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SPA-2积雪分析系统Snow Pack Analysing

积雪分析系统(SPA)是一个革命性的雪水特征监测系统,它可以对雪水当量、雪密度、雪深度以及雪中冰和水含量进行连续监测。
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产品编号
5117
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-
+
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产品描述
参数
技术参数

Sommer公司研发的积雪分析系统(Snow Pack Analysing System,SPA)是一个革命性的雪水特征监测系统,它可以对雪水当量、雪密度、雪深度以及雪中冰和水含量进行连续监测。SPA系统是由SPA传感器(或称作SWS,Snow water senser雪水传感器)、阻抗分析盒以及雪深传感器组成。雪深传感器,我们选择的是CSI公司的SR50A雪深探头来完成雪深数据的观测。

 

SPA-2适合长期原位观测,传感器是扁平形并呈线状,通过测量雪层中的冰、水、空气三者的介电常数,来得出雪水当量、平均雪密度还有液态水含量。理论依据是雪、水、空气的介电常数在高频(10KHZ或更高)下是不同的(下图所示)。

 

优点

  •  测量要素
  • 雪深(snow depth)
  • 雪水当量(Snow water equivalent,SWE)
  • 雪密度(Snow density)
  • 冰和液态水含量(Ice and water content)
  • 接口:RS 485、SDI-12
  • 低能耗
  • 测量间隔之间的睡眠模式
  • 理想的太阳能电站
  • 参数设置便捷
  • SWE、雪密度、液态水和冰含量的信息
  • 整个雪袋
  • 特定雪层 

SPA系统有两种安装模式:

模式一:单个SPA传感器测量,如下图:

这个模式里只含单个SPA传感器。主杆用来固定机箱(数采)、雪深、SPA系统的阻抗分析盒等,然后传感器拉伸安装于主杆周围。传感器长度是5米,雪深固定在主杆的横臂上与SPA传感器结合观测。

此系统可以测得:

  • 雪深
  • 雪水当量
  • 平均降雪密度
  • 平均液态水含量

 

模式二:四个SPA传感器测量,如下图:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

这个模式是在上面单个传感器版本的基础上增加了三个SPA传感器。水平安装的两根传感器是用来测量不同深度下的雪密度和雪水当量,那么也就可以得出雪的密度廓线;坡式安装的两个传感器可以测量更大的面积,从而使得观测有着更好的代表性。所以这个版本的系统可以测量以下要素:

  • 雪深
  • 平均降雪密度
  • 雪密度廓线
  • 雪水当量
  • 平均液态水含量
  • 液态水含量廓线

SPA-2可以连续监测积雪层中的液态水含量,这是一项很独特的功能。在融雪(冰)期,比如春天,当液态水从雪中溢出或者快要溢出的时候,SPA可以监测到这种状态,并给予这种临界状态的预警,从而对雪崩、冰融、洪涝等灾害提供良好的预报依据。

此外,您还可以根据自身的实际需要,来组建其他形式的测量系统。

 

系统组成:

组成

描述

SPA 传感器

可安装1至4个传感器

传感器长度3至 10 米

防水的、抗紫外的平带,包括三个宽的铜线

测量区域的深入深度为 4 厘米

SPA 传感器的悬挂

机械固定

倾斜安装的传感器扮演了一个位移传感器,改善了传感器的测量长度

测量和控制单元

阻抗分析仪测量沿着 SPA 传感器的复数阻抗

扩展板控制,使得控制可以在多个传感器之间转换,连接至雪深传感器

控制单元用于测量计算雪的相关参数,RS-232 串口通讯,ASCII 数据格式

雪深传感器

超声波雪深传感器,结合温度补偿

可选择组件

较大可整合两个传感器用于测量温度(雪温,土壤温度,表面温度)

主杆和机械部件

电源

数据采集器和数据传输

 

 

关键词:
SPA-2
Sommer
积雪
分析系统
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主要技术参数

框架尺寸:6360mm x 1100mm x 3700mm(长x宽x高)

供电:9 ... 15 VDC,反向电压保护,过压保护

功耗:测量时65 mA,休眠时1 mA

工作温度:-35°C ... 60°C

 

SPA传感器

材质:防风雨、抗紫外线的传感器带,用凯夫拉尔线加固

长度:水平皮带:4.8 m | 倾斜皮带:4.8 m(标准),分别6.7米

宽:60mm

测量原理:沿SPA传感器的复数阻抗的测量和分析,穿透深度:两侧各4 cm

 

SPA分析单元

输入:最多4个传感器

模拟通道(4个):1个接入带温度补偿的超声雪深传感器,3个可接入更多传感器(例如雪、地面、雪表面温度)

输出:RS 485 / SDI-12;各种ASCII格式

 

测量范围

雪深:0-2.5m,0-5m

雪水当量SWE:0-1000mm H2O,0-2000mm H2O

雪密度:0-1000kg/m3

含水量:0-100%

含冰量:0-100%

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