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ASHUR-DP900型激光雨滴谱仪

  一、仪器简介

  ASHUR-DP900型激光雨滴谱仪是洛阳阿舒尔光电科技有限公司研制生产的高科技激光技术产品,其利用激光主动探测原理,可对降水颗粒的尺寸、速度和数量进行连续观测,由此推导出降水强度、降水类型、雷达散射因子dBz值等,可区分毛毛雨、雨、雨夹雪、冰雹、雪和混合降水。仪器反应灵敏、精确,可进行野外长期、免维护使用。主要应用于水文、气象等领域,在测雨雷达Z/R因子校准、降水测量、人影作业效果评估、降水过程科学研究等领域有着广泛的应用前景。

  二、主要性能指标

  1、技术特点

  采用激光探测技术,使用二维的粒径和速度分布分析复杂降水过程,快速准确的检测降水粒子个数、粒径、下落速度等,并可推导出降水滴谱、降水类型、降水强度、雷达反射率等;

  U型结构设计以及激光发射、接收器防溅设计,将雨滴碰溅机率降到最低,有效保证了观测数据质量;

  采用650nm短波长激光,更有利于小粒子的探测,测量灵敏度更高;

  轻质硬铝合金封闭外壳,野外免维护长期使用,防护等级达到IP67;

  独特的智能加热功能,防止窗口结雾、霜等对测量数据的影响,同时有效控制加热能耗;

  宽电压直流供电设计,可方便适应各种供电方式;

  高性能的系统低功耗设计,使设备可以低成本、方便的实现野外布设,有效降低设备建设和维护成本。

  2、技术指标

  探测面积:  大于50cm¬¬2

  粒径:  液态降水粒子直径大小0.2—5mm;固态降水粒子直径大小0.2—25mm

  速度:  0.2—20 m/s

  降水粒径分布:  32等级粒子直径大小和32级别下降速度

  雷达反射率:  -9.999—99.999dBz,±15%

  降水强度:   0.001—1200 mm/h

  降水量精度:  ±5%(液态);±20% (固态)

  降水类型和气象代码:  毛毛雨、雨、雪、雨夹雪、冰雹等,可提供WMO 4677( SYNOP) 4680   (METAR) 和NWS 代码;

