德国EIGENBRODT光学雨滴谱仪 ODM 470

用于船只，浮标和陆地的雨滴谱分布测量 
 
                      

目标

长久以来人们就有对雨滴谱进行测量的兴趣。测雨雷达的出现更促进各界对此类测量计的兴趣。因为雷达的遥感技术需要通过对雨滴谱测量的结果来进行校准。对于海洋研究，也需要可以用于船测的雨滴谱计。                                     因为普通的雨滴测量计不能满足此类的需求，一种新型的光学雨滴测量器被发明了，适用于相对风速经常超过20m/s的移动船只。

技术说明

工作原理是测量当雨滴或者冰雹通过一个长120mm直径22mm的圆柱形敏感区域时的消光。光学信号的强弱是与目标物的截面积成正比。雨滴测量器的光源是150mW，发射800nm波长的红外发光二极管 （IR-LED)。为了得到均质的照明敏感区域，采用了聚光透镜和一种光学共混物。

因此只有平行于光轴的部分光线能到达二极管。这些光学信号被转化为电子脉冲。脉冲的深度和持续性与截面积的大小和雨滴在敏感腔内的停留时间成正比。因此，这款雨滴测量器能同时测量水滴的大小和速率。能探测到的最小水滴直径为0.5mm。

敏感区域在风向标的帮助下保持垂直于当时的风向。 敏感区域的圆柱形状可以保证测量的结果与雨滴下落的角度无关。

降雨率的确定

从已知的信息来看，分辨率为直径0.05mm的雨滴谱分布可以通过已知局地风速情况下水滴的停留时间或者雨滴数量来计算。实际经验表明，通过水滴的停留时间来计算的谱分布数据相对来说比较准确。降雨率可以通过假设雨滴的终极速度（根据雨滴尺寸）而从雨滴谱得出。

滴谱的评估

光学雨滴测量器可以被看作是一个绝对的仪器。然而，因为雨滴是以一种随机的模式下落的，有时2滴或更多雨滴同时通过敏感区域，有时雨滴只有部分通过了敏感区域。两滴或者多滴同时通过（被称为同时发生）和擦边入射（grazing incidence)这两种特征，不可避免的会影响到所有类型的雨滴测量器。同时发生的情况在滴谱上表现为近乎指数的分布：图片上显示为有很多小的雨点，但是大的雨点很少。因此我们需要一些折中来保证有一个采集大雨滴的充分概率，以避免他们被记为同时发生的小雨滴的情况。同时发生的情况对结果的影响通过一个逆向的技术来估计。

应用

光学雨滴测量器OMD470自1992起就在不同型号的船只上使用。他们被用来校准船舶雨量计以及用在 R/Vs POLARSTERN and RON BROWN上来确定热带降水的雨滴谱。

技术参数                       可选项

范围     直径0.5 – 6 mm            - 采用一个光电降水传感器，型号IRSS 88,
         直径0.8 – 20 mm（可选）   可用于延长IR-LED的使用寿命
精度     直径0.5 mm
电压     24VCD
输出功率 0.30 A (不带IRSS 88)
         0.38 A (带IRSS 88)
输入功率 230VAC， 大约20W

尺寸

重量            9.5 KG
高度            60 cm
宽度            60 cm
含风向标的长度  60 cm