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多要素自动气象站

作者:时间:2022-09-29

AWS 自动气象站

 

一、用途

AWS自动气象站采用WMO及MEASNET等机构认证,传感器可达到class1精度标准,用于环境气象自动观测。集多种测量参数于一体,可同时测量风速、风向、空气温湿度、降雨、光合有效辐射、土壤温湿度、土壤热通量等,是气象、农业、林业、地质、环境等领域科研工作者使用的气象站。

 

二、特点

  • 易安装、便于维护

  • 防雷和浪涌保护,抗灰尘、雨雪等恶劣环境

  • 测量精度高,稳定性和可靠性高

  • 全自动化测量,无需人工参与

  • 气象测量要素灵活组配

  • 自动数据采集,无线通讯,并具有图表显示功能

  • 数据采集间隔自行设置

  • 实现状态监控

  • 支持交流电或太阳能供电

  • 免维护,适合于野外应用

  • 可单站应用也可组网布点,无线数据传输

  • 大容量数据存储器

 

三、技术指标   

1、数据采集器

CR1000X数据采集器

img1532位FPU, 运行速度1000 MHz,24位A/D转换,高精度快速模拟测量,多种端口集于一体。CR1000X 同时延续了低功耗的特点,体现在传感器测量、直接/ 远程通讯连接、数据分析、外部设备控制及数据和程序的存储等方面。采用了密封装置防止射频干扰,类BASIC 编程语言,数据处理和分析等功能。

模拟输入:16单端或8对差分

扫描速率:≤1000Hz

开关激发通道:4个激发电压

数字通道:8个I/O,4个TX/RX 类型RS-232 或4个SID-12

通讯/数据存储端口:1个USB,1个CSI/O,1个RS-232,1个迷你SD卡,1个10/100网口

CPI 端口:1

输入电压:±5Vdc

A/D 转换位数:24

标准内存:128M,可扩展,4M SRAM

电源:10~16Vdc

功耗:1W(1Hz采样频率),55W(20Hz采样频率)

SDI-12:支持

 

    AM16/32B数采扩展板AM16/32B

工作环境:-25℃~50℃(标准);-0~95% RHAAM1632.png

供电:9.6~16 V DC

电耗:<210µA(静止状态);6mA(工作状态)

复位电平:继电器激发时间:20ms

开关电流:500mA

 

2、传感器

 

img22.1 风速风向传感器

风速:范围0~80m/s;精度<±0.2m/s(1%读数@0.3~50m/s),<±0.05m/s@4~16m/s(MEASNET校准);分辨率0.01m/s;采样频率10HZ@3脉冲/转

风向:范围0~360°,精度2°(无盲区),分辨率1°,采样频率10HZ

线性:R2>0.99995(MEASNET/IEC 61400-12-1:2005)

倾角:余弦反应

启动风速:<0.3m/s

线型常量:斜率0.43m/s,补偿0.33m/s

距离常数:<3m(est.)

img3

2.2 空气温湿度大气压(三合一)传感器

温度:精度±0.2℃,稳定性<0.02℃/年,分辨率0.1℃,测量范围-40~105℃,响应时间5~30s,工作范围-40~105℃,符合WMO标准

相对湿度:精度±1.8%RH@25℃(迟滞现象±1%),稳定性<0.25%/年,分辨率0.1%RH,测量范围0~100*RH,响应时间8~30s,工作范围0~100*RH,符合WMO标准

img4露点/霜点:精度(计算值),分辨率0.1℃,测量范围-40~105℃,响应时间8~30s,工作范围-40~105℃,符合WMO标准

大气压:精度±1.5hpa@25℃(750~1100hpa),稳定性<-1hpa/年,分辨率0.012hpa,测量范围300~110hpa,响应时间0.1s,工作范围10~1300hpa

双螺旋形状防辐射罩,在太阳、污垢、雨、雪、沙尘中,提供更好的防护

 

