laskurikytkennåstå prosessori saa taajuusnåytteen kerran 4...8 ms:ssa. Kaikki nåytteet talletetaan datamuistiin jårjestyksesså jatkolasken-taa vårten. Keskittimen 35 avulla vastaanotin kohdistetaan optiikkaan nåhden. Optisella suodattimella 31 suodatetaan 15 pois tarpeettomat aallonpituudet.
Perustaajuuden ja kohinan mittaamiseksi kytkee prosessori vastaanottimen ja låhettimen eri vaiheisiksi esimerkiksi kuviossa 4 esitetyllå johtimella 46. Nåin mitattu taajuus ei 20 sisållå låhetetyn valon sironnasta aiheutuvaa osaa, vaan ainoastaan vastaanottimen jånnite/taajuus muuntimen perustaa-juuden ja såhkoisesta ja valokohinasta aiheutuvat osat.
Signaalimittaus ja pohjan mittaus vuorottelevat 15 sekunnin 25 jaksoissa, jolloin mitatun pohjan ja kohinan voidaan katsoa vastaavan tilannetta signaalimittauksenkin aikana.
Valittu nåyteaika taajuusmittauksessa vastaa noin 40 mm putoamisaikaa, kun hiukkasen putoamisnopeus on 5 m/s, mikå on 30 vesipisaran tyypillinen rajanopeus. Koska nåytetilavuuden halkaisija on optiikan tarkennuksesta johtuen myos noin 40 mm, nåkyy hiukkasen aiheuttama signaalin muutos vain keski-måårin yhdesså nåytteesså. Lumihiutaleet putoavat hitaammin ja nåkyvåt useammissa peråkkåisisså nåytteisså. Tuulessa 35 lumikin nåkyy vain yhdesså nåytteesså. Putoamisnopeuksien mittaamiseen kåytetty mittaustapa on hyvin epåtarkka, eikå sitå olekaan kåytetty signaalin jatkokåsittelysså.
β 90596
Mm. kuviossa 1 esitettyå sormikuvioitua lasituksella suojat-tua anturipintaa 3 seurataan siten, ettå sormikuvion muodos-tama kapasitanssi on osa våråhtelypiiriå, jonka taajuus muuttuu, kun mittauspinnalle tulee vettå. Våråhtelijån taa-5 juus muutetaan tasajånnitteeksi jånnite/taajuus muuttajalla. Pienellå pohjalåmmityksellå pidetåån mittauspinta kuivana, eståxnållå ilman kosteuden suora tiivistyminen mittauspinnalle. Anturipinnan 3 låmmitystå lisåtåån, kun mittaussignaa-li kasvaa.
10
Koska mittauspiiri on erityisen herkkå vedelle, johtuen veden erityisestå dielektrisyysvakiosta, muusta syystå aiheutuvia ilmaisuja ei esiinny. Låmmitetty pinta sulattaa jååtyneen veden, joten mittaus toimii myos lumelle ja jåålle.
15 Jånnitteeksi muutettu mittasignaali mitataan myos suoraan analogia/digitaalimuuntimella. Signaalista otetaan nåytteitå noin yksi sekunnissa. Nåistå nåytteistå våhennetåån kuivalta pinnalta mitattu pohjalukema ja lasketaan nettosignaalin 20 nopeasta vaihtelusta ja hitaasti muuttuvasta osasta pinnalla olleen veden måårå. Hitaan vaihtelun aikavakio yltåå aina sateen kestoon saakka.
Itse mittausmenetelmå toteutetaan seuraavasti: 25
Mittaamalla sadannan tilavuus ja vesimåårå nåytetilavuudessa yhtå aikaa esimerkiksi kuvioiden 1 tai 2 mukaisella laitteis-tolla, voidaan niiden suhteesta pååtellå sateen tyyppi. Tilavuus mitataan optisen signaalin sironnasta ja vesimåårå 30 sen kapasitiiviseen anturiin aiheuttamien muutosten perus-teella. Optista sirontaa mittaamalla saadusta signaalista sitå sadetiedolla korjaten saadaan meteorologinen nåkyvyys.
