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波文比觀測系統(tǒng)

描述:能量平衡-波文比法(EBBR)是指通過測量凈輻射、土壤熱通量以及溫度差和水汽壓差,求出潛熱和顯熱通量的一種方法。測量系統(tǒng)主要由四部分組成:數(shù)據(jù)采集器、高精度傳感器、自動換位系統(tǒng)和自動切換系統(tǒng)。其中,數(shù)據(jù)采集器是通過采集和存儲凈輻射和土壤熱通量等;通過自動換位測...

  • 產品廠地:北京市
  • 廠商性質:代理商
  • 更新時間:2021-11-24
  • 訪問量:835
產品介紹/ PRODUCT PRESENTATION

能量平衡-波文比法(EBBR)是指通過測量凈輻射、土壤熱通量以及溫度差和水汽壓差,求出潛熱和顯熱通量的一種方法。測量系統(tǒng)主要由四部分組成:數(shù)據(jù)采集器、高精度傳感器、自動換位系統(tǒng)和自動切換系統(tǒng)。其中,數(shù)據(jù)采集器是通過采集和存儲凈輻射和土壤熱通量等;通過自動換位測定系統(tǒng)采集和存儲的溫度和濕度差,以及對自動換位裝置的觸發(fā)換位控制;

英國物理學家Bowen(1926)在研究自由水面的能量平衡時提出能量平衡-波文比法(Energy Balance-Bowen Ratio,EBBR),利用水面與空氣間的亂流交換熱量(顯熱通量H)與自由水面蒸發(fā)水汽的耗熱(潛熱通量LE)之比,并結合能量平衡公式,求得顯熱通量和潛熱通量的方法。

Bowen比推導公式如下: 

其中,β為波文比,Kh和Kq分別為水、熱湍流交換系數(shù)(假設Kh Kq);為濕球常數(shù),0.665(kPa/℃);L為蒸發(fā)潛熱系數(shù),2.45(MJ/kg);Cp為比氣體常數(shù);為溫度差(可用實測溫度差代替); 為兩個不同觀測層間的水汽壓差。

通過換位技術,消除由測量儀器本身產生的系統(tǒng)誤差,從而使波文比的測量計算精度有較明顯的提高。對兩個溫濕度傳感器在一個換位周期的兩組測量值之差取平均值,以消除系統(tǒng)誤差,提高波文比的測量精度。

系統(tǒng)組成

1)CR3000數(shù)據(jù)采集器


*大掃描速率:100Hz

模擬輸入通道:28個單端或14對差分

脈沖計數(shù)器:4個

開關激光通道:4個電壓激發(fā),3個電流激發(fā)

數(shù)字控制端口:3個SDM, 8個I/O或4個RS-232

通訊/數(shù)據(jù)存儲端口:1個CS I/O,1個RS-232,1個并行外圍設備

輸入電壓范圍:±5Vdc

模擬電壓測量精度:±(0.04%讀數(shù)+偏移量),040℃

模擬分辨率:0.33μV

模擬/數(shù)字轉換位數(shù):16位

操作溫度:-25~50℃(標準);-40~85℃(低溫擴展)

內存:2MB用于運行系統(tǒng),4MB用于CPU、程序及數(shù)據(jù)存儲

供電要求:10~16VDC

功耗:2mA(休眠狀態(tài)),3mA(1Hz采樣頻率),10mA(100Hz采樣頻率)

可支持的通信協(xié)議:PakBus,Modbus, DNP3,SDI-12,SDM

可支持的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議:FTP, HTTP, XML POP3, SMTP, Telnet, NTCIP, NTP

2)HC2A-S3 空氣溫濕度傳感器


HC2A-S3是由瑞士Rotronic公司生產的溫度和濕度一體式探頭,是一種準確度高、堅實、耐用的可適用于野外長期觀測的溫濕度傳感器。該傳感器配有一個聚乙烯過濾器,用來防止灰塵和微粒進入,保證了傳感器測量的*性和可靠性。在配備聚四氟乙烯(特氟龍)的過濾器后,HC2A-S3雖在響應時間方面略有下降(≤30s),但可大幅提高環(huán)境適應性,能夠在海洋等高鹽分、高濕度環(huán)境下正常使用。
主要技術參數(shù)

溫度量程:-40~60℃(出廠標定量程);-50℃~100℃(溫度極限范圍)  

溫度精度:±0.1℃(@10~30℃)

相對濕度量程:0~99%RH
相對濕度精度:±0.8%RH(@10~30℃)
長期穩(wěn)定性:<1%RH/年
   電:3.3~5Vdc

3)NR01四分量凈輻射傳感器


測量參數(shù):向上的長波輻射,向下的長波輻射,太陽總輻射,反射太陽輻射、凈輻射

可選測量:反照率或太陽反射比,天空溫度,日照時數(shù)和表面溫度

短波輻射傳感器(SW):

短波光譜范圍:285~3000nm

校準溯源至:WRR

校準不確定性:<1.8%

長波輻射傳感器(LW):

光譜范圍:4500~40000 nm

校準溯源至:WISG

校準不確定性:<7%

溫度傳感器類型:Pt100(儀器自身溫度)

加熱器功率:1.5W @ 12VDC

操作溫度:-40~80℃

4)土壤熱通量板


HFP01是世界上流行的土壤熱通量測量傳感器,也可以通過墻壁和建筑物圍護結構進行測量。傳感器采用陶瓷/塑料復合材料本體,使總熱阻保持較小。傳感器非常堅固,性能穩(wěn)定。它適用于在一個位置長期測量,以及多個位置進行系統(tǒng)集成測量。

技術性能參數(shù)

測量參數(shù):熱通量

感應區(qū)域:8×10-4m2

   :  -2000~﹢2000W/m2

靈敏度:  60×10-6V/(W/m2)

傳感器熱阻:71×10-4K/(W/m2)

傳感器電阻范圍: 1~4Ω

校準不確定性:±3%(k=2)

工作溫度范圍: -30~70℃

IP防護等級:IP67

5)03002風速風向傳感器


操作溫度:-50~50℃

風速測量

測量范圍:0~50m/s,陣風60m/s
精度:±0.5m/s

啟動風速:1.1m/s

輸出信號:交流正弦波,每轉1個脈沖

風向測量

量程: 0~360°(機械),0~352°(電子,8°開口)
精度:±5°

啟動風速:1.3m/s

輸出信號:模擬電壓信號

   電:電位計激發(fā)電壓*大15VDC(03002)

6)TCAV平均土壤溫度傳感器


TCAV土壤平均溫度探頭采用E型(鎳鉻-康銅)熱電偶探頭,用于測量土壤表層以下6~8cm的土壤平均溫度,可測得小面積土壤的垂直、水平兩個方向的平均溫度。每組探頭擁有2×2共4個平行探針,每一個探針用于測量不同深度的溫度。TCAV可與土壤熱通量板和土壤溫濕度傳感器配合使用,從而計算出總土壤熱通量。

技術性能參數(shù)

傳感器類型:鎳鎘-康銅熱電偶
典型輸出:60μV/℃

重量:0.45kg(含15.24m電纜)


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