複合気象センサ / ClimaVue 50
ClimaVue 50 コンパクトデジタル気象センサ
可動部のない完全な気象センサ
低消費電力、コンパクト、シンプルで遠隔地への設置が簡単
気象 applications 水 applications エネルギー applications ガスフラックