FI90596B - Menetelmä ja laitteisto vallitsevan sään meteorologisen näkyvyyden mittaamiseksi - Google Patents

Menetelmä ja laitteisto vallitsevan sään meteorologisen näkyvyyden mittaamiseksi Download PDF

Info

Publication number
FI90596B
FI90596B FI911932A FI911932A FI90596B FI 90596 B FI90596 B FI 90596B FI 911932 A FI911932 A FI 911932A FI 911932 A FI911932 A FI 911932A FI 90596 B FI90596 B FI 90596B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
volume
measuring
water
amount
rain
Prior art date
Application number
FI911932A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI911932A0 (fi
FI90596C (fi
FI911932A (fi
Inventor
Pauli Nylander
Original Assignee
Vaisala Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vaisala Oy filed Critical Vaisala Oy
Publication of FI911932A0 publication Critical patent/FI911932A0/fi
Priority to FI911932A priority Critical patent/FI90596C/fi
Priority to CA002065485A priority patent/CA2065485A1/en
Priority to DE69203521T priority patent/DE69203521T2/de
Priority to EP92303241A priority patent/EP0510846B1/en
Priority to ES92303241T priority patent/ES2077352T3/es
Priority to AU14905/92A priority patent/AU654004B2/en
Priority to JP10323792A priority patent/JP3274494B2/ja
Publication of FI911932A publication Critical patent/FI911932A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI90596B publication Critical patent/FI90596B/fi
Publication of FI90596C publication Critical patent/FI90596C/fi
Priority to US08/232,419 priority patent/US5434778A/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/49Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid
    • G01N21/53Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid within a flowing fluid, e.g. smoke
    • G01N21/538Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid within a flowing fluid, e.g. smoke for determining atmospheric attenuation and visibility