Mitataan sironneen valon voimakkuuden vaihtelut kåyttåen 35 pientå (0,2 litraa) nåytetilavuutta ja ottaen våhintåån 20 signaalinåytettå sekunnissa. Sama mittaus suoritetaan ilman valosignaalia kohinan måårittåmiseksi. Signaalin ja kohinan mittaukset vuorottelevat jatkuvasti.
9 90596
Jos signaalin vaihtelun summa valitussa ajassa alittaa em. sateen ilmaisun kynnyksen, on sade loppunut. Sadehavainto varmistetaan lammitetyn kapasitiivisen mittauspinnan signaa-lista.
5
Kun on havaittu sade, lasketaan havaintokynnyksen ylittåvien signaalin muutoksen neliot, lasketaan ne yhteen ja korjataan tulos korjauskertoimella. Tulokseksi saadaan havaittujen hiukkasten tilavuuteen verrannollinen luku.
10
Sateen vesimåårå mååråtåån låmmitetylle kapasitiivisesti mitattavalle pinnalle tulleen veden aiheuttaman signaalin analyysin perusteella. Mittaus kalibroidaan niin, ettå ve-sisateella optisesti mitattu tilavuus ja vesimåårå ovat 15 låhellå toisiaan.
Sateen jååtymisaste saadaan vesimåårån ja tilavuuden suhtees-ta. Sade on lunta, jos ero tilavuuden ja vesimåårån vålillå on suuri. Sade on vettå, jos ero on pieni. Muuten sade on 20 råntåå.
Rakeille vaaditaan, ettå yksittåiset hiukkaset ovat suuria ja ero tilavuuden ja vesimåårån vålillå on hyvin suuri.
25 Tihkusade on vesisadetta, jonka kaikki yksittåiset hiukkaset mitataan pienemmiksi kuin valittu raja.
Sama laite mittaa meteorologista nåkyvyyttå.
30 Nåkyvyystulos on sademittaustuloksen perusteella korjattu.
Mahdollisia vesimåårån mittaustapoja on useita. Paras vaih- toehtoinen tapa olisi tarkka ja erittåin herkkå vaaka. Muut tavat ovat liian epåherkkiå riittåvån kokonaisherkkyyden 35 saamiseksi sateen tyypin ilmaisuun.
Sadetyypin karkea luokittelu voidaan tehdå mitatun nåytetila-vuuden låmpotilan perusteella.
10 90596
Kuvion 5 mukaisesti låhetin- tai vaihtoehtoisesti vastaan-otinyksikko 50 tuetaan linssiputkeen 54 reiållisen, edulli-sesti kartioreunaisen tukilevyn 52 ja katkaistun kartioren-kaan 51 avulla. Nåin pohjalevylle 56 sijoitettu låhetin/vas-5 taanottoyksikko 50 sekå keskittyy linssin 55 måårååmåan optiseen keskilinjaan ettå kiinnittyy polttovålin F suunnassa tukevasti paikalleen linssiputkea 54 vasten kun pultteja 53 kiristetåån. Tålloin tukilevy 52 låhestyessåån pohjalevyå 56 tyontåå kartiorengasta 51 linssiputkea vasten, jolloin raken-10 ne lukittuu paikalleen.
Claims (12)
1. Menetelmå vallitsevan såån ja meteorologisen nåkyvyyden mittaamiseksi, jossa menetelmåsså 5 - mitataan optisesti (1, 2) sadannan tilavuus nåyte-tilavuudessa (7), tunnettu siitå, ettå 10 - sadannan tilavuus mitataan alle 0,2 litran nåyte-tilavuudessa (7), ja - samanaikaisesti sadannan tilavuuden mittauksen 15 kanssa mitataan myos nåytetilavuuteen (7) suhteutet- tu vesimåårå.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmå, tunnettu siitå, ettå sadannan tilavuuden ja nåytetilavuuteen (7) 20 suhteutetun vesimåårån mittauksen yhteydesså mitataan myos mittaushetkeå vastaava pisaroiden (hiukkasten) kokojakauma.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmå, tunnettu siitå, ettå nåytetilavuuteen (7) suhteutettu vesimåårå mita- 25 taan låmmitettåvållå kapasitiivisella anturilla (3).
