|
|
|
Een druppelsensor of disdrometer is een instrument dat in de meteorologie wordt gebruikt om de diameterdistributie van hydrometeoren en hun valsnelheid te meten. Door de diameterdistributie en het aantal deeltjes van elke diameter kan de neerslagsnelheid worden berekend, wat helpt bij
de kalibratie van teledetectieapparatuur zoals weerradar. De valsnelheid is gekoppeld aan de neerslagfase, met dit apparaat kunnen we zonder menselijke waarnemer regen, motregen, sneeuw, hagel of natte sneeuw onderscheiden. Dit apparaat wordt gebruikt bij onderzoek, in automatische weerstations of als neerslagsensor langs landingsbanen van luchthavens. |
 |
| Een disdrometer in de Everglades |
|
|
 |
| Optische disdrometers NASA |
|
| Door impact van druppels |
| Het eerste type, weergegeven op de foto's hierboven en aan de linkerkant, is een krachtsensor die de schok die wordt veroorzaakt door de kinetische energie van de hydrometeor die erop botst, omzet in een elektrische impuls waarvan de amplitude evenredig is met zijn massa. En zijn valsnelheid. Door de snelheid te kennen met een ander instrument, zoals een windprofiler,
kunnen we de diameter ervan afleiden. |
| |
Dit soort disdrometer is ontworpen voor vloeistofneerslag. Door de enigszins conische vorm van de gele beweegbare plaat aan de bovenkant van
het apparaat kan neerslag stromen om ruimte
te maken voor volgende druppels. In het geval van sneeuw zou het van weinig nut zijn vanwege de lage massa van de vlokken en de inslaghoek door het transport door de wind. |
|
| Optisch |
| Het algemene idee van het tweede type is om een lichtstraal te gebruiken die wordt afgesneden door de doorgang van de hydrometeor. Een zender en een sensor worden dus horizontaal geplaatst met een ruimte tussen de twee voor het doorlaten van neerslag. U kunt zichtbaar licht, infrarood of zelfs microgolven gebruiken. Om de verstrooiing van licht door lucht en neerslag te minimaliseren, worden tegenwoordig het meest lasers gebruikt. |
| |
Wanneer een druppel door de lichtbundel gaat, neemt de lichtenergie die door de fotodiode van de sensor wordt opgevangen af. De amplitude en de duur van het signaal veroorzaakt door het passeren van de druppel zijn respectievelijk evenredig met de verticale doorsnede en met de verblijftijd (valsnelheid) van de afname van het lichtvolume. De amplitude van het resulterende uitgangssignaal is daarom evenredig met de equivalente
diameter van het doel (diameter maal snelheid). De valsnelheid van de val door de bundel wordt afgeleid uit de verhouding tussen de hoogte van de bundel en de duur van het signaal (d.w.z. de verblijftijd). Bij deze schatting wordt ervan uitgegaan dat de druppel loodrecht op de balk passeert.
Dit soort sensor kan worden gebruikt om alle soorten neerslag te meten, zowel vast als vloeibaar. |
| |
| Door twee apparaten van dit type haaks op elkaar te plaatsen, krijgen we een tweedimensionaal beeld van de hydrometeoren die door hun stralen gaan. Door een camera te gebruiken in plaats van een lichtsensor in elk apparaat, kan men afbeeldingen van elk doel afzonderlijk krijgen. Het kan worden gebruikt om de vorm van regendruppels te bestuderen op basis van hun diameter
of de vorm van sneeuwvlokken op basis van de buitentemperatuur. |
| Bronnen: Wikipedia-fr, |
|
|
|
|
|
|
|
