49. Приборы и установки для измерения метеорологических характеристик дорожных трасс

Датчик скорости ветра (рис. 9.3). Из­мерение скорости ветра выполняется не­прерывно. Получение данных осуществ­ляется каждые 10 с. Из массива средних 10-секундных данных вычисляется сред­няя скорость ветра за период измерений, а также определяется максимальная его скорость.

Активным элементом датчика скорости ветра является ротор с чашами. Импульсы преобразуются в электрический сигнал с по­мощью оптоэлектронного датчика. Диапа­зон измерений — 0,4...50 м/с. Точность из­мерений — 0,2 м/с. Напряжение питания — 6,4...7,2 В, ток питания — 1,2 мА. Масса датчика — 500 г.

Датчик направления ветра (рис. 9.4). Измерение направленияветра выполняется каждые 10 с. Активный элемент датчика направления ветра — алюминиевый элерон. Диапазон измерений — 0...360⁰. Точность регистрации данных — 1°. Напряжение пи­тания — 12 В, ток питания — 15...45 мА. Масса датчика — 600 г.

Датчики температуры воздуха и по­крытия (рис. 9.5) основаны на использо­вании специального платинового резистора. Диапазон измерений -50...+75 °С. Точность измерений — 0,1 °С. Ток питания — 1,0 мА. Масса — 50 г. Размеры (длина/диаметр) 60/10 мм

Датчик влажности (рис. 9.6). Измерения влажности про­изводятся ежеминутно и продолжаются около 15 с. Измере­ние выполняется два раза подряд. В случае схожести данных вычисляется среднее значение. При значительном расхожде­нии данных выполняется третье измерение и за измеренную влажность принимается среднее значение из двух близких показаний. Активным элементом датчика является пучок струн из гигроскопичного материала, длиной 12,5 см. Диапа­зон измерений — 10... 100 %. Точность измерений — 2 % при влажности 0...90 % и температуре 20 °С и 3 % при влажности 90... 100 %. Масса датчика — 350 г. Температура, при кото­рой работает датчик, -50...+50 °С.

Для повышения точности работы и устранения влияния на результаты измерений солнечной радиации датчики влаж­ности и температуры воздуха помещают в специальный про­тиворадиационный контейнер

Датчик позволяет измерять шесть параметров:

• толщину слоя воды и наличие льда/снега на поверхно­сти (на основе оптического метода определения состояния по­верхности);

• электрическую проводимость поверхности;

• электрохимическую поляризацию;

• частоту «черного льда»;

• температуру поверхности;

• температуру покрытия на глубине не менее 5 см.

Датчик производит оптические измерения состояния до­рожного покрытия. Этот метод позволяет определить толщи­ну слоя воды и наличие льда/снега на поверхности.

Проводимость и электрохимическая поляризация явля­ются важными характеристиками водного раствора, присут­ствующего на поверхности, на основе которых определяется количество антиобледенителей.

Используя температурные данные и данные о состоянии покрытия, можно определить температуру замерзания и риск обледенения.

Наличие на поверхности непроводящего монокристалли­ческого льда («черного льда») устанавливается на основе из­мерения емкости поверхности дороги, зависящей от диэлек­трической проницаемости вещества, датчиком обнаружения «черного льда», который измеряет емкость поверхности до­роги (соответствующую частоту «черного льда»).

Возможное наличие непроводящего льда на поверхности дороги устанавливается на основе определения диэлектриче­ских свойств вещества, находящегося на поверхности сенсо­ра, и измерений оптических свойств дорожного покрытия.

Состояние поверхности отображается в следующих града­циях:

• сухо (поверхность сухая);

• влажно (поверхность влажная);

• мокро (поверхность мокрая);

• мокро + химикаты (поверхность мокрая и присутствует антиобледенительный реагент);

• иней (на поверхности присутствует иней);

• снег (снег идет или недавно выпал);

• лед (на поверхности лед);

• влажно + химикаты (поверхность влажная и присутст­вует антиобледенительный реагент).

Датчики осадков. Осадки могут регистрироваться датчи­ками различных типов. Наиболее простым является импульс­ный датчик (лоток), активным элементом которого служит опрокидывающийся лоток. Специального обслуживания не требует. Производится в версии необогреваемой и тогда рабо тает только при положительных температурах и в версии обогреваемой. Диапазон измерений — 0...6 мм/мин. Точность измерений — 0,1 мм.