Профайлер температуры RASS
Рисунок 1. Профайлер температуры компании Metek с радиолокатором непрерывного излучения частоты 1290 МГц
Рисунок 1. Профайлер температуры компании Metek с радиолокатором непрерывного излучения частоты 1290 МГц
Профайлер температуры RASS
Радиоакустическая зондирующая система (англ. Radio acoustic sounding system, RASS) или профайлер (профилировщик) температуры – это комбинация акустической системы (сонара) и радиолокатора. Часто такую систему называют содаром (от англ. Sonic Detection And Ranging, SODAR). В большинстве случаев существующие профайлеры (профилировщики) ветра комплектуются дополнительной звукоизлучающей системой (громкоговорителем) для построения содара или, наоборот, акустический локатор (сонар) комплектуется радиолокационным устройством.
Принцип действия
При помощи одной или нескольких звукоизлучающих вышек генерируется сильное (в районе 135 дБА) импульсное звуковое давление, которое распространяется в виде продольной волны. Это вызывает модуляцию плотности воздуха в соответствии с длиной излучаемой волны, что, при облучении радиолокатором непрерывного излучения, приводит к возникновению Брэгговского рассеяния.
Давление воздуха с ростом высоты постоянно уменьшается. Следовательно, скорость звука в воздухе с ростом высоты увеличивается так же постоянно. Для различных частот звукового излучения диффракция Брэгга будет наступать на разных высотах, которые могут быть определены радиолокатором по максимуму обратного рассеяния. Интервал времени между моментом излучения акустического импульса и моментом регистрации брэгговского отражения определяет высоту воздушного слоя, для которого выполняются условия Брэгга при текущей длине излучаемой акустической волны. Скорость звука в воздухе зависит от плотности воздуха, а также от его температуры. При помощи радиолокатора определяется скорость распространения звуковой волны (по времени отражения от ее фронта, где имеет место брэгговское отражение). По результатам измерения строится вертикальный профиль скорости звука в воздухе и соответсвующий профиль плотности воздуха. Отклонение от ожидаемого непрерывного плавно уменьшающегося характера изменения плотности воздуха является информативным признаком, свидетельствующим об изменении (скачке) температуры. Таким образом, рассчитывается вертикальное распределение виртуальной температуры воздуха.