4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmå, tunnettu siitå, ettå kapasitiivista anturia (3) låmmitetåån pohjate-holla kaiken aikaa mittauspinnan pitåmiseksi kuivana ja 30 mittasignaalin muuttuessa riittåvån voimakkaasti låmmitystå lisåtåån ja vastaavasti kun signaalissa ei ole riittåvåå ennalta mååråttyå muutosta låmmitystå våhennetåån.
5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmå, 35 tunnettu siitå, ettå jååtynyt sade sulatetaan mittaus- pinnalla vesimåårån mittausta vårten.
6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmå, 12 90 596 tunnettu siita, ettå kapasitiivisen anturin mittaus-pinnalla olleen veden mååråå arvioidaan sen mittaussignaaliin aiheuttamien muutosten perusteella.
7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelma, tunnettu siita, ettå vesisateella sadannan tilavuus kalibroidaan oleellisen yhta suureksi kuin mitattu vesimåårå.
8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelma, jossa sadannan 10 tilavuus mitataan optisella sirontamittarilla (1, 2), tunnettu siita, etta verrataan optisella sirontamittarilla (1, 2) saatua sadannan tilavuutta vastaavaan mitat-tuun vesimaaraån ja mikali ero havaitaan suureksi tulkitaan sade lumeksi. 15
9. Laitteisto vallitsevan såan ja meteorologisen nakyvyyden mittaamiseksi, joka laitteisto kasittaa - optisen sirontamittarin (1, 2) , jolla sadannan 20 tilavuus on mitattavissa nåytetilavuudessa (7), tunnettu siitå, etta laitteisto kåsittåå - elimet (3) naytetilavuuteen (7) suhteutetun vesi- 25 maaran mittaamiseksi, ja - tietojenkåsittelyelimet (4), joilla sateen laatu on sateen tilavuuden ja måarån avulla maaritettåvis-sa. 30
10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laitteisto, t u η n e t -t u siita, etta elin naytetilavuuteen (7) suhteutetun vesi-maaran mittaamiseksi on lammitettava kapasitiivinen anturi (3) . 35
11. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laitteisto, tunnettu siita, ettå elin naytetilavuuteen (7) suhteutetun vesi-maarån mittaamiseksi on vaaka. 13 90 596
11 90 596
12. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laitteisto, t u η n e t -t u siitå, ettå låhetin- ja/tai vastaanotinyksikko (50) on tuettu paikalleen tukilevyjen (52, 56) våliin sijoitetun katkaistun kartiorenkaan (51) avulla. 14 9 0 596
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI911932A FI90596C (fi) | 1991-04-22 | 1991-04-22 | Menetelmä ja laitteisto vallitsevan sään meteorologisen näkyvyyden mittaamiseksi |
| CA002065485A CA2065485A1 (en) | 1991-04-22 | 1992-04-07 | Method and apparatus for measuring prevailing weather and meteorological visibility |
| ES92303241T ES2077352T3 (es) | 1991-04-22 | 1992-04-10 | Metodo y aparato para la medicion del tiempo reinante y la visibilidad metereologica. |
| EP92303241A EP0510846B1 (en) | 1991-04-22 | 1992-04-10 | Method and apparatus for measuring prevailing weather and meteorological visibility |
| DE69203521T DE69203521T2 (de) | 1991-04-22 | 1992-04-10 | Verfahren und Vorrichtung zur Messung des herrschenden Wetters und der meteorologischen Sichtbarkeit. |
| AU14905/92A AU654004B2 (en) | 1991-04-22 | 1992-04-14 | Method and apparatus for measuring prevailing weather and meteorological visibility |
| JP10323792A JP3274494B2 (ja) | 1991-04-22 | 1992-04-22 | 卓越天候及び卓越気象視程を測定する方法及びその装置 |
| US08/232,419 US5434778A (en) | 1991-04-22 | 1994-04-25 | Method and apparatus for measuring prevailing weather and meteorological visibility |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI911932 | 1991-04-22 | ||
| FI911932A FI90596C (fi) | 1991-04-22 | 1991-04-22 | Menetelmä ja laitteisto vallitsevan sään meteorologisen näkyvyyden mittaamiseksi |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI911932A0 FI911932A0 (fi) | 1991-04-22 |
| FI911932A FI911932A (fi) | 1992-10-23 |
| FI90596B FI90596B (fi) | 1993-11-15 |
| FI90596C true FI90596C (fi) | 1994-02-25 |
Family
ID=8532367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI911932A FI90596C (fi) | 1991-04-22 | 1991-04-22 | Menetelmä ja laitteisto vallitsevan sään meteorologisen näkyvyyden mittaamiseksi |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5434778A (fi) |
| EP (1) | EP0510846B1 (fi) |
| JP (1) | JP3274494B2 (fi) |
| AU (1) | AU654004B2 (fi) |
| CA (1) | CA2065485A1 (fi) |
| DE (1) | DE69203521T2 (fi) |
| ES (1) | ES2077352T3 (fi) |
| FI (1) | FI90596C (fi) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4233379C1 (de) * | 1992-10-05 | 1994-03-31 | Leica Ag Heerbrugg | Verfahren und Vorrichtung zur relativen Sichtweitenbestimmung |
| US5744711A (en) * | 1996-11-01 | 1998-04-28 | University Corporation For Atmospheric Research | Winter precipitation measuring system |
| US6085152A (en) * | 1997-09-19 | 2000-07-04 | Cambridge Management Advanced Systems Corporation | Apparatus and method for monitoring and reporting weather conditions |
| US6546353B1 (en) | 1999-09-13 | 2003-04-08 | University Corporation For Atmospheric Research | Hot plate precipitation measuring system |
| DE10120747C1 (de) * | 2001-04-25 | 2002-10-17 | Vaisala Impulsphysik Gmbh | Verfahren zur Bestimmung der Sichtweite, Niederschlagsmenge und Niederschlagsart |
| WO2004018291A1 (en) * | 2002-08-26 | 2004-03-04 | Dalsgaard Nielsen Aps | A method of determining the risk of ice deposition due to precipitation and apparatus for exercising the method |
| FI116424B (fi) * | 2003-07-01 | 2005-11-15 | Vaisala Oyj | Menetelmä hydrometeoreja havaitsevan mittalaitteen yhteydessä sekä tähän liittyvä laitteisto |
| US7602937B2 (en) * | 2004-06-08 | 2009-10-13 | International Electronic Machines Corporation | Image-based visibility measurement |
| CN101079333B (zh) * | 2006-05-26 | 2010-07-14 | 中国核动力研究设计院 | 核反应堆非能动多功能池式稳压系统 |
| KR101400749B1 (ko) * | 2012-01-05 | 2014-05-29 | 부경대학교 산학협력단 | 기후변화재현장치 및 그 방법 |
| EP2615301B1 (de) * | 2012-01-10 | 2015-08-05 | Nordex Energy GmbH | Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage, bei dem auf Grundlage meteorologischer Daten eine Vereisungsgefahr ermittelt wird, und Windenergieanlage zur Ausführung des Verfahrens |
| CN103399363B (zh) * | 2013-08-05 | 2015-03-18 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 基于光衰减和散射原理的天气现象在线观测装置及方法 |
| CN105372209A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-03-02 | 南京信息工程大学 | 一种道路能见度检测预警系统 |
| US10495787B2 (en) | 2016-06-16 | 2019-12-03 | I.M. Systems Group, Inc. | Integrated weather projection systems, methods, and apparatuses |
| CN111487170B (zh) * | 2020-03-23 | 2023-04-14 | 中国人民解放军空军研究院战场环境研究所 | 智能化前散能见度仪及智能化前散能见度测量方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3141330A (en) * | 1960-12-19 | 1964-07-21 | Thompson Ramo Wooldridge Inc | Precipitation sensing system |
| US4389900A (en) * | 1979-06-14 | 1983-06-28 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Interior | Capacitance probe sensor device |
| US4499761A (en) * | 1982-11-18 | 1985-02-19 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Snow scale/rate meter |
| JPS61172032A (ja) * | 1985-01-25 | 1986-08-02 | Meisei Electric Co Ltd | 光学的雨雪判別装置 |
| US4613938A (en) * | 1985-01-25 | 1986-09-23 | Hss Inc. | Present weather observing system utilizing particulate size and velocity measurements |
| US4760272A (en) | 1987-01-08 | 1988-07-26 | Scientific Technology, Inc. | Optical precipitation detection and identification system using scintillation detection |
| JPH02300688A (ja) * | 1989-05-16 | 1990-12-12 | Japan Radio Co Ltd | 降雨降雪測定装置 |
| JPH02300692A (ja) * | 1989-05-16 | 1990-12-12 | Japan Radio Co Ltd | 降水量計量方法 |
| US5125268A (en) * | 1991-07-08 | 1992-06-30 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method and apparatus for acoustically measuring rainfall |
-
1991
- 1991-04-22 FI FI911932A patent/FI90596C/fi active
-
1992
- 1992-04-07 CA CA002065485A patent/CA2065485A1/en not_active Abandoned
- 1992-04-10 DE DE69203521T patent/DE69203521T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-04-10 ES ES92303241T patent/ES2077352T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1992-04-10 EP EP92303241A patent/EP0510846B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-04-14 AU AU14905/92A patent/AU654004B2/en not_active Ceased
- 1992-04-22 JP JP10323792A patent/JP3274494B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-04-25 US US08/232,419 patent/US5434778A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI911932A (fi) | 1992-10-23 |
| JP3274494B2 (ja) | 2002-04-15 |
| AU654004B2 (en) | 1994-10-20 |
| ES2077352T3 (es) | 1995-11-16 |
| DE69203521T2 (de) | 1996-02-29 |
| JPH05113483A (ja) | 1993-05-07 |
| EP0510846A3 (en) | 1993-03-24 |
| EP0510846B1 (en) | 1995-07-19 |
| EP0510846A2 (en) | 1992-10-28 |
| AU1490592A (en) | 1992-10-29 |
| US5434778A (en) | 1995-07-18 |
| FI90596B (fi) | 1993-11-15 |
| DE69203521D1 (de) | 1995-08-24 |
| CA2065485A1 (en) | 1992-10-23 |
| FI911932A0 (fi) | 1991-04-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4613938A (en) | Present weather observing system utilizing particulate size and velocity measurements | |
| FI90596C (fi) | Menetelmä ja laitteisto vallitsevan sään meteorologisen näkyvyyden mittaamiseksi | |
| FI98766C (fi) | Laite ja menetelmä näkyvyyden ja vallitsevan sään mittaamiseksi | |
| CA1039079A (en) | Measuring the concentration of substances suspended in a liquid | |
| Cotton et al. | The ability of the Small Ice Detector (SID-2) to characterize cloud particle and aerosol morphologies obtained during flights of the FAAM BAe-146 research aircraft | |
| CN104359815A (zh) | 一种带自净化系统的颗粒物质量浓度检测仪 | |
| CN108709847A (zh) | 一种空气粒子检测方法及检测装置 | |
| KR19980080055A (ko) | 탁도의 측정방법 및 장치 | |
| Brown et al. | A blowing snow particle detector | |
| JPH05506503A (ja) | 均一マルチセンサ検出のための分流 | |
| US4754149A (en) | Optical precipitation gauge which detects scintillations produced by particle movement in the light beam | |
| US3990795A (en) | Apparatus for monitoring suspended particles in a liquid | |
| KR101842848B1 (ko) | 분포형 근적외선 우량계 | |
| CN113252596B (zh) | 一种基于红外激光的新型公路路面状态监测方法 | |
| WO2003027719A1 (en) | Precipitation sensor and method for precipitation rate measurement | |
| JPH04278488A (ja) | 降水強度計測器 | |
| US20200049612A1 (en) | Airborne Particle Counting Method and Device | |
| RU193689U1 (ru) | Лазерное устройство для измерения коэффициента ослабления водной среды | |
| Wang et al. | Laser weather identifier: present and future | |
| JPH11230889A (ja) | 微粒子カウンタ式濁度計 | |
| GB2170004A (en) | Apparatus for sensing fluids | |
| JPH11339157A (ja) | 煙感知装置 | |
| Ozaki et al. | A device to measure the size of volatile droplets utilizing a hot-film sensor | |
| Tjugum et al. | Use of optical scatter sensors for measurement of visibility | |
| JPH0232922B2 (fi) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BB | Publication of examined application |