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Description

90596
Menetelmä ja laitteisto vallitsevan sään ja meteorologisen näkyvyyden mittaamiseksi
Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 mukainen menetel-5 mä vallitsevan sään ja meteorologisen näkyvyyden mittaamiseksi.
Keksinnön kohteena on myös laitteisto vallitsevan sään ja meteorologisen näkyvyyden mittaamiseksi.
10 Säähavainnon yksi tärkeä osa on vallitsevan sään määrittäminen. Kansainvälisen sääsähkeen vallitsevan sään koodit sisältävät mahdollisuuden ilmoittaa lähinnä kokonaispilvisyyteen, ilman sameuteen ja sateen laatuun ja voimakkuuteen liittyvät 15 havainnot sekä erilaiset poikkeusilmiöt (esim. ukkonen, myrsky).
Tässä esitettävällä menetelmällä ja laitteella on mahdollista mittausten perusteella määritellä useimmat sadantaan liitty-20 vät parametrit. Näin voidaan huomattavasti edistää säähavainnon automatisointia, mikä puolestaan mahdollistaa säähavaintojen aikavälin lyhentämisen ja havaintoverkon tihentämisen ja laajentamisen esimerkiksi asumattomille alueille. Sadan-nalla tarkoitetaan tässä sadetta kaikissa olomuodoissaan 25 (engl. precipitation).
Meteorologisen näkyvyyden tarkka mittaus kaikissa sääoloissa on oleellinen osa varsinkin lentokentän säätietoja.
30 Useimmat nykyiset laitteet havaitsevat vain sateen alkamisen ja loppumisen tai mittaavat vesisateen voimakkuutta. Tässä tarkoitetussa laajuudessa tapahtuvaa sadannan analysointia ei ole yhdellä laitteella yritettykään. Lähinnä ovat optisen signaalin analysointiin perustuvat laitteet sekä erilaiset 35 mikroaaltotutkat.
Sadannan analysoinnin peruskysymys on sulan veden ja jäätyneen veden ja lumen erottaminen toisistaan kaikilla sadannan voimakkuuksilla ja kaikissa sääolosuhteissa (tuuli, valoi-40 suus, lämpötila). Tämä ei tunnetuilla laitteilla eikä mene- 2 90596 telmillä onnistu.
Tunnettuja optisia menetelmiä on kaksi; laitteen lähettämän valon sironnan mittaamiseen perustuva menetelmä ja lähetetyn 5 valon skintillaation mittaamiseen perustuva menetelmä. Lisäksi on erilaisia valon läpäisyä mittaavia laitteita, joita on käytetty lähinnä pisarakokojakaumien mittaamiseen.
Sironnan mittaamiseen perustuva laite (US-patentti 4,613,938) 10 pyrkii havaitsemaan hiukkaset ja mittaamaan niiden koon ja nopeuden näytetilavuudessa, joka on optisesti rajattu yli 0,2 litraksi. Hiukkaskokojen ja nopeuksien perusteella on rakennettu matriisi, jossa suuret ja hitaat hiukkaset ovat lunta, suuret ja nopeat rakeita jne.
15
Vain hiukkasten kokojakauman tilastollinen mittaaminen on mahdollista edellä mainitulla laitteella, koska näytetilavuus on suhteellisen suuri ja epämääräinen ja hiukkasiin vaikuttavan tuulen nopeus voi olla samaa suuruusluokkaa (n. 5 m/s) 20 kuin putoavilla hiukkasilla. Nopeuksien mittaamisen mahdottomuuden on em. patentin haltija myöhemmin todennut ja lisännyt laitteeseen toisen optisen vastaanottimen. Toinen vastaanotin ei poista nopeusmittauksen epävarmuutta. Lisäksi sadematrii-sissa on pienillä voimakkuuksilla suurta päällekkäisyyttä eri 25 sadetyyppien välillä. Hiukkasten kokojakauman mittaamiseen käytetty näytetilavuus on ilmeisesti liian suuri, sillä jo suhteellisen pienillä sateen voimakkuuksilla näytetilavuudessa on useita hiukkasia yhtä aikaa.
30 Skintillaation mittaamiseen perustuvassa laitteessa mitataan pyöreiden hiukkasten lähetetyn valon skintillaation (välkkyminen) energian jakautuminen eri taajuuksille (US-patentti 4,760,272). Veden aiheuttaman skintillaation energia on mittausten mukaan korkeammalla taajuudelle kuin lumen. Skin-35 tillaation määrästä havaitaan sateen alkaminen ja loppuminen ja voimakkuus. Hiukkasten nopeus vaikuttaa signaalin määrään ja laatuun kutistaen sateen tyypin erottelukykyä. Laitteen mekaniikasta aiheutuva pyörteily tuulisessa säässä haittaa 3 90596 mittausta, eikä tätä ongelmaa voida täysin eliminoida. Myös ilmein lämmöstä aiheutuva väreily näkyy skintillaatiosignaali-na.