2.3光合有效辐射传感器

传感器类型:硅光电二极管

光谱范围:(400~700)nm±4nm

灵敏度:4~10μV/μmol/m2·s

灵敏度年变化:<2%

响应时间(95%):<1μs

非线性:<1%(0~10000μV/μmol/m2·s)

温度依赖性:<-0.1%/℃

方向误差:<3%

 

2.4总辐射传感器

精度:<±1.2%

稳定性:<0.5%/yr

零点补偿:<5W/m2(不通风),<2.5 W/m2(通风)

光谱范围:285~3000nm,包括了UV、可见光和IR

工作环境:-40~80℃,0~100*RH

温度响应:<±0.4%@-30~ 50℃

时间响应:<3S

 

2.5雨量桶

精度:<±1%@降水速率<100mm/hr

测量范围:600mm/hr

稳定性:<0.0125mm/yr

分辨率:0.1mm or 0.2mm or 0.25mm (可选)

工作温度:-40~80℃

启动阈值:分辨率+0.07mm

面积:200cm2,直径16cm

磁簧开关速率:0.25ms

 

2.6土壤五参数传感器

原理:TDR技术

传感器:土壤体积含水量、温度、介电常数、体积电导率和孔隙水电导率五参数合一

体积含水量:测量范围0~饱和;分辨率:0.1%;重复性(RMS偏离):0.07%;精度:粗质和中质土壤:±1%,细质土壤:±2.5%

介电常数(直接由波形传播时间计算,与土壤电导率无关,是TDR技术主要优势):测量范围1~80;分辨率:0.1;重复性(RMS偏离):0.07;精度:粗质和中质土壤:±1,细质土壤:±2img8

体积电导率:测量范围0~5000μS/cm;分辨率:1 μS/cm;重复性(RMS偏离):3 μS/cm;精度:0~1000μS/cm: ±25μS/cm,1000~2000μS/cm: ±2.5%μS/cm,2000~5000μS/cm: ±5%μS/cm

温度:测量范围-40℃~60℃;分辨率:0.1 ℃;重复性(RMS偏离):0.01%;精度:±0.25℃

孔隙水电导率:测量范围0~55000μS/cm,基于Hihors模型

传感器探针:直径0.35cm,针长15cm(315H)和10cm(310H)可选

材质:环氧树脂和不锈钢探针,315H为扁平状,310H为柱状

缆线:3芯防水,长度标配10m

 

2.7土壤热通量

img9量程:-2000~2000W/m2

标称电阻:2W

灵敏度:50μV/W/m2

工作温度:-30~70℃

精度:-15%~+5%(土壤内)

 

2.8大气压力传感器

精度:±0.3hpa(600~1100hpa)

分辨率:0.01hpa

稳定性:±0.2hpa/yr

信号输出:SDI12、RS485,RS232等

供电:6~15VDC

功耗:7mA@12V

工作环境:-40~60℃,0~95%RH,0~1500hpa

 

2.9CNR4净辐射传感器

输出:4个输出,分别是向上的短波、向下的短波以及向上的长波和向下的长波

光谱波长:短波300~2800nm,长波4.5~42μm

响应时间(95%):<18s

img11灵敏度:短波 10~20μv/w/m2

长波5-15μV/W/m²

非线性:<1%(0 to 1000 W/m2)

视角:上表180°,下表150°

温度依赖灵敏度:<5%

 

2.10蒸发传感器

量程:0-254mm;

分辨率:0.76mm;

img12精度:0.25%

阻抗:1000欧姆

img13工作温度范围:-40-60℃

线性:0.25%

 

2.11日照时数传感器

光谱波长:400~1100nm

有日照输出:1.0±0.1 如果直接辐射>120w/m2

img14无日照输出:0.0-0.1V如果直接辐射<120w/m2

日照时数精度:>90%

直接辐射输出:1mV/W/m2

直接输出精度:晴空 >90%

供电:9~15VDC,0.1W

、系统组成

数据记录仪,传感器,供电单元支架机箱及线缆等



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