欢迎进入北京华辰阳光科技有限责任公司!
技术文章
首页 > 技术文章 > 积雪测量传感器原理介绍

积雪测量传感器原理介绍

 发布时间:2022-02-09 点击量:147

一、可测量参数

1. 雪深

2. 雪密度

3. 雪水当量

4. 雪中含水量和含冰量

自动的、连续的测量雪的相关状态是非常困难的,需要记录大量的参数才能确保数据的可靠性。除此之外,因为雪在空间上和时间上都有非常大的可变性。直到现在,仅仅可以采用正点准时测量相关参数。积雪分析系统(SPA)是一个**性的雪测量系统,是目前世界上维一的一个可以连续的、自动的测量所有的和雪相关的参数,比如雪深,雪密度,雪水当量,以及雪中含水量和含冰量。正是由于这些特点,系统可以收集大量的积雪状态信息。SPA 可以提供当前的,正时的数据延迟收集。系统的安装有好几种可能性,主要根据用户的需要而定。此外,系统还可以帮助减少在寒冷区域居住的人群由于降雪所带来的危险,并且可以降低人力收集所产生的资源成本。

image.png

SPA 传感器的测量原理

二、传感器测量

1. 无雪盖冰层引起的测量误差

2. 简单方便安装

3. 自动的、连续的测量

4. 传感器非常节能

5. 两段测量之间系统处于待机状态

6. 非常适合太阳能供电

三、系统配置需求

1. 雪盖信息

2. 雪深信息

3. 延伸信息,至多可以使用4 个SPA 传感器测量


测量原理

雪深传感器的原理是,在传感器和雪表面之间,通过超声波的传输时间计算雪深。温度对测量产生的影响,通过自动温度补偿解决。

介电常数测量

雪的组成有三个部分,包括冰,水,和空气。不同的内容会产生不同的测量影响,这些不同的物质有不同的介电常数。采用一个平坦的带状传感器(SPA 传感器),并且使用至少两个波段,消除由于单独物质带来的影响。液态水含量,冰含量,雪密度及雪水当量在积雪中,比容相当于液态水和冰的含量。通过这些信息,我们可以计算出雪的密度。综合雪密度和雪深,我们可以定义出雪水当量。

系统安装

SPA 系统的安装非常简便,移动到一个新的位置也可以重新安装,甚至在山坡上也可以实现安装。雪深传感器通过一个横臂被固定在系统的主杆上,SPA 传感器的一边通过悬挂也固定在系统的主杆上,另外一边通过地锚固定在土壤中。传感器的长度在3 至10 米之间可变。SPA 系统的中心部分是测量和控制设备,用来分析输入数据,并通过RS-232 通讯接口传输至数据采集器。

应用范围

在一些水电公司,以及政府防汛防洪部门,需要对水资源进行严密的监控,对水的收集,以及对融雪水量大小的预计都非常的重要,通过这些测量反馈,可以预防洪水。在农业领域和采矿领域,可以消除由于融雪产生的水渗透至土壤或地下所产生的影响。


可选择组件

整合两个传感器用于测量温度(雪温,土壤温度,表面温度)

主杆和机械部件

电源

数据采集器和数据传输