5 Mikroaaltotutkaan perustuva laite pyrkii mittaamaan hiukkasten putoamisnopeuden doppler-periaatteella. Sateen tyypin erottelu perustuu putoamisnopeuden eroihin eri sadetyypeillä. Iso näytetilavuus ja tuuli sotkevat mittauksen. Tuulessa lumisade näyttää vesisateelta. Tihkusade näyttää helposti 10 lumelta, koska pienet pisarat putoavat hitaasti. Pienet sateen voimakkuudet eivät erotu ollenkaan edes sateeksi.
Vain sateen alkaminen ja loppuminen havaitaan nykyisillä laitteilla melko luotettavasti.
15
Valon sironnan mittaamiseen perustuvat näkyvyysmittarit toimivat kohtuullisen hyvin vesisumussa, jolloin niiden toiminta vastaa sirontateoriaa. Sateessa hiukkaskoko on huomattavasti suurempi kuin valon aallonpituus, joten siron-20 tateorian ehdot eivät ole voimassa. Lisäksi lumen ja veden optiset ominaisuudet ja kokojakaumat poikkeavat toisistaan. Ilman sateen tyypin ja määrän huomioimista ei sirontamittarin antama näkyvyys ole luotettava kaikissa sääoloissa.
25 Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä kuvatun tekniikan puutteellisuudet ja aikaansaada aivan uudentyyppinen menetelmä ja laite vallitsevan sään ja meteorologisen näkyvyyden mittaamiseksi.
30 Keksintö perustuu siihen, että sadannan tilavuus ja vesimäärä näytetilavuudessa mitataan yhtä aikaa.
Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 35 tunnusmerkkiosassa.
Keksinnön mukaiselle laitteistolle puolestaan on tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 9 tunnusmerk- 4 90596 kiosassa.
Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja.
5 Veden tiheys on 1,0, kun taas jäätyneen veden tiheys on 0,9:stä 0,01:een. Tyypillinen lumen tiheys on 0,1, eli 10 mm lunta vastaa 1 mm vettä sateena. Näin ollen jo epätarkkakin sadehiukkasten tilavuuden ja vesimäärän mittaus erottaa sulan veden jäätyneestä. Vesimäärän mittaustavan vuoksi on keksin-10 non mukaisessa ratkaisussa tuulesta sateen aikana enemmän hyötyä kuin haittaa, koska jäätyneistä hiukkasista vain osa tulee mitatuksi. Osa lumesta ei pysy lämmitetyllä mittauspin-nalla, vaan poistuu tuulen mukana. Tämä suurentaa entisestään eroa mitatun vesimäärän tilavuuden välillä.
15
Kapasitiivinen veden mittaus eliminoi mahdolliset hyönteisten, pölyn, hiekan tms. aiheuttamat väärät sadehavainnot. Se on lisäksi erittäin herkkä pientenkin vesimäärien mittaamisessa.
20
Pieni näytetilavuus optisessa mittauksessa parantaa signaali /kohinasuhdetta, sillä lähetetyn valon voimakkuus sirottavan hiukkasen pinnalla on suurempi kuin lähettämällä sama valomäärä isompaan tilavuuteen. Samalla pienenee vaara usei-25 den hiukkasten esiintymisestä samaan aikaan näytetilavuudes- sa.
Ilman sadekorjausta sirontamittari näkyvyysmittarina antaa sateessa huonoja tuloksia. Nyt mittaustulosta korjataan 30 havaitun sadetiedon perusteella.
Keksintöä ryhdytään seuraavassa lähemmin tarkastelemaan oheisten kuvioiden mukaisten suoritusesimerkkien avulla.
35 Kuvio 1 esittää yhtä pienen kulman optiikkaan perustuvaa keksinnön mukaista mittaria vallitsevan sään ja näkyvyyden mittaamiseksi.
5 90596
Kuvio 2 esittää vaihtoehtoista keksinnön mukaista mittaria vallitsevan sään ja näkyvyyden mittaamiseksi.
Kuvio 3 esittää yksityiskohtaisemmin yhtä keksinnön mukaista 5 vastaanotinyksikköä.
Kuvio 4 esittää yksityiskohtaisemmin yhtä keksinnön mukaista lähetinyksikköä.
10 Kuvio 5 esittää kaaviomaisesti keksinnön mukaisen lähe-tin/vastaanotinyksikön kiinnitysmenetelmää sekä sivu- että yläkuvantona.
Kuvion 1 mukaisesti lähetinyksikkö 2 ja vastaanotinyksikkö 15 ovat kytketyt laskentayksikköön 4. Lähettimen 2 ja vastaanot timen 1 optiset akselit muodostavat kulman a, joka on sopivasti 33 astetta. Lähettimen 2 linssillä 6 ja vastaanottimen 1 linssillä 5 muodostetut keilat muodostavat kohtauspistees-sään mittaustilavuuden 7, jonka tilavuus on sopivasti alle 20 0,2 litraa. Vesimäärän mittaus toteutetaan lämmitettävällä kapasitiivisella anturilla 3, joka on kytketty laskentayksikköön 4. Mittaustilavuutta 7 vastaava lämpötila puolestaan mitataan anturilla 8, joka on myös kytketty laskentayksikköön \4.
‘ 25
