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Manual de instrucciones CHM 15k
4 Descripción técnica
El ceilómetro CHM 15k se utiliza principalmente para determinar la altura de las nubes, la profundidad
de penetración de las nubes, el grado de cobertura, la visibilidad vertical y la capa de aerosoles. Los
datos calculados se envían por transmisión remota a través de interfaces digitales estándar.
El principio de medición del CHM 15k sigue el método lidar (light detection and ranging): El láser de
estado sólido de microchip emite breves pulsos de luz a la atmósfera, donde la luz es dispersada por los
aerosoles, gotas de agua y moléculas de aire. Se analizará la parte de luz reflejada y captada por el
ceilómetro. Se mide el tiempo de recorrido de los pulsos de láser y se utiliza para calcular la distancia al
objeto que causa la dispersión.
Se analiza el perfil de altura de la señal retrodispersada para calcular la intensidad de retrodispersión
β
como primer parámetro que proporciona el equipo. A partir del valor de β
raw
coeficiente de retrodispersión atenuado β
CHM 15k. Con estos datos se calculan los diferentes parámetros objetivo tales como las alturas de la
nubes y de las capas de aerosoles.
El sistema de detección del CHM 15k se basa en el método de contaje de fotones. Solo se puede utilizar
en combinación con un láser como el que está integrado en el CHM 15k. El ancho de banda reducido
del láser permite utilizar un filtro óptico con un ancho de solo 1 nm (o menos) delante del detector. El
filtro es necesario para eliminar de forma eficiente la luz de fondo y promediar los datos durante unos
minutos. La promediación de las señales sirve para obtener una relación señal/ruido determinada y es
esencial para las mediciones lidar, que generan los perfiles de aerosoles. En comparación con los
métodos de medición analógicos, estos métodos destacan por su elevada sensibilidad y precisión de
detección. La técnica ofrece además una elevada resistencia contra las perturbaciones de la señal.
El ceilómetro CHM 15k:
•
es un equipo compacto que incluye un ventilador para la calefacción y la ventanilla
•
se puede utilizar en las condiciones ambientales especificadas en la ficha técnica (ver 3
Datostécnicos)
•
tiene un diseño modular que permite, por ejemplo, sustituir en el campo la unidad de medición
láser (LOM) por otra LOM
•
es un equipo diseñado para funcionar en régimen continuo 24/7
4.1 Componentes del CHM 15k
El armario del CHM 15k es de aluminio resistente a la corrosión y tiene una estructura de doble casco.
La envolvente exterior sirve para minimizar el efecto de las inclemencias como
•
Radiación solar
•
Viento
•
Lluvia
•
Nieve
sobre el armario interior que lleva la unidad de medición. El efecto chimenea que se genera entre la
envolvente exterior y el armario interior apoya este proceso.
La cubierta protege el armario interior de la suciedad y las precipitaciones.
La cubierta incluye la boca para la salida y entrada de la radiación láser. El panel divisorio de la cubierta
depara la parte de emisión de la sensible parte de recepción. El deflector de aire en el interior de la
cubierta conduce el flujo de aire de los dos ventiladores directamente hacia los cristales del armario
interior.
El armario interior incorpora toda el equipo técnico necesario para el funcionamiento del CHM 15k. Los
pasacables de las líneas de datos, de la alimentación eléctrica, puesta a tierra y la conexión de los
ventiladores exteriores están realizados con prensaestopas. Para compensar la presión el armario
interior dispone de un elemento compensador de presión con una membrana Goretex
Una ventanilla partida de vidrio flotado descolorido constituye el cerramiento superior del armario interior.
Los cristales están inclinados aplicando el ángulo de Brewster. Esta inclinación minimiza las pérdidas de
entrada del láser y asegura una óptima autolimpieza de los cristales. Los ventiladores situados en la
parte trasera del equipo apoyan además la limpieza de los cristales. Los ventiladores se activan cada
hora y cuando cae lluvia o nieve. Los ventiladores también sirven para disipar el calor generado en el
interior del armario. Para realizar el mantenimiento de los ventiladores se puede desmontar el panel
trasero del CHM 15k.
La puerta exterior da acceso al interior de la envolvente y a los cristales, p. ej., para limpiarlos. El acceso
al interior del equipo se realiza mediante una puerta interior. La puerta interior y la puerta exterior están
Descripción técnica
con la constante de calibración válida para los equipos
att
11
R13 / 07-2019
se puede calcular el
raw
®
.
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