Qual é o princípio do sensor de visibilidade?

Sensores de visibilidade fornecem medições relacionadas à visibilidade meteorológica. Os sensores são projetados com base no princípio de espalhamento direto de aerossóis e são uma nova geração de equipamentos de monitoramento de visibilidade meteorológica desenvolvidos após o medidor de visibilidade de transmissão.

O medidor de visibilidade (sensor de visibilidade) consiste em um transmissor de luz, um receptor de luz, um controlador de microprocessador e outros componentes principais. O transmissor emite pulsos infravermelhos de luz, o receptor detecta simultaneamente a intensidade dos pulsos de luz dispersos para frente por partículas de aerossol na atmosfera, e todas as informações de medição são coletadas pelo controlador do microprocessador e transformadas em Alcance Óptico Meteorológico (MOR) por meio do algoritmo de um modelo matemático especializado.

Princípio de funcionamento dos sensores de visibilidade:

O princípio de um sensor de visibilidade baseia-se principalmente em princípios ópticos. Ele utiliza uma fonte de luz infravermelha e o princípio de espalhamento da luz para medir a visibilidade. O sensor contém um transmissor e um receptor. O transmissor emite um feixe de luz infravermelha, que é espalhado e absorvido por partículas na atmosfera. O receptor recebe o feixe disperso e absorvido e converte o sinal em um valor de visibilidade.

Durante a operação do sensor, o feixe de luz do transmissor encontra partículas como névoa, fumaça e poeira na atmosfera, que dispersam a luz. Com base na razão entre a intensidade da luz espalhada e a intensidade da luz recebida, o valor da visibilidade pode ser calculado. Quando há mais partículas na atmosfera, mais forte é a luz dispersa e quanto mais fraca a intensidade da luz recebida, menor será o valor de visibilidade.

Para melhorar a precisão da medição, os sensores de visibilidade também levam em conta a influência de outros fatores, como temperatura e umidade. Esses fatores afetam a concentração e a distribuição do tamanho das partículas na atmosfera, o que, por sua vez, afeta a medição de visibilidade. Portanto, esses fatores são levados em conta no projeto e nos algoritmos dos sensores, e correções e modificações correspondentes são feitas para melhorar a precisão e confiabilidade das medições.

O medidor de visibilidade (sensor de visibilidade) possui todas as características de desempenho de um instrumento de espalhamento frontal, o que é realizado medindo a luz espalhada para frente emitida por partículas suspensas em uma área de amostragem inferior a 90 graus; A área de amostragem do medidor de visibilidade é determinada pela interseção do caminho óptico transmissor do transmissor e do caminho óptico receptor. Obviamente, ele difere do coeficiente de extinção total medido por um transmissômetro porque um scatterômetro frontal mede apenas o coeficiente de espalhamento em um certo ângulo, ou seja, um ângulo de espalhamento mais estreito próximo ao ângulo central de espalhamento frontal.

É geralmente aceito que o cálculo da visibilidade diurna e noturna requer a medição do coeficiente total de extinção, e não do coeficiente de espalhamento angular, e por isso é necessário mostrar que o coeficiente de espalhamento angular está, sob certas condições, em proporção definida ao coeficiente total de extinção atmosférica, que consiste na soma dos raios espalhados e absorvidos em toda a faixa.

Em medições de visibilidade de menos de 100 km, partículas suspensas como neblina, fumaça, névoa, poeira ou areia, e vários tipos de precipitação determinam a extinção atmosférica da luz visível e quase visível, e a dispersão por matéria molecular entra em ação a distâncias superiores a 100 km; A absorção por partículas suspensas e precipitação é negligenciável em comparação com seu espalhamento.

Por essas razões, o coeficiente total de espalhamento pode ser igual ao coeficiente total de extinção em uma visibilidade inferior a 100 km.

Sensores de visibilidade podem ser amplamente utilizados em estações meteorológicas, estações meteorológicas automáticas remotas e departamentos de transporte, como aeroportos, rodovias, rotas aéreas e grandes navios.

Ficha de dados dos sensores de visibilidade 

NBL-W-VS-Visibility-Sensor-Instruction-Manual.pdf