Kuviossa 2 on esitetty mittausgeometrialtaan kuviosta 1 poikkeava mittauslaite. Laitteisto käsittää kaikki kuvion 1 mukaiset elementit: lähettimen 22 linsseineen 26, vastaanottimen 21 linsseineen 25, näiden optisesti muodostaman näyte-30 tilavuuden 27, lämmitettävän kapasitiivisen anturin 23 vesimäärän mittausta varten sekä mittausyksikön 24, joka huolehtii mittaustulosten käsittelystä ja laitteiston ohjauksesta .
35 Peruslaite on kuvioiden 1 ja 2 mukaisesti erittäin herkkä ja tarkka pienen kulman sirontaan (forward scatter) perustuva näkyvyysmittari. Optinen sadeanalyysi perustuu näkyvyysmit-taussignaalin yksityiskohtien tutkimiseen. Mittaus ja analyy- 6 90596 si tapahtuvat jatkuvasti laskentayksikköön 4 sisältyvän mikrotietokoneen avulla.
Kapasitiivisen anturin 3 vesimäärän mittausosa ohjaa auto-5 maattisesti anturin mittauspinnan lämmitystä ja antaa signaalin sateen alkamisesta ja loppumisesta sekä analogisen jänni-tetiedon pinnan vesimäärästä. Analoginen signaali muutetaan digitaaliseksi ja sen suuruudesta ja muutoksista lasketaan mittausjakson aikana kertynyt vesimäärä.
10
Laskentayksikköön 4 sisältyvä mikrotietokone suorittaa myös mittausten jatkokäsittelyn ja raportoinnin sekä yleisen laitteen ja data-luotettavuuden tarkkailun.
15 Suuri osa laitteen toiminnoista ja lähes kaikki signaalin käsittely sisältyy sen ohjelmistoon.
Optisen signaalin mittaus tapahtuu kuvioiden 4 ja 3 mukaisesti seuraavasti: 20
Kuvion 4 mukaisesti lähettimen infrapunavalodiodi 40, jonka aallonpituus on 850 nm, lähettää pulssitettua valoa taajuudella 2,3 kHz. Lähetetty valo kootaan linssillä 44 (f = 75 mm) siten, että lähetin kuvautuu noin 1 m:n päähän diodista. .25 Lähetetyn valon voimakkuus on vakavoitu säätyvällä valon pulssittajalla 49 lämpötilan ja valodiodin vanhenemisen vaikutuksia vastaan käyttäen fotodiodilla 42 toteutettua takaisinkytkettyä 47 lähetetyn valon mittausta ja valodiodin termostointia lämmittimellä 41. Valon pulssittajaan 49 johde-30 taan myös vaihesiirtosignaali 46. Lähettimen linssin likai suutta valvotaan mittaamalla lähetetyn valon takaisinsirontaa fotodiodilla 43. Lähetindiodi 40 on kohdistettu paikalleen mekaanisen keskittimen 48 avulla. Lähetinyksikkö synkronoidaan vastaanotinyksikön kanssa synkronointisignaalin 45 35 avulla.
Kuvion 3 mukaisesti vastaanotin on sijoitettu ja tarkennettu vastaavasti siten, että lähettimen ja vastaanottimen keilat 7 90596 kohtaavat ja muodostavat noin 33 asteen kulman. Linssin 33 likaisuuden valvomiseksi voidaan käyttää pientä apuvalodiodia 34, jonka takaisin sironnut valo on verrannollinen valotien likaisuuteen. Vastaanottimen fotodiodi 30 (PIN) on kytketty 5 lähettimen kanssa vaiheistettuun vahvistimeen 36, jossa synkronointi tapahtuu synkronointisignaalilla 38. Vahvistimen ulostulojännite muutetaan taajuudeksi (100 Hz...10 kHz) jännite/taajuusmuuntajassa 37. Vastaanottimen lähettämää taajuutta 39 mitataan laitteen prosessorikortilla olevalla 10 laskurikytkennällä ja prosessorilla. Laskurikytkennästä prosessori saa taajuusnäytteen kerran 4...8 ms:ssa. Kaikki näytteet talletetaan datamuistiin järjestyksessä jatkolasken-taa varten. Keskittimen 35 avulla vastaanotin kohdistetaan optiikkaan nähden. Optisella suodattimena 31 suodatetaan 15 pois tarpeettomat aallonpituudet.
Perustaajuuden ja kohinan mittaamiseksi kytkee prosessori vastaanottimen ja lähettimen eri vaiheisiksi esimerkiksi kuviossa 4 esitetyllä johtimella 46. Näin mitattu taajuus ei 20 sisällä lähetetyn valon sironnasta aiheutuvaa osaa, vaan ainoastaan vastaanottimen jännite/taajuus muuntimen perustaa-juuden ja sähköisestä ja valokohinasta aiheutuvat osat.
Signaalimittaus ja pohjan mittaus vuorottelevat 15 sekunnin 25 jaksoissa, jolloin mitatun pohjan ja kohinan voidaan katsoa vastaavan tilannetta signaalimittauksenkin aikana.
Valittu näyteaika taajuusmittauksessa vastaa noin 40 mm putoamisaikaa, kun hiukkasen putoamisnopeus on 5 m/s, mikä on 30 vesipisaran tyypillinen rajanopeus. Koska näytetilavuuden halkaisija on optiikan tarkennuksesta johtuen myös noin 40 mm, näkyy hiukkasen aiheuttama signaalin muutos vain keskimäärin yhdessä näytteessä. Lumihiutaleet putoavat hitaammin ja näkyvät useammissa peräkkäisissä näytteissä. Tuulessa 35 lumikin näkyy vain yhdessä näytteessä. Putoamisnopeuksien mittaamiseen käytetty mittaustapa on hyvin epätarkka, eikä sitä olekaan käytetty signaalin jatkokäsittelyssä.
8 90596
Mm. kuviossa 1 esitettyä sormikuvioitua lasituksella suojattua anturipintaa 3 seurataan siten, että sormikuvion muodostama kapasitanssi on osa värähtelypiiriä, jonka taajuus muuttuu, kun mittauspinnalle tulee vettä. Värähtelijän taa-5 juus muutetaan tasajännitteeksi jännite/taajuus muuttajalla. Pienellä pohjalämmityksellä pidetään mittauspinta kuivana, estämällä ilman kosteuden suora tiivistyminen mittauspinnalle. Anturipinnan 3 lämmitystä lisätään, kun mittaussignaali kasvaa.
10
Koska mittauspiiri on erityisen herkkä vedelle, johtuen veden erityisestä dielektrisyysvakiosta, muusta syystä aiheutuvia ilmaisuja ei esiinny. Lämmitetty pinta sulattaa jäätyneen veden, joten mittaus toimii myös lumelle ja jäälle.
15 Jännitteeksi muutettu mittasignaali mitataan myös suoraan analogia/digitaalimuuntimella. Signaalista otetaan näytteitä noin yksi sekunnissa. Näistä näytteistä vähennetään kuivalta pinnalta mitattu pohjalukema ja lasketaan nettosignaalin 20 nopeasta vaihtelusta ja hitaasti muuttuvasta osasta pinnalla olleen veden määrä. Hitaan vaihtelun aikavakio yltää aina sateen kestoon saakka.
Itse mittausmenetelmä toteutetaan seuraavasti: 25
Mittaamalla sadannan tilavuus ja vesimäärä näytetilavuudessa yhtä aikaa esimerkiksi kuvioiden 1 tai 2 mukaisella laitteistolla, voidaan niiden suhteesta päätellä sateen tyyppi. Tilavuus mitataan optisen signaalin sironnasta ja vesimäärä 30 sen kapasitiiviseen anturiin aiheuttamien muutosten perusteella. Optista sirontaa mittaamalla saadusta signaalista sitä sadetiedolla korjaten saadaan meteorologinen näkyvyys.
Mitataan sironneen valon voimakkuuden vaihtelut käyttäen 35 pientä (0,2 litraa) näytetilavuutta ja ottaen vähintään 20 signaalinäytettä sekunnissa. Sama mittaus suoritetaan ilman valosignaalia kohinan määrittämiseksi. Signaalin ja kohinan mittaukset vuorottelevat jatkuvasti.
9 90596
Jos signaalin vaihtelun summa valitussa ajassa alittaa em. sateen ilmaisun kynnyksen, on sade loppunut. Sadehavainto varmistetaan lämmitetyn kapasitiivisen mittauspinnan signaalista.
5
Kun on havaittu sade, lasketaan havaintokynnyksen ylittävien signaalin muutoksen neliöt, lasketaan ne yhteen ja korjataan tulos korjauskertoimella. Tulokseksi saadaan havaittujen hiukkasten tilavuuteen verrannollinen luku.
10
Sateen vesimäärä määrätään lämmitetylle kapasitiivisesti mitattavalle pinnalle tulleen veden aiheuttaman signaalin analyysin perusteella. Mittaus kalibroidaan niin, että vesisateella optisesti mitattu tilavuus ja vesimäärä ovat 15 lähellä toisiaan.
Sateen jäätymisaste saadaan vesimäärän ja tilavuuden suhteesta. Sade on lunta, jos ero tilavuuden ja vesimäärän välillä on suuri. Sade on vettä, jos ero on pieni. Muuten sade on 20 räntää.
Rakeille vaaditaan, että yksittäiset hiukkaset ovat suuria ja ero tilavuuden ja vesimäärän välillä on hyvin suuri.
25 Tihkusade on vesisadetta, jonka kaikki yksittäiset hiukkaset mitataan pienemmiksi kuin valittu raja.
Sama laite mittaa meteorologista näkyvyyttä.
30 Näkyvyystulos on sademittaustuloksen perusteella korjattu.
Mahdollisia vesimäärän mittaustapoja on useita. Paras vaih toehtoinen tapa olisi tarkka ja erittäin herkkä vaaka. Muut tavat ovat liian epäherkkiä riittävän kokonaisherkkyyden 35 saamiseksi sateen tyypin ilmaisuun.
Sadetyypin karkea luokittelu voidaan tehdä mitatun näytetila-vuuden lämpötilan perusteella.
10 90596
Kuvion 5 mukaisesti lähetin- tai vaihtoehtoisesti vastaan-otinyksikkö 50 tuetaan linssiputkeen 54 reiällisen, edullisesti kartioreunaisen tukilevyn 52 ja katkaistun kartioren-kaan 51 avulla. Näin pohjalevylle 56 sijoitettu lähetin/vas-5 taanottoyksikkö 50 sekä keskittyy linssin 55 määräämään optiseen keskilinjaan että kiinnittyy polttovälin F suunnassa tukevasti paikalleen linssiputkea 54 vasten kun pultteja 53 kiristetään. Tällöin tukilevy 52 lähestyessään pohjalevyä 56 työntää kartiorengasta 51 linssiputkea vasten, jolloin raken-10 ne lukittuu paikalleen.

Claims (12)

1. Menetelmä vallitsevan sään ja meteorologisen näkyvyyden mittaamiseksi, jossa menetelmässä 5 - mitataan optisesti (1, 2) sadannan tilavuus näyte-tilavuudessa (7), tunnettu siitä, että 10 - sadannan tilavuus mitataan alle 0,2 litran näyte-tilavuudessa (7), ja - samanaikaisesti sadannan tilavuuden mittauksen 15 kanssa mitataan myös näytetilavuuteen (7) suhteutet tu vesimäärä.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sadannan tilavuuden ja näytetilavuuteen (7) 20 suhteutetun vesimäärän mittauksen yhteydessä mitataan myös mittaushetkeä vastaava pisaroiden (hiukkasten) kokojakauma.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että näytetilavuuteen (7) suhteutettu vesimäärä mita- 25 taan lämmitettävällä kapasitiivisella anturilla (3).
4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kapasitiivista anturia (3) lämmitetään pohjate-holla kaiken aikaa mittauspinnan pitämiseksi kuivana ja 30 mittasignaalin muuttuessa riittävän voimakkaasti lämmitystä lisätään ja vastaavasti kun signaalissa ei ole riittävää ennalta määrättyä muutosta lämmitystä vähennetään.
5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, 35 tunnettu siitä, että jäätynyt sade sulatetaan mittaus- pinnalla vesimäärän mittausta varten.
6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kapasitiivisen anturin mittaus- pinnalla olleen veden määrää arvioidaan sen mittaussignaaliin aiheuttamien muutosten perusteella. 12 90 596
7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vesisateella sadannan tilavuus kalibroidaan oleellisen yhtä suureksi kuin mitattu vesimäärä.
8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, jossa sadannan 10 tilavuus mitataan optisella sirontamittarilla (1, 2), tunnettu siitä, että verrataan optisella sirontamittarilla (1, 2) saatua sadannan tilavuutta vastaavaan mitattuun vesimäärään ja mikäli ero havaitaan suureksi tulkitaan sade lumeksi. 15
9. Laitteisto vallitsevan sään ja meteorologisen näkyvyyden mittaamiseksi, joka laitteisto käsittää - optisen sirontamittarin (1, 2) , jolla sadannan 20 tilavuus on mitattavissa näytetilavuudessa (7), tunnettu siitä, että laitteisto käsittää - elimet (3) näytetilavuuteen (7) suhteutetun vesi- 25 määrän mittaamiseksi, ja - tietojenkäsittelyelimet (4), joilla sateen laatu on sateen tilavuuden ja määrän avulla määritettävissä. 30
10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laitteisto, tunnet-t u siitä, että elin näytetilavuuteen (7) suhteutetun vesimäärän mittaamiseksi on lämmitettävä kapasitiivinen anturi (3) . 35
11. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että elin näytetilavuuteen (7) suhteutetun vesimäärän mittaamiseksi on vaaka. 13 90 596
11 90 596
12. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laitteisto, tunnet-t u siitä, että lähetin- ja/tai vastaanotinyksikkö (50) on tuettu paikalleen tukilevyjen (52, 56) väliin sijoitetun katkaistun kartiorenkaan (51) avulla. 14 9 0 596
FI911932A 1991-04-22 1991-04-22 Menetelmä ja laitteisto vallitsevan sään meteorologisen näkyvyyden mittaamiseksi FI90596C (fi)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI911932A FI90596C (fi) 1991-04-22 1991-04-22 Menetelmä ja laitteisto vallitsevan sään meteorologisen näkyvyyden mittaamiseksi
CA002065485A CA2065485A1 (en) 1991-04-22 1992-04-07 Method and apparatus for measuring prevailing weather and meteorological visibility
ES92303241T ES2077352T3 (es) 1991-04-22 1992-04-10 Metodo y aparato para la medicion del tiempo reinante y la visibilidad metereologica.
EP92303241A EP0510846B1 (en) 1991-04-22 1992-04-10 Method and apparatus for measuring prevailing weather and meteorological visibility
DE69203521T DE69203521T2 (de) 1991-04-22 1992-04-10 Verfahren und Vorrichtung zur Messung des herrschenden Wetters und der meteorologischen Sichtbarkeit.
AU14905/92A AU654004B2 (en) 1991-04-22 1992-04-14 Method and apparatus for measuring prevailing weather and meteorological visibility
JP10323792A JP3274494B2 (ja) 1991-04-22 1992-04-22 卓越天候及び卓越気象視程を測定する方法及びその装置
US08/232,419 US5434778A (en) 1991-04-22 1994-04-25 Method and apparatus for measuring prevailing weather and meteorological visibility

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI911932A FI90596C (fi) 1991-04-22 1991-04-22 Menetelmä ja laitteisto vallitsevan sään meteorologisen näkyvyyden mittaamiseksi
FI911932 1991-04-22

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI911932A0 FI911932A0 (fi) 1991-04-22
FI911932A FI911932A (fi) 1992-10-23
FI90596B true FI90596B (fi) 1993-11-15
FI90596C FI90596C (fi) 1994-02-25

Family

ID=8532367

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI911932A FI90596C (fi) 1991-04-22 1991-04-22 Menetelmä ja laitteisto vallitsevan sään meteorologisen näkyvyyden mittaamiseksi

Country Status (8)

Country Link
US (1) US5434778A (fi)
EP (1) EP0510846B1 (fi)
JP (1) JP3274494B2 (fi)
AU (1) AU654004B2 (fi)
CA (1) CA2065485A1 (fi)
DE (1) DE69203521T2 (fi)
ES (1) ES2077352T3 (fi)
FI (1) FI90596C (fi)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10495787B2 (en) 2016-06-16 2019-12-03 I.M. Systems Group, Inc. Integrated weather projection systems, methods, and apparatuses

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4233379C1 (de) * 1992-10-05 1994-03-31 Leica Ag Heerbrugg Verfahren und Vorrichtung zur relativen Sichtweitenbestimmung
US5744711A (en) * 1996-11-01 1998-04-28 University Corporation For Atmospheric Research Winter precipitation measuring system
US6085152A (en) 1997-09-19 2000-07-04 Cambridge Management Advanced Systems Corporation Apparatus and method for monitoring and reporting weather conditions
US6546353B1 (en) 1999-09-13 2003-04-08 University Corporation For Atmospheric Research Hot plate precipitation measuring system
DE10120747C1 (de) * 2001-04-25 2002-10-17 Vaisala Impulsphysik Gmbh Verfahren zur Bestimmung der Sichtweite, Niederschlagsmenge und Niederschlagsart
US7418347B2 (en) * 2002-08-26 2008-08-26 Dalsgaard Nielsen Aps Method of determining the risk of ice deposition due to precipitation and apparatus for exercising the method
FI116424B (fi) * 2003-07-01 2005-11-15 Vaisala Oyj Menetelmä hydrometeoreja havaitsevan mittalaitteen yhteydessä sekä tähän liittyvä laitteisto
US7602937B2 (en) 2004-06-08 2009-10-13 International Electronic Machines Corporation Image-based visibility measurement
CN101079333B (zh) * 2006-05-26 2010-07-14 中国核动力研究设计院 核反应堆非能动多功能池式稳压***
KR101400749B1 (ko) * 2012-01-05 2014-05-29 부경대학교 산학협력단 기후변화재현장치 및 그 방법
EP2615301B1 (de) * 2012-01-10 2015-08-05 Nordex Energy GmbH Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage, bei dem auf Grundlage meteorologischer Daten eine Vereisungsgefahr ermittelt wird, und Windenergieanlage zur Ausführung des Verfahrens
CN103399363B (zh) * 2013-08-05 2015-03-18 中国科学院合肥物质科学研究院 基于光衰减和散射原理的天气现象在线观测装置及方法
CN105372209A (zh) * 2015-11-30 2016-03-02 南京信息工程大学 一种道路能见度检测预警***
CN111487170B (zh) * 2020-03-23 2023-04-14 中国人民解放军空军研究院战场环境研究所 智能化前散能见度仪及智能化前散能见度测量方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3141330A (en) * 1960-12-19 1964-07-21 Thompson Ramo Wooldridge Inc Precipitation sensing system
US4389900A (en) * 1979-06-14 1983-06-28 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Interior Capacitance probe sensor device
US4499761A (en) * 1982-11-18 1985-02-19 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Snow scale/rate meter
JPS61172032A (ja) * 1985-01-25 1986-08-02 Meisei Electric Co Ltd 光学的雨雪判別装置
US4613938A (en) * 1985-01-25 1986-09-23 Hss Inc. Present weather observing system utilizing particulate size and velocity measurements
US4760272A (en) 1987-01-08 1988-07-26 Scientific Technology, Inc. Optical precipitation detection and identification system using scintillation detection
JPH02300692A (ja) * 1989-05-16 1990-12-12 Japan Radio Co Ltd 降水量計量方法
JPH02300688A (ja) * 1989-05-16 1990-12-12 Japan Radio Co Ltd 降雨降雪測定装置
US5125268A (en) * 1991-07-08 1992-06-30 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Method and apparatus for acoustically measuring rainfall

