EIGENBRODT光學(xué)雨滴譜儀ODM 470

德國EIGENBRODT光學(xué)雨滴譜儀ODM 470

用于船只，浮標(biāo)和陸地的雨滴譜分布測量

優(yōu)點(diǎn)

新型光學(xué)雨滴譜測量器，能同時測量水滴的大小和速率，并通過軟件計(jì)算降雨率和雨滴譜；
可以提供0.5 ~ 6 mm、0.5 ~ 12 mm或0.8 ~ 20 mm 粒徑測量范圍；
專門針對有強(qiáng)相對風(fēng)速的平臺，比如相對風(fēng)速超過20 m/s的移動船只高速船舶等設(shè)計(jì)的。針對陸地大風(fēng)情況也特別適用；
最小可檢測雨滴大小為0.5 mm （范圍為0.5 ~ 6 mm）；
雨滴譜分布的計(jì)算精度達(dá)到0.05 mm（范圍為0.5 ~ 6 mm ）；
其中一個顯著優(yōu)點(diǎn)是可選配風(fēng)向標(biāo)，從而使圓柱形敏感掃描感應(yīng)區(qū)域始終保持垂直于實(shí)時風(fēng)向；
敏感區(qū)域的圓柱形狀可以有效減少測量的結(jié)果與雨滴下落的角度引起的誤差；
發(fā)光二極管持續(xù)工作時間達(dá)5000 ~ 7000小時，操作環(huán)境溫度范圍為-25 ~ +60℃，在4000 ~ 5000 m高寒環(huán)境下能正常使用； 防海水外殼

儀器原理

工作原理是測量當(dāng)雨滴或者冰雹通過一個長 120 mm ，直徑 22 mm 的圓柱形敏感區(qū)域時的消光。光學(xué)信號的強(qiáng)弱與目標(biāo)物的截面積成正比。雨滴測量器的光源是 150 mW，發(fā)射 800 nm 波長的紅外發(fā)光二極管 （IR-LED)。為了得到均質(zhì)的照明敏感區(qū)域，采用了聚光透鏡和一種光學(xué)共混物，因此只有平行于光軸的部分光線能到達(dá)二極管。這些光學(xué)信號被轉(zhuǎn)化為電子脈沖。脈沖的深度和持續(xù)性與截面積的大小和雨滴在敏感腔內(nèi)的停留時間成正比。因此，這款雨滴測量器能同時測量水滴的大小和速率。能探測到的最小水滴直徑為 0.5 mm。敏感區(qū)域在風(fēng)向標(biāo)的幫助下保持垂直于當(dāng)時的風(fēng)向。 敏感區(qū)域的圓柱形狀可以保證測量的結(jié)果與雨滴下落的角度無關(guān)。

技術(shù)特點(diǎn)

從已知的信息來看，分辨率為直徑 0.05 mm 的雨滴譜分布可以通過已知局地風(fēng)速情況下水滴的停留時間或者雨滴數(shù)量來計(jì)算。實(shí)際經(jīng)驗(yàn)表明，通過水滴的停留時間來計(jì)算的譜分布數(shù)據(jù)相對來說比較準(zhǔn)確。降雨率可以通過假設(shè)雨滴的速度（根據(jù)雨滴尺寸）而從雨滴譜得出。
光學(xué)雨滴測量器可以被看作是一個的儀器。然而，因?yàn)橛甑问且砸环N隨機(jī)的模式下落的，有時 2 滴或更多雨滴同時通過敏感區(qū)域，有時雨滴只有部分通過了敏感區(qū)域。兩滴或者多滴同時通過（被稱為同時發(fā)生）和擦邊入射（grazing incidence）這兩種特征，不可避免的會影響到所有類型的雨滴測量器。同時發(fā)生的情況在滴譜上表現(xiàn)為近乎指數(shù)的分布：圖片上顯示為有很多小的雨點(diǎn)，但是大的雨點(diǎn)很少。因此我們需要一些折中來保證有一個采集大雨滴的充分概率，以避免他們被記為同時發(fā)生的小雨滴的情況。同時發(fā)生的情況對結(jié)果的影響通過一個逆向的技術(shù)來估計(jì)。

技術(shù)參數(shù)

儀器組成：

儀器主體
發(fā)光二極管（持續(xù)工作時間5000 ~ 7000小時），操作溫度-25 ~ +60℃
測量電子部件
數(shù)據(jù)接口單元
電源線和數(shù)據(jù)線

可選配置

降水傳感器 IRSS 88 ：可用于延長IR-LED的使用壽命。
風(fēng)向標(biāo)：可使圓柱形敏感掃描感應(yīng)區(qū)域始終保持垂直于實(shí)時風(fēng)向

應(yīng)用

光學(xué)雨滴測量器 OMD 470 自 1992 起就在不同型號的船只上使用。他們被用來校準(zhǔn)船舶雨量計(jì)以及用在 R/Vs POLARSTERN and RON BROWN上來確定熱帶降水的雨滴譜。