Облачный комбинированный зонд (CCP)

Обзор

 

Многофункциональный, простой в использовании облачный спектрометр, который включает три прибора DMT плюс датчики температуры и относительной влажности.

Особенности: данные частиц по частям, изображения в градациях серого, более высокое разрешение, наконечники против растрескивания (все опционально).

 

Применение

• Исследования облачных частиц

• Исследования климата

• Обледенение самолета

• Исследования ураганов и штормов

• Модификация погоды

• Характеристика сельскохозяйственного и промышленного распыления 

Преимущества

CCP является идеальным выбором для тех, кто хочет использовать универсальный, простой в использовании облачный зонд. В одну канистру упакованы пять инструментов и интегрированная измерительная система. CCP предоставляет следующие данные: 

• Распределение частиц аэрозольных частиц и гидрометеоров по размерам от 2 до 50 мкм

• Двумерные изображения и распределение размеров осадков от 25 до 1550 мкм (или от 2 до 930 мкм, если компонент CIP заказан с разрешением 15 мкм)

• Содержание жидкой воды от 0,05 до 3 г / м3

• Скорость и высота полета самолета

• Атмосферная температура, давление и относительная влажность

Опциональные функции

Данные частица за частицей (компонент CDP)

Стандартные CDP предоставляют информацию о размере частиц в форме гистограммы, но не предоставляют точных данных о размере для отдельных частиц. Версия прибора PBP предлагает более точную информацию об отдельных размерах частиц. Для первых 256 частиц, обнаруженных во время каждого образца, компонент PBP генерирует следующие данные: 

• Размер частиц в цифровом отсчете (который можно использовать для определения размера частиц в мкм)

• Время отдельной частицы с разрешением мкс

• Время прибытия частиц (IPT), то есть время в мсек, прошедшее между квалифицированными частицами 

Данные PBP полезны при исследовании мелкомасштабной облачной структуры для определения перемешивания и уноса, разрушения и слияния капель и микромасштабной турбулентности.

Отображение в градациях серого (компонент CIP)

Отображение в градациях серого предоставляет подробные сведения о составе частиц, который пропускается при одноуровневой визуализации. В частности, изображение в градациях серого дает три уровня записи теней на каждом фотоприемнике, а не один. На рисунках ниже показаны те же частицы, записанные с помощью изображений в градациях серого (слева) и изображений в одном масштабе (справа).

Более точное разрешение (компонент CIP)

CIP предлагается с разрешением 15 мкм, а также со стандартным разрешением 25 мкм..

Небьющиеся наконечники (компонент CIP)

CIP можно приобрести со специальными небьющимися наконечниками Королева, которые показаны ниже. Наконечники Королева значительно снижают частоту появления артефактов частиц в области образца.

Противообледенительные нагреватели

CIP можно приобрести с противообледенительными нагревателями 28 В постоянного тока или 115 В переменного тока..

Программное обеспечение

Для пользователей CAPS доступны два дополнительных пакета программного обеспечения. Система анализа и отображения частиц (PADS) позволяет управлять прибором и отображать данные в режиме реального времени.

Второй пакет программного обеспечения, Optical Array Shadow Imaging Software (OASIS), облегчает анализ частиц после обработки. Более подробная информация об этих двух пакетах приведена ниже.

Система анализа и отображения частиц (PADS)

PADS отображает удобную виртуальную панель инструментов, которая позволяет пользователю выполнять следующие задачи: 

• Начать запись данных и выборку

• Просмотр данных изображений частиц, полученных с помощью CIP

• Просмотр объема частиц и количественных концентраций, а также среднего диаметра объема (MVD) и эффективного диаметра (ED)

• Просмотр LWC, измеренный или рассчитанный датчиком hotwire, CIP и CDP

• Контролировать параметры прибора, такие как ток лазера CIP и различные напряжения электроники

• Воспроизведение данных для просмотра после полета 

Оптическое программное обеспечение для создания теней (OASIS)

OASIS, показанный справа, предназначен для тщательного анализа после обработки. Он предоставляет дополнительную статистику частиц помимо тех, которые генерируются PADS. Кроме того, OASIS позволяет пользователям фильтровать частицы по различным критериям, включая площадь частиц, форму частиц, долю площади и время прибытия. Написанный на IGOR Pro, OASIS использует мощные функции статистического анализа IGOR для расширенного анализа данных и графических возможностей. 

Как это работает

Три инструмента DMT, включенные в CCP, - это пробоотборник облачной визуализации (CIP), пробоотборник облачной капли (CDP) и датчик содержания жидкой воды Hotwire (Hotwire LWC).

CIP, который измеряет более крупные частицы, работает следующим образом. Теневые изображения частиц, проходящих через коллимированный лазерный луч, проецируются на линейный массив из 64 фотоприемников. Присутствие частицы регистрируется по изменению уровня освещенности на каждом диоде. Зарегистрированные изменения в фотоприемниках сохраняются со скоростью, соответствующей скорости зонда и разрешающей способности прибора по размеру. Изображения частиц восстанавливаются из отдельных «срезов», где срез - это состояние линейного массива из 64 элементов в данный момент времени. Срез должен храниться каждый раз, когда частица проходит через луч на расстояние, равное разрешающей способности зонда.

CDP, который измеряет более мелкие частицы, основан на рассеянии света, а не на методах визуализации. Частицы рассеивают свет от падающего лазера, и собирающая оптика направляет свет, рассеянный в диапазоне от 4 ° до 12 °, в фотоприемник прямого размера. Этот свет измеряется и используется для определения размера частиц.

Прибор Hotwire LWC оценивает содержание жидкой воды, используя зонд с подогревом. Система поддерживает катушку при постоянной температуре, обычно 125 ° C, и измеряет мощность, необходимую для поддержания этой температуры. Для поддержания температуры требуется больше энергии, поскольку капли испаряются на поверхности змеевика и охлаждают поверхность и окружающий воздух. Следовательно, это показание мощности может использоваться для оценки LWC. Как в конструкции LWC, так и в дополнительном программном обеспечении PADS есть функции, обеспечивающие, чтобы на показания LWC не влияли проводящие потери тепла. 

Характеристики 

 Включено в комплект 

• Инструмент

• Транспортировочный кейс

• Руководство для оператора

• Стеклянные шарики и дозатор для проверки калибровки CDP

• Вращающийся диск (на фото справа) для проверки калибровки CIP

• Один день обучения на объекте DMT

• Один год гарантии 

Дополнения (приобретаются отдельно) 

• Программное обеспечение для ноутбука и системы анализа и отображения частиц (PADS)

• Программное обеспечение OASIS

• Система сбора данных