Gerai, atidžiau panagrinėkime talpinių lietaus ir sniego jutiklių savybes.
Šis jutiklis daugiausia naudojamas kritulių kiekiui aptikti ir kritulių tipams (lietus, sniegas, mišrūs) atskirti. Pagrindinis jo principas yra naudoti atvirą kondensatorių, kad būtų matuojamas ant jo paviršiaus krintančių medžiagų dielektrinės konstantos pokytis.
Trumpas pagrindinio principo aprašymas
Jutiklio jutimo paviršius sudarytas iš vienos ar kelių talpinių plokščių. Kai ant jutimo paviršiaus nukrenta krituliai (lietaus lašai ar snaigės), jie pakeičia dielektriko tarp plokščių savybes, taip sukeldami talpos vertės pokyčius. Dėl skirtingų vandens, ledo ir oro dielektrinių konstantų, analizuojant talpos pokyčių modelius, greičius ir amplitudes, galima nustatyti, ar yra kritulių, ar tai lietus, ar sniegas.
Pagrindinės savybės ir privalumai
1. Nėra judančių dalių, didelis patikimumas
Skirtingai nuo tradicinių lietaus matuoklių su išverčiamais kibirais (su mechaniniais išverčiamais kibirais), talpiniai jutikliai visiškai neturi judančių dalių. Tai žymiai sumažina gedimus, kuriuos sukelia mechaninis susidėvėjimas, užstrigimas (pvz., užblokavimas smėliu, dulkėmis ar lapais) ar užšalimas, pasižymi itin mažomis priežiūros sąnaudomis ir ilgu tarnavimo laiku.
2. Gali atskirti kritulių tipus (lietus / sniegas / mišrūs)
Tai vienas ryškiausių jo privalumų. Analizuojant talpinių signalų charakteristikas algoritmais, galima nustatyti kritulių fazinę būseną. Tai labai svarbu taikymo scenarijuose, kuriems reikalingas tikslus žiemos kritulių tipų supratimas (tai svarbu transporto, šildymo ir žemės ūkio įspėjimams).
3. Aptinkamas kritulių intensyvumas ir kaupimasis (apytiksliai)
Matuojant talpos pokyčių dažnį ir intensyvumą, galima įvertinti kritulių intensyvumą ir bendrą kiekį. Nors absoliutus tikslumas paprastai nėra toks geras, kaip griežtai kalibruotų kibirų ar sveriančių lietaus matuoklių, jo pakanka tendencijų stebėjimui ir kokybinei / pusiau kiekybinei analizei.
4. Greitas reagavimas
Jis gali aptikti labai nedidelių kritulių (pvz., dulksnos ir smulkaus sniego) pradžią ir pabaigą beveik be vėlavimo.
5. Mažas energijos suvartojimas ir lengva integracija
Jis labai tinka integracijai su saulės energija varomomis automatinėmis meteorologinėmis stotimis ir gali nuotoliniu būdu perduoti duomenis per daiktų interneto technologiją.
6. Gali pateikti daug informacijos
Jis gali ne tik išvesti paprastus „su/be kritulių“ perjungimo signalus, bet ir išvesti įvairesnę informaciją, pvz., kritulių tipų kodus ir kritulių intensyvumo lygius.
Apribojimai ir iššūkiai
Matavimo tikslumas yra gana ribotas (ypač kritulių atveju)
Situacijose, kurioms reikalingi didelio tikslumo matavimai (pvz., hidrologiniai tyrimai ir kritulių stebėjimas meteorologinėse operacijose), tai paprastai nėra pirmasis pasirinkimas. Juo išmatuotą kritulių vertę lengvai veikia tokie veiksniai kaip kritulių tipas, temperatūra ir vėjas, todėl jam reikalingas vietinis kalibravimas.
2. Jis yra jautrus ne kritulių sukeliamiems trikdžiams
Rasa, šerkšnas ir ledas: šis ant jutimo paviršiaus prilipęs ne kritulių kondensatas jutiklio bus klaidingai įvertintas kaip labai silpni krituliai.
Dulkės, druskos dalelės, vabzdžiai, paukščių išmatos: bet kokia medžiaga, prilipusi prie jutimo paviršiaus, gali pakeisti talpos vertę ir sukelti klaidingą aliarmą. Nors kai kurie modeliai turi savaiminio valymo dangas arba šildymo funkcijas, kurios padeda sumažinti šią problemą, jos visiškai išspręsti neįmanoma.
Dulkės arba vandens purslai pučiant stipriam vėjui: tai taip pat gali sukelti trumpą klaidingą suveikimą.
3. Reikalingas reguliarus valymas ir kalibravimas
Siekiant užtikrinti duomenų tikslumą, jutimo paviršius turi būti švarus ir reikalauja reguliarios apžiūros bei priežiūros. Po ilgalaikio naudojimo gali prireikti pakartotinio kalibravimo.
4. Kaina yra gana didelė
Palyginti su paprastu kibiriniu lietaus matuokliu, jo elektroniniai komponentai ir algoritmai yra sudėtingesni, todėl pirkimo kaina paprastai yra didesnė.
Palyginti su kaušo lietaus matuoklio šerdimi
Siūlomi taikomi scenarijai
| Charakteristikos | Talpinis lietaus ir sniego jutiklis | Apverčiamo kibiro lietaus matuoklis |
| Veikimo principas
| Dielektrinės konstantos pokyčių matavimas (elektroninis) | Matavimo kibiro (mechaninio tipo) apvertimų skaičius |
| Pagrindinis pranašumas
| Jis gali atskirti lietų nuo sniego, neturi judančių dalių, nereikalauja daug priežiūros ir greitai reaguoja | Vieno taško kritulių matavimas pasižymi dideliu tikslumu, santykinai maža kaina ir brandžia technologija |
| Pagrindiniai trūkumai
| Jis yra jautrus ne kritulių trukdžiams, pasižymi santykinai mažu kritulių kiekio tikslumu ir didelėmis sąnaudomis | Yra judančių dalių, kurios linkusios dilti arba strigti, negali atskirti lietaus nuo sniego ir žiemą linkusios užšalti. |
| Tipinės taikymo sritys | Eismo meteorologijos stotys, kelių perspėjimo sistemos, išmanieji miestai ir bendrosios paskirties automatinės stotys
| Meteorologinės verslo stebėjimo stotys, hidrologinės stotys, žemės ūkio monitoringas |
Labai tinkami scenarijai
Eismo meteorologinė stebėsena: įrengta šalia greitkelių, oro uostų ir tiltų, ji gali laiku įspėti apie slidžių kelių ir apledėjimo (lietaus virsmo sniegu) riziką.
Bendrosios paskirties automatinės meteorologijos stotys: jos turi gauti informaciją apie tai, „ar yra kritulių“ ir „kritulių tipus“ visą dieną ir nereikalaudamos daug priežiūros.
Išmanieji miestai ir daiktų internetas: kaip miesto orų suvokimo tinklo dalis, jis stebi kritulių kiekį.
Būtina atskirti lietingą ir snieguotą laiką, pavyzdžiui, slidinėjimo kurortuose ir žiemos sporto renginių rėmimą.
Nerekomenduojami scenarijai: tais atvejais, kai kritulių matavimui reikalingas itin didelis tikslumas (pvz., teisinių meteorologinių stebėjimų ir pagrindinių hidrologinių skaičiavimų stotyse), pirmenybė turėtų būti teikiama kaušiniams arba sveriantiems lietaus matuokliams kaip pagrindinei matavimo įrangai. Talpiniai jutikliai gali būti naudojami kaip papildoma įranga kritulių tipams nustatyti.
Santrauka
Talpinis lietaus ir sniego jutiklis yra „išmanusis sargybinis“. Jo pagrindinė vertė slypi ne tikslių laboratorinio lygio kritulių duomenų teikime, o patikimame ir nereikalaujančiame daug priežiūros kritulių atvejų ir tipų nustatyme bei esminės kokybinės informacijos teikime automatizuotoms sprendimų priėmimo sistemoms (pvz., automatiniam kelių sniego tirpdymo sistemų aktyvavimui). Renkantis reikėtų aiškiai apibrėžti, ar reikia „tikslaus matavimo“, ar „greito identifikavimo“.
Norėdami gauti daugiau informacijos apie oro jutiklius, susisiekite su „Honde Technology Co., LTD.“.
„WhatsApp“: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Įmonės svetainė:www.hondetechco.com
Įrašo laikas: 2025 m. gruodžio 2 d.