SLS系列小孔径激光闪烁仪

时间:2017-11-03 17:21

系统简介
德国SCINTEC公司从上世纪80年代开始小孔径激光闪烁仪方面的研究,并于90年代初申请了相关专利。SCINTEC公司是有能力生产小孔径激光闪烁仪的极少数产家之一,旗下的SLS系列小孔径激光闪烁仪是SCINTEC公司的明星产品,也是国内外最为先进的相关产品之一,获得了国际相关领域专家的广泛认可。
SLS系列小孔径激光闪烁仪在工作过程中,发射器会发射出两束平行的激光束,光在大气中传播时,由于受到大气湍流的影响,光强会受到影响,通过接收器接收调制后的光强信号,利用光强信号的波动可计算空气折射指数结构参数,结合微气象学原理可测量沿着发射器到接收器光径上的区域平均大气湍流及感热通量,如果与测量区域内具有代表性的气象数据结合,可利用能量平衡余项法计算区域潜热通量。
应用领域
地表能量平衡研究、 地面验证研究、植物蒸腾耗水研究、农林气象监测研究 、水文和水资源管理研究、湍流交换研究、大气扩散研究、光传播研究、军事应用研究等。
系统特点
可野外长时间连续测量动能耗散率、内尺度、动量、感热与潜热通量;
坚固耐用,操作简单,无需专业人员;
转换光束专利技术可直接测量内尺度、湍流动能耗散率、奥布霍夫长度及动量通量;
可自动对准,野外远距离对准极为方便;
多接收器专利技术,可自动判断发射器与接收器对准状态,显著提高测量精度;
特有的背景光测量修正技术,显著提高测量精度;
独特的数据质量控制及诊断软件,方便非专业人员对测量数据后期分析。 
系统参数
参数 SLS20 SLS20-A SLS40 SLS40-A
光源波长(nm) 670±10nm
平均光源功率(mW) 1
测量路径(m) 50~250
Cn2测量范围(m-2/3) 1×10-6~3×10-12
L0折射率波动范围(mm) 2~16
范围(K2m-2/3) 1×10-4~3
显热通量(W/m2) -120~600
风速(m/s) 0.01~10
供电方式(V) 12
功耗(W) 14.4/18
工作温度(℃) -20~50
发射器体积(mm×mm×mm) 650×110×110 700×110×110 650×110×110 700×110×110
接收器体积(mm×mm×mm) 600×110×110 620×120×120
发射器重量(kg) 3.0 35 3.0 3.5
接收器重量(kg) 2.9 4.1
 
系统组成
组成 名称 型号 数量
系统主机 发射端 Transmitter Unit 1
接收端 Receiver Unit 1
数据处理及存储单元(SPU) Signal Processing Unit 1
数据采集器 RR-1016 1
传感器 空气温湿度 AV-10TH 2
风速 AV-30WS 2
风向 AV-30WD 1
气压 AV-410BP 1
净辐射 AV-71NR 1
土壤热通量 AV-HFT3 2
土壤温度(可选,5、10、20cm) AV-10T 3
土壤湿度(可选,5、10、20cm) AV-EC5 3
附件 无线传输模块 DTU3G 1
无线传输模块(气象) DTU900C 1
太阳能供电系统(128W太阳能板、100AH电池、电池防护箱、控制器及安装附件) SP128WR 3
太阳能供电系统(20W太阳能板、12AH电池、控制器及安装附件) SP20WR 1
防护机箱(安装SPU) ENC10 2
防护机箱(安装数据采集器) ENC30 1
安装支架(2米安装三角架(用于闪烁仪的发射和接收)SLS专用) Tripod 2
安装支架(三角支架)(气象) TP3 1
软件包(数据采集软件、无线传输下载软件等)(气象) RR-DATA 1
专用软件(匹配通量计算软件,包括小孔径闪烁仪,气象数据,涡度相关等数据的预处理) RR-SLS  
 
应用案例
新疆水科院  光径路径60米,架设高度1.5米  建设时间:2015年
  
相关文献
1.Frank Beyrich ,Jens Bange, Oscar K. Hartogensis et al..2012.Towards a Validation of Scintillometer Measurements:The LITFASS-2009 Experiment. Boundary-Layer Meteorol, DOI 10.1007/s10546-012-9715-8.
2.Ko Nakaya, Chieko Suzuki, Takuya Kobayashi, Hideshi Ikeda, Shinji Yasuike.2007 Spatial averaging effect on local flux measurement using a displaced-beam small aperture scintillometer above the forest canopy. Agricultural and Forest Meteorology,145: 97–109.
3.H.A.R.De Bruin, W.M.L. Meijninger, Ann-Sofi Smedman, et al.. 2002. Displaced-beam small aperture scintillometer test. Part 1: Thewintexdata-set. Boundary- Layer Meteorology 105: 129–148.
4.O.K. Hartogensis, H.A.R. De Bruin and B.J.H. Vandewiel. 2002. Displaced-beam small aperture scintillometer test. Part II: Cases-99. Stable Boundary-layer experiment. Boundary-Layer Meteorology 105: 149–176.
5.王健林,温学发,孙晓敏等. 涡动相关系统和小孔径闪烁仪观测的森林显热通量的异同研究.地球科学进展,2010(11):1217-1227。