파문비 관측 시스템

에너지 균형- 보문비법(EBBR)이란 순복사, 토양의 열전달량 및 온도차와 수증기압차를 측정하여 잠열과 현열전달량을 구하는 방법이다.측정 시스템은 주로 데이터 수집기, 고정밀 센서, 자동 스위칭 시스템 및 자동 스위칭 시스템의 네 부분으로 구성됩니다.이 중 데이터 수집기는 순방사능과 토양 열통량 등을 채집하고 저장한다.자동 변위 측정 시스템을 통해 수집 및 저장된 온도 및 습도 차 및 자동 변위 장치에 대한 트리거 변위 제어;

영국 물리학자Bowen(1926)은 자유수면의 에너지 균형을 연구할 때 에너지 균형-보웬 비법(Energy Balance-Bowen Ratio, EBBR)을 제시하고, 수면과 공기 사이의 난류를 이용하여 열량(현열통량 H)과 자유수면에서 증발하는 수증기의 열소비(잠열통량 LE) 비율을 교환하며, 에너지 균형 공식을 결합하여 현열통량과 잠열통량의 방법을 구한다.

Bowen 비교 유도 공식은 다음과 같습니다.

여기서,베타는 파문비, Kh와 Kq는 각각 물, 열류 교환 계수 (Kh Kq 가정);습구 상수,0.665（kPa/℃）；L은 증발 잠열 계수, 2.45(MJ/kg);Cp는 기체보다 상수이다.온도 차이에 대해 (온도 차이를 실제로 측정할 수 있음)대체); 두 개의 서로 다른 관측층 사이의 수증기 압차를 위해.

변위 기술을 통해 측정 기기 자체에서 발생하는 시스템 오차를 제거하여 파문비의 측정 계산 정밀도를 비교적 뚜렷하게 향상시킨다.두 개의 온습도 센서가 한 변위 주기의 두 그룹의 측정값 차이에서 평균값을 취하여 시스템 오차를 제거하고 파문비의 측정 정밀도를 높인다.

시스템 구성

1) CR3000 데이터 수집기

* 큰 스캔 속도:100Hz의

아날로그 입력 채널:28개의 단일 또는 14쌍의 차등

펄스 카운터:4개

레이저 채널 스위치:4개의 전압 자극, 3개의 전류 자극

디지털 제어 포트:SDM 3개, I/O 8개 또는 RS-232 4개

통신/ 데이터 스토리지 포트: CS I/O 1개, RS-232, 병렬 주변 장치 1개

입력 전압 범위:±5Vdc

아날로그 전압 측정 정밀도:±(0.04% 판독+오프셋), 0～40℃

아날로그 해상도:0.33μV

모의/ 디지털 변환 비트: 16비트

작동 온도:-25~50 ℃ (표준);-40~85℃(저온 확장)

메모리:시스템 실행용 2MB, CPU, 프로그램 및 데이터 스토리지용 4MB

전원 요구 사항:10 ~ 16VDC

전력 소비량:2mA(절전 모드), 3mA(1Hz 샘플링 주파수), 10mA(100Hz 샘플링 주파수)

지원 가능한 통신 프로토콜:PakBus, Modbus, DNP3, SDI-12의 SDM

지원 가능한 인터넷 프로토콜:FTP, HTTP, XML POP3, SMTP, Telnet, NTCIP, NTP

2) HC2A-S3 공기 온도 습도 센서

HC2A-S3는 스위스 로트로닉(Rotronic)사가 생산하는 온도·습도 일체형 프로브로, 정확도가 높고 견고하며 내구성이 뛰어나 야외 장기 관측에 적합한 온·습도 센서다.이 센서에는 먼지와 미립자의 유입을 방지하기 위한 폴리에틸렌 필터가 장착되어 있어 센서 측정의 *성과 신뢰성을 보장한다.폴리테트라플루오로에틸렌 (테트라플루론) 의 필터를 장착한 HC2A-S3는 응답 시간 면에서 약간 떨어지지만 (≤30s) 환경 적응성을 크게 향상시켜 해양 등 고염분, 고습도 환경에서 정상적으로 사용할 수 있다.
주요 기술 매개변수

온도 측정:-40~60 ℃ (출하 측정 거리);- 50 ℃ ~ 100 ℃ (온도 한계 범위)

온도 정밀도:±0.1℃（@10～30℃）

상대 습도 측정:0~99%RH
상대 습도 정밀도:±0.8%RH (@10~30℃)
장기적 안정성: <1% RH/년
제공 전기:3.3 ~ 5Vdc

3) NR01 4컴포넌트 순방사센서

측정 매개변수: 위로의 장파 복사, 아래로의 장파 복사, 태양 총 복사, 반사 태양 복사, 순 복사

옵션 측정: 반사율 또는 태양 반사비, 하늘 온도, 일조 시간 및 표면 온도

단파 복사 센서(SW)：

단파 스펙트럼 범위:285~3000nm

정렬 추적 대상:WRR는

교정 불확실성: <1.8%

장파 복사 센서(LW) :

스펙트럼 범위:4500 ~ 40000 nm

정렬 추적 대상:WISG은

교정 불확실성: <7%

온도 센서 유형:Pt100(기계 자체 온도)

히터 전력:1.5W @ 12VDC

작동 온도:-40～80℃

4) 토양열통량판

HFP01은 세계적으로 유행하는 토양 열통량 측정 센서로, 벽과 건물 보호구조를 통해서도 측정할 수 있다.센서는 총 열 저항을 작게 유지하기 위해 세라믹/플라스틱 복합 재료 본체를 사용합니다.센서가 견고하고 안정적입니다.한 위치에서 장기간 측정하고 여러 위치에서 시스템 통합 측정을 수행할 수 있습니다.

기술 성능 매개 변수

측정 매개변수: 열 흐름

감지 영역:8×10^-4m²

양 정: -2000～﹢2000W/m²

감도: 60×10^-6V/(W/m)²)

센서 열 저항:71×10^-4K/(W/m)²)

센서 저항 범위: 1~4Ω

교정 불확실성:±3% (k=2)

작동 온도 범위:-30～70℃

IP 보호 수준: IP67

5) 03002 풍속 풍향 센서

작동 온도:-50～50℃

풍속 측정

측정 범위:0～50m/s，돌풍 60m/s
정밀도:±0.5m/s

시작 풍속:1.1m/s

출력 신호: 각 회전마다 정현파 교류펄스 1개

풍향측량

측정 거리:0~360°(기계), 0~352°(전자, 8° 개구)
정밀도:±5°

시작 풍속:1.3m/s

출력 신호: 아날로그 전압 신호

제공 전기: 전위계 자극 전압 * 크기15VDC(03002)

6）TCAV는평균 토양 온도 센서

TCAV 토양 평균 온도 프로브는 E형(니켈크롬-콘동) 열전지 프로브를 사용하여 토양 표층 이하 6~8cm의 토양 평균 온도를 측정하는데 사용되며, 작은 면적의 토양의 수직, 수평 두 방향의 평균 온도를 측정할 수 있다.각 프로브에는 2 × 2 총 4 개의 평행 프로브가 있으며 각 프로브는 서로 다른 깊이의 온도를 측정하는 데 사용됩니다.TCAV는 토양열통량판 및 토양온습도센서와 함께 사용할 수 있어 총 토양열통량을 계산할 수 있다.

기술 성능 매개 변수

센서 유형: 니켈 카드뮴- 콘돔 열전지
일반 출력:60μV / ℃

무게:0.45kg(15.24m 케이블 포함)