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ディスドロメーター(CTC-LPM)

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ディスドロメーター(CTC-LPM)

レーザー式降水粒径速度分布測定装置

概要

  • 雨雪判別(降水分類)
  • 従来困難だった冬季降水量の把握(補足率が高い)
  • 天気コード出力
  • 降水の粒径分布X落下速度の計測
  • シャワーや人工降雨、人工気象装置などの雨滴粒径分布と各粒径別の速度

設置例
頑丈な架台に取り付けます

CTC-LPM レーザーディスドロメーターは降水の粒径、落下速度を測定するセンサーです。単に降水の粒径測定だけではなく、冬季の正確な降水量のリアルタイム測定、降水種類(雨、雪、霧氷ほか)の判定、天気コードの出力など、研究から実際の道路、航空気象分野まで、幅広い範囲での応用を可能としています。
光学レーザー方式により検知した降水の特性より、霧雨、雨、ひょう、雪、霧雪、あられ(小ひょう、雪あられ)などの降水を分類することができます(SYNOPコードなど)。
降水の強度、粒子の大きさを22分類、、落下速度20分類して測定しますが、特に、直径0.16mmの降水粒子が測定できることが優れた特徴です。また、相当水量、MOR、レーダー反射強度なども計算出力可能です。

記録は、RS-422(RS-485/RS-232)通信によってC-CR1000Xなどのデータロガーにデータをそのまま記録できます。風速計や、気温湿度計も同時に同じロガーに記録可能で、通信回線経由データの回収することもできます。PCがなくても、遠隔地からのテレメータが可能です。

簡易な降水強度の測定には降水強度センサーがあります。

冬季設置状況

※日本雪氷学会で本機による冬季降水量(降雪量)の補足率が高いことが確認されました

設置システム例

AC電源、ヒータ付、CFカード回収の例

仕様

測定方法

785nm 0.5mW レーザー式
クラス1M

測定面積

40-47cm2(23×2cm)

降水粒径・速度
測定階級

440クラス
(直径:22、速度20クラスの組合せ)

粒子サイズ

0.16~ >8mmφ(22クラス)

粒子速度

0.2~>20m/s(20クラス)

降水種類認識率

霧雨、雨、ひょう、雪 97%

降水強度

最低 < 0.001mm/h(霧雨)


最大 1000mm/h

降水視程

MOR 0~99,999m(約100km) (MOR:気象光学距離)

レーダー反射強度

-9.9~99.9dBZ

天気コード

SYNOP 4680(wawa) / 4677(ww) / METAR 4678
10分類

オプション入力

Pt100、0-1V、

出力

RS-422(RS-485) 1200~15200BPS 全二重

筐体材質

アルマイト

寸法
重量

270×170×540mm
4.8kg(6.5kg:ヒーター付)

動作環境

-40 to +70℃/ 0-100% (Option:-60 to +70℃)
標高 1500m以下(それ以上の場合、空気密度が小さくなるので、精度が悪くなります)

防水性

IP65

付属品

RS485/USBケーブル
*センサ本体とPCの接続用

電源

番号

本体

外部ヒーター
(本体、アーム、レーザー)

AC

DC

消費電流

AC

DC

電流

x0.0xx

24V

20-30V

750mA

ヒーターなし

x1.0xx

24V

20-30V

750mA

26V

22-30V

6.3A

x0.1xx

115V

-

15VA

ヒーターなし

x1.1xx

115V

-

150VA

本体と共用

x0.2xx

230V

-

15VA

ヒーターなし

x1.2xx

230V

-

150VA

本体と共用

x0.3xx

-

12-24V

550-500mA

ヒーターなし

xx.3xx

-

12-24V

150-75mA

UPS動作(基板のみ電源供給)

電源のあるところでは、x1.1xxを選択
DC電源動作させる場合は、x1.0xx または xx.3xx

ヒーター消費電力

タイプ

ヒータ部

電力

型式

標準

窓ヒーター

2.5W x 2

全て

オプション

レーザーヘッド
(送受信)

9W x 2

x1.xxx

アーム(左右)

27W x 2

ハウジング

20W

 

ソフトウェア

※新旧問わずPCによっては動かない事例が報告されています。動作確認が取れているPCは現在調査中です。

※長期期間にわたる計測での使用は非推奨です。(PCも不安定になります)

ソフトウェアー

(英語版 オプション)

LNM view for Windows 10,11
PCによるデータモニター、保存



ソフト画面の例 リアルタイムでも表示可能
上のグラフ:X軸:粒径クラス Y軸:落下速度 中の色は、カウント数
下のグラフ:時系列の降水強度

 

 

オプション

設置パイプ

60mmφ×2m
鉄製(亜鉛メッキ)、重量30kg

LPM専用
風除けオプション




仕様

項目

内容

対象パイプ径

40-102mmφ
それ以上は別途

大きさ

600x480x400mm

材質

フレーム

亜鉛メッキ鉄

上記以外

ステンレス

重量

18Kg

出力フォーマット(TRコマンドにより省略有り、初めの80個)

フィールド
番号

内容

フィールド
番号

内容

1

デバイスのアドレス 初期"00"

59

水以外の粒子数

2

製造番号

60

このクラスの合計体積

3

ソフトウェアーヴァージョン

61

クラス分け以外の粒子数

4

センサー時計の時刻(日.月.年)

62

このクラスの合計体積

5

センサー時計の時刻(hh:mm:ss)

63

クラス1の粒子数

6

5分平均 SYNOP コード(Table4677)

64

クラス1の体積

7

5分平均 SYNOP コード(Table4680)

65

クラス2の粒子数

8

5分平均 METAR コード(Table4678)

66

クラス2の体積

9

5分平均 降水強度(mm/h)

