Was ist das Prinzip des Sichtbarkeitssensors?

Sichtbarkeitssensoren liefern Messungen in Bezug auf die meteorologische Sicht. Die Sensoren basieren auf dem Aerosol-Vorwärtsstreuprinzip und sind eine neue Generation von meteorologischen Sichtüberwachungsgeräten, die nach dem Transmission Visibility Meter entwickelt wurden.

Das Sichtmessgerät (Sichtsensor) besteht aus einem Lichtsender, einem Lichtempfänger und einer Mikroprozessorsteuerung und anderen wichtigen Komponenten.Der Sender sendet Infrarot-Lichtimpulse aus, der Empfänger erkennt gleichzeitig die Intensität von Lichtimpulsen, die von Aerosolpartikeln in der Atmosphäre nach vorne gestreut werden, und alle Messinformationen werden vom Mikroprozessor-Controller gesammelt und durch den Algorithmus eines spezialisierten mathematischen Modells in Meteorological Optical Range (MOR) umgewandelt.

Funktionsprinzip von Sichtsensoren:

Das Prinzip eines Sichtbarkeitssensors basiert in erster Linie auf optischen Prinzipien. Es verwendet eine Infrarot-Lichtquelle und das Prinzip der Lichtstreuung, um die Sichtbarkeit zu messen. Der Sensor enthält einen Sender und einen Empfänger. Der Sender emittiert einen Infrarotlichtstrahl, der von Partikeln in der Atmosphäre gestreut und absorbiert wird. Der Empfänger empfängt den gestreuten und absorbierten Strahl und wandelt das Signal in einen Sichtwert um.

Während des Betriebs des Sensors trifft der Lichtstrahl des Senders auf Partikel wie Nebel, Rauch und Staub in der Atmosphäre, die das Licht streuen. Basierend auf dem Verhältnis der Intensität des gestreuten Lichts zur Intensität des empfangenen Lichts kann der Wert der Sichtbarkeit berechnet werden.Wenn es mehr Partikel in der Atmosphäre gibt, je stärker das gestreute Licht ist und je schwächer die Intensität des empfangenen Lichts ist, desto niedriger ist der Sichtbarkeitswert.

Um die Genauigkeit der Messung zu verbessern, berücksichtigen Sichtbarkeitssensoren auch den Einfluss anderer Faktoren wie Temperatur und Feuchtigkeit. Diese Faktoren beeinflussen die Konzentration und die Partikelgrößenverteilung der Partikel in der Atmosphäre, was sich wiederum auf die Sichtbarkeitsmessung auswirkt.Daher werden diese Faktoren beim Design und den Algorithmen der Sensoren berücksichtigt und entsprechende Korrekturen und Modifikationen vorgenommen, um die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Messungen zu verbessern.

Der Sichtbarkeitsmesser (Sichtsensor) hat alle Leistungsmerkmale eines Vorwärtsstreugeräts, das durch Messung des von suspendierten Partikeln in einem Probenahmebereich von weniger als 90 Grad emittierten Vorwärtsstreulichts realisiert wird; der Probenahmebereich des Sichtbarkeitsmessers wird durch den Schnittpunkt des Senders bestimmt.'s Sendeoptik und Empfänger's Empfangsoptikpfad. Offensichtlich unterscheidet es sich von dem von einem Transmissometer gemessenen Gesamtauslöschungskoeffizienten dadurch, dass ein Vorwärtsstreumesser nur den Streukoeffizienten in einem bestimmten Winkel misst, d.h. einen engeren Streuwinkel nahe dem mittleren Vorwärtsstreuwinkel.

Es ist allgemein anerkannt, dass die Berechnung der Tages- und Nachtsichtbarkeit die Messung des Gesamtauslöschungskoeffizienten und nicht des Winkelstreuungskoeffizienten erfordert, und daher muss nachgewiesen werden, dass der Winkelstreuungskoeffizient unter bestimmten Bedingungen in einem bestimmten Verhältnis zum Gesamtauslöschungskoeffizienten der Atmosphäre steht, der aus der Summe der gestreuten und absorbierten Strahlen über den gesamten Bereich besteht.

Bei Sichtbarkeitsmessungen von weniger als 100 km bestimmen suspendierte Partikel wie Nebel, Rauch, Dunst, Staub oder Sand und verschiedene Niederschlagsarten die atmosphärische Auslöschung von sichtbarem und nahe sichtbarem Licht, und die Streuung durch molekulare Materie kommt bei Entfernungen von mehr als 100 km ins Spiel; die Absorption durch suspendierte Partikel und Niederschlag ist im Vergleich zu ihrer Streuung vernachlässigbar.

Aus diesen Gründen kann der Gesamtstreuungskoeffizient dem Gesamtauslöschungskoeffizienten bei einer Sicht von weniger als 100 km entsprechen.

Sichtsensoren können in Wetterstationen, ferngesteuerten automatischen Wetterstationen und Verkehrsabteilungen wie Flughäfen, Autobahnen, Luftwegen und großen Schiffen weit verbreitet sein.

Sichtweitesensoren Datenblatt 

NBL-W-ARS-Tipping-bucket-rain-gauge-instruction-manual.pdf