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10495787B2 (en) 2016-06-16 2019-12-03 I.M. Systems Group, Inc. Integrated weather projection systems, methods, and apparatuses
US11048022B2 (en) 2016-06-16 2021-06-29 I.M. Systems Group, Inc. Integrated weather projection systems, methods, and apparatuses
US11841480B2 (en) 2016-06-16 2023-12-12 I.M. Systems Group, Inc. Integrated weather projection systems, methods, and apparatuses

Also Published As

Publication number Publication date
EP0510846A3 (en) 1993-03-24
CA2065485A1 (en) 1992-10-23
FI911932A0 (fi) 1991-04-22
DE69203521D1 (de) 1995-08-24
DE69203521T2 (de) 1996-02-29
ES2077352T3 (es) 1995-11-16
FI90596C (fi) 1994-02-25
US5434778A (en) 1995-07-18
AU1490592A (en) 1992-10-29
FI911932A (fi) 1992-10-23
EP0510846B1 (en) 1995-07-19
AU654004B2 (en) 1994-10-20
EP0510846A2 (en) 1992-10-28
JPH05113483A (ja) 1993-05-07
JP3274494B2 (ja) 2002-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4613938A (en) Present weather observing system utilizing particulate size and velocity measurements
FI90596B (fi) Menetelmä ja laitteisto vallitsevan sään meteorologisen näkyvyyden mittaamiseksi
ES2313345T3 (es) Dispositivo de radar por laser y metodo.
FI98766C (fi) Laite ja menetelmä näkyvyyden ja vallitsevan sään mittaamiseksi
CA1039079A (en) Measuring the concentration of substances suspended in a liquid
CA2447464C (en) Apparatus and method for detection of railroad wheel and bearing temperature
EP0472668A1 (de) Verfahren zur ermittlung des fahrbahnoberflächenzustandes.
JP4164285B2 (ja) 視距離、降水量、降水の種類を決定する方法および視距離測定器と降水量測定器とを組み合わせた前記方法を実施するための装置
SE467553B (sv) Optisk metod att detektera och klassificera nederboerd genom detektering av spritt resp bakaatspritt ljus fraan en ljusstraale
US20060097907A1 (en) Method for determining types of precipitation in the atmosphere
Fuzzi et al. An automated fog water collector suitable for deposition networks: Design, operation and field tests
US4754149A (en) Optical precipitation gauge which detects scintillations produced by particle movement in the light beam
CN113252596B (zh) 一种基于红外激光的新型公路路面状态监测方法
FI83822C (fi) Foerfarande och anordning foer iakttagande av trafikfoerhaollanden.
JP3808805B2 (ja) 降水強度計
JPH04278488A (ja) 降水強度計測器
KR101321642B1 (ko) 단일 파장 노면 기상 측정 장치
WO2003027719A1 (en) Precipitation sensor and method for precipitation rate measurement
Agnew et al. Final report on the operation of a Campbell Scientific PWS100 present weather sensor at Chilbolton Observatory
Mallant et al. An optical device for the detection of clouds and fog
WO2018001568A2 (en) A precipitation sensor
JPH11339157A (ja) 煙感知装置
JPH0232922B2 (fi)
FI69371C (fi) Foerfarande och anordning foer observation av dropp- och/ellerpartikelformigt material
Ozaki et al. A device to measure the size of volatile droplets utilizing a hot-film sensor

Legal Events

Date Code Title Description
BB Publication of examined application