67

クラス3の粒子数

10

1分平均 SYNOP コード(Table4677)

68

クラス3の体積

11

1分平均 SYNOP コード(Table4680)

69

クラス4の粒子数

12

1分平均 METAR コード(Table4678)

70

クラス4の体積

13

1分 合計降水強度(mm/h)

71

クラス5の粒子数

14

1分 液体降水強度(mm/h)

72

クラス5の体積

15

1分 固形降水強度(mm/h)

73

クラス6の粒子数

16

累積降水量(mm) RA コマンドでReset

74

クラス6の体積

17

1分 降水視程 (0-99999m)

75

クラス7の粒子数

18

1分 レーダー反射強度 (-9.9-99.9dBZ)

76

クラス7の体積

19

1分 平均品質(0-100%)

77

クラス8の粒子数

20

1分 霰(雹)最大直径(mm)

78

クラス8の体積

21-50

状態コード

79

クラス9の粒子数

51

全測定粒子の数

80

クラス9の体積

53

最小速度 <0.15m/s の粒子数

 

 

55

最大速度 >20m/s の粒子数

 

 

57

最小粒子直径 <0.15mm の粒子数

 

 

天気コード

内部コード

降水現象

英語

SYNOP

ww
4677

wawa
4680

0

センサーエラー

Sensor error

-1

-1

1

降水なし

No precipitation

00

00

2

降水有り(判別なし)

Precipitation

 

41,41,42

3

霧雨

Drizzle

51,53,55

51,52,53

3

着氷性の霧雨

Freezing drizzle

51,53,55

51,52,53

4

霧雨を伴う雨

Drizzle with rain

58,59,59

57,58,58

5

Rain

61,63,65

61,62,63

5

着氷性の雨

Freezing rain

61,63,65

61,62,63

6

降雪を伴う雨・霧雨(みぞれ)

Rain and/or drizzle with snow

68,69,69

67,68,68

7

Snow

71,73,75

71,72,73

9

凍雨

Ice pellets

87,88,88

74,75,76

8

霧雪

Snow grains

77

77

8

霧雪・細氷

Ice crystals/needles

77

77

9

弱い雹(霰)

Soft hail

87,88,88

74,75,76

10

雹(霰)

Hail

89,90,90

89

SYNOP Table 4677 有人観測所の天気コード
SYNOP Table 4680 自動観測所の天気コード

強度の判定基準

天気分類(SYNOP)

強度(mm/h)

Light

Moderate

Heavy

霧雨

≦0.2

>0.2~0.5

>0.5

雨、雪、降水、霧雨を伴う雨

≦0.5

>0.5~4.0

>4.0

凍雨、弱い雹(霰)

≦2.4

>2.4~12.0

>12.0

雹(霰)(4677のみ)

粒径<8mm

粒径≧8mm

落下速度vs粒径マトリックス(この順番で出力)

 

落下速度(m/s)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.4

1.8

2.2

2.6

3.0

3.4

4.2

5.0

5.8

6.6

7.4

8.2

9.0

10.0

粒径
(mm)

0.125

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

0.250

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

0.375

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

0.500

61

62

63

64

65

66

67

68

69

70

71

72

73

74

75

76

77

78

79

80

0.750

81

82

83

84

85

86

87

88

89

90

91

92

93

94

95

96

97

98

99

100

1.000

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

1.250

121

122

123

124

125

126

127

128

129

130

131

132

133

134

135

136

137

138

139

140

1.500

141

142

143

144

145

146

147

148

149

150

151

152

153

154

155

156

157

158

159

160

1.750

161

162

163

164

165

166

167

168

169

170

171

172

173

174

175

176

177

178

179

180

2.000

181

182

183

184

185

186

187

188

189

190

191

192

193

194

195

196

197

198

199

200

2.500

201

202

203

204

205

206

207

208

209

210

211

212

213

214

215

216

217

218

219

220

3.000

221

222

223

224

225

226

227

228

229

230

231

232

233

234

235

236

237

238

239

240

3.500

241

242

243

244

245

246

247

248

249

250

251

252

253

254

255

256

257

258

259

260

4.000

261

262

263

264

265

266

267

268

269

270

271

272

273

274

275

276

277

278

279

280

4.500

281

282

283

284

285

286

287

288

289

290

291

292

293

294

295

296

297

298

299

300

5.000

301

302

303

304

305

306

307

308

309

310

311

312

313

314

315

316

317

318

319

320

5.500

321

322

323

324

325

326

327

328

329

330

331

332

333

334

335

336

337

338

339

340

6.000

341

342

343

344

345

346

347

348

349

350

351

352

353

354

355

356

357

358

359

360

6.500

361

362

363

364

365

366

367

368

369

370

371

372

373

374

375

376

377

378

379

380

7.000

381

382

383

384

385

386

387

388

389

390

391

392

393

394

395

396

397

398

399

400

7.500

401

402

403

404

405

406

407

408

409

410

411

412

413

414

415

416

417

418

419

420

8.000

421

422

423

424

425

426

427

428

429

430

431

432

433

434

435

436

437

438

439

440

表中の数値はクラス番号
全440クラスのカウント数(スペクトル)が最小1分毎にレポート可能

LoggerNet RTMCによる、リアルタイムモニター例

ディスドロメーターを利用して、リアルタイムの降水状況を把握できます。

モニター画面例

説明

上のグラフで赤点はSYNOP状況で、水色にある点は雨、白は雪、黄色の部分はあられ
緑は固体降水強度(mm/h)、水色は液体降水強度(mm/h)
下のグラフは黄色が気温(0~5℃で変化)、ピンクは合計降水強度、青は累積降水強度
横軸は、12時間

解説

断続的に降雪があるが、降水強度はそれほど強くなく、積雪量は多くないと思われる