  数据更新率:  20s—300s可调

  数据输出模式:  具有主动上传模式、被动查询模式;被动查询模式下可设置与国际常用滴谱仪兼容的数据格式,方便用户使用。

  接  口:  RS232/RS485 ,波特率可调

  防护等级:  IP67

  供电方式:  9~36VDC,典型12VDC,适应太阳能供电

  功耗:  智能加热工作方式,无雨功耗小于1.5W,有雨峰值功率小于5.5W

  工作环境温度:  -40℃—+ 80℃

  工作相对湿度:  0—100%

  三、与德国产品主要技术性能对比

 德国OTT    Parsivel2DP900型
测量区域180×30 mm (54 cm2)180×30 mm (54 cm2)
防溅结构设计 Y型结构; U型结构,进一步降低雨滴碰溅机率;
发射器、接收器有防溅网罩;激光发射器、接收器顶部均具有防溅网罩,全方位的防止水滴溅射的设计,可以消除在采样区引起的副光谱信号;
 光学窗口内藏式设计,可有效防止雨、雪侵入窗口影响测量性能,并有效降低灰尘污染。
激光探测波长750nm激光650nm激光,波长短,小降水粒子测量准确,灵敏度更高
测量量程液态降水粒子直径大小:0.2—5mm液态降水粒子直径大小:0.2—5mm
固态降水粒子直径大小:0.2—25mm固态降水粒子直径大小:0.2—25mm
粒子速度:0.2—20 m/s粒子速度:0.2—20    m/s
粒径分类32 个粒径级别和32个速度级别32 个粒径级别和32个速度级别
降水类型识别包括毛毛雨、小雨/ 雨、雨、雨加雪、雪、米雪、冻雨、冰雹。包括毛毛雨、小雨/ 雨、雨、雨加雪、雪、米雪、冻雨、冰雹。
降水类型识别准确率冻雨、雨、冰雹、雪的自动识别准确率大于人工专业观测准确率的97%冻雨、雨、冰雹、雪的自动识别准确率大于97%
报告输出降水类型,根据WMO    4688/4677( SYNOP)降水类型,根据WMO    4688/4677( SYNOP)
4678 (METAR) 和NWS    代码表4678 (METAR) 和NWS 代码表
测雨强度0.001 ~    1200mm/h0.001—1200 mm/h
雨量精度±5%(液态降水)/ ±20%(固态降水)±5%(液态降水);±20% (固态降水)
雷达反射率Z-9.9~99 dBz    ±20%-9.999—99.999dBz,±15%
测量间隔可调可调
电源供电10~28VDC, 电池保护,软件控制加热装置的开关9~36VDC宽电压供电,典型12VDC,适应太阳能供电系统,方便系统集成
加热装置可选自动调节防冻加热装置,壳体加热方式,功耗很大;应用时需要后期进行加热方式改造,否则只能用交流市电供电,而由此极易引起雷击故障;具有智能加热控制,光学窗口加热方式,防止窗口结雾、霜等影响仪器测量性能,平均功耗很小;
功耗1.5W(60mA@24VDC),瞬间加热时50/100W(4A@12/24 VDC);小于1.5W,瞬时加热峰值功率小于5.5W;
通讯接口RS485、SDI 12、脉冲输出、USB2.0(配置和维护);RS232/RS485,波特率可调;
数据输出模式按照通讯协议规则,用户可自定义设置。具有主动上传模式、被动查询模式;被动查询模式下可设置与国际常用滴谱仪兼容的数据格式,方便用户使用。
环境条件温度范围:    -40℃~+70℃温度范围:    -40℃~+80℃
湿度范围:0~100%RH湿度范围:0~100%RH
防护等级IP 65,传感器密封部件为IP67整体IP67

  四、ASHUR激光雨滴谱仪优势分析

  1、整体结构:ASHUR雨滴谱仪采用的U型结构,以及在激光发射器、接收器防溅结构上的设计,更加有效的减少了雨滴碰溅机率,光学窗口距外沿较远的内藏式设计,可有效防止雨、雪侵入窗口影响测量性能,从而对观测数据质量提供了更好的保障。

  2、激光探测波长:激光探测波长越短,越会减少粒子的衍射效应,测量误差越小,灵敏度和精度越高,ASHUR激光雨滴谱仪采用650nm激光,有效提高测量灵敏度和精确性。

  3、ASHUR雨滴谱仪在供电、系统低功耗设计,尤其采用了智能加热控制技术,在确保探测数据精度的前提下设备整体功耗得到了有效的控制,大幅度降低了构成系统时对设备供电及周边设备的的要求。因此完全可以较低的成本实现太阳能供电模式,避免了因交流供电在电缆布设、防雷工程,以及设备内部三级防雷设备的投入,降低设备安装选址难度,设备应用建设与维护成本大幅度降低,同时也大大降低了设备及周边设施的雷电防护风险。参照水利部水文局《雨滴谱仪产品定型(初稿)》中的规定,采用太阳能供电方式,ASHUR雨滴谱仪完全可实现连续阴雨15天以上正常工作的要求。

  4、ASHUR公司产品应用具有本土化售后服务优势,提供电话响应、现场服务等售后服务方式,保证24小时电话响应,接到故障报告后到达故障现场的时间不超过48小时。可确保系统产品的可靠稳定运行,加强技术支持力度,以及现场故障诊断与排除。用户提出的所有技术咨询、故障报修等问题,均可以得到及时、准确、圆满的解决。采取预防性服务与维护维修相结合等措施,主动为用户提供快捷及时的技术支持,确保设备稳定正常运行,为业务开展提供有力的支撑和保障。

  五、应用实景图

河南水利监测点实景

黄河水利科学研究院科研试验基地水土流失试验厅试验照片


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