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Manuel d'utilisation du CHM 15k
4 Description technique
Le télémètre de nuages CHM 15k est utilisé principalement pour mesurer la hauteur des nuages, la
profondeur de pénétration des nuages, le niveau de couverture, la visibilité verticale et la couche
d'aérosol. Les données calculées sont transférées par transmission à distance via des interfaces
numériques standard.
Le CHM 15k utilise la méthode Lidar comme principe de mesure (Lidar : light detection and ranging) : de
brèves impulsions lumineuses générées par un laser à état solide à micropuce sont émises dans
l'atmosphère, où elles sont diffusées par les aérosols, les gouttelettes et les molécules d'air. La portion
de la lumière qui est renvoyée vers le célomètre est analysée plus en détail. Le temps de propagation
des impulsions laser est mesuré et utilisé pour calculer la distance de 'événement de diffusion.
Le profil de hauteur du signal rétrodiffusé est analysé pour calculer l'intensité rétrodiffusée β
que premier paramètre de sortie de l'instrument. À partir de β
β
peut être calculé à l'aide d'une constante de calibrage valable pour les instruments CHM 15k. Les
att
différents paramètres cibles tels que les hauteurs de des nuages et de la couche d'aérosol sont calculées
à partir de ces données.
Le système de détection CHM 15k est basé sur une méthode de comptage des photons. Tel qu'il est
intégré dans le CHM 15k, il ne peut être utilisé qu'en combinaison avec un laser. La largeur de bande
étroite du laser permet d'utiliser un filtre de largeur de bande d'1 nm (ou moins) devant le détecteur, qui
est nécessaire pour supprimer l'éclairage de fond de manière efficace et permettre le moyennage des
données sur plusieurs minutes. Le moyennage des signaux en vue d'atteindre un certain rapport signal-
bruit est déterminant pour les mesures Lidar, qui génèrent des profils d'aérosol. Par rapport aux
techniques de mesure analogiques, les avantages de cette méthode sont une précision de la détection
et une sensibilité très élevées. La technique est également efficace contre les perturbations dans le
signal.
Le célomètre CHM 15k est :
•
un instrument compact comprenant des ventilateurs pour le chauffage et les fenêtres ;
•
capable de fonctionner dans les conditions ambiantes spécifiées dans les données techniques
(voir 3 Caractéristiques techniques) ;
•
de conception modulaire ; l'unité de mesure laser (LOM ou module optique laser), p. ex., à
l'intérieur de l'instrument peut être remplacé sur le terrain ;
•
un appareil conçu pour fonctionner 24 heures sur 24, 7 jours sur 7.
4.1 Construction du CHM 15k
Le boîtier du CHM 15k est fabriqué dans un aluminium résistant à la corrosion et constitué d'une
double coque.
La coque extérieure est destinée à atténuer les influences extérieures :
•
du rayonnement solaire,
•
du vent,
•
de la pluie et
•
de la neige
sur le boîtier intérieur, dans lequel se trouve l'unité de mesure. L'effet de cheminée entre la coque
extérieure et le boîtier intérieur prend en charge ce processus.
Le capot du boîtier protège le boîtier intérieur contre la poussière et les précipitations.
Il contient l'ouverture pour la sortie et l'entrée du faisceau laser. La cloison de séparation dans le capot
dissocie la zone émettrice de la zone réceptrice sensible. Un déflecteur d'air à l'intérieur du capot dirige
le flux d'air des deux ventilateurs directement vers les fenêtres en verre du boîtier intérieur.
Le boîtier intérieur intègre tout les équipements requis pour le fonctionnement du CHM 15k. Les traversée
de câbles pour la ligne de données, l'alimentation, la mise à la terre et le raccordement des ventilateurs
externes sont réalisés à l'aide de presse-étoupe. Pour la compensation de pression, le boîtier intérieur
est muni d'un élément de compensation de pression doté d'une membrane en GoreTex
L'extrémité supérieure du boîtier intérieur forme une fenêtre de visualisation constituée de deux parties,
en verre plat décoloré. Les fenêtres sont inclinées selon l'angle de Brewster. Cela permet de garantir une
transmission de la lumière laser sans perte et un nettoyage automatique optimal des fenêtres. Les
ventilateurs situés à l'arrière de l'appareil assurent le nettoyage des fenêtres : les ventilateurs sont mis
en marche selon une périodicité horaire et en cas de pluie/neige. Les ventilateurs sont également utilisés
pour éliminer la chaleur du boîtier intérieur. L'entretien des ventilateurs se fait via le panneau arrière
amovible du CHM 15k.
Description technique
, le coefficient de rétrodiffusion atténuée
raw
11
R13 / 07-2019
en tant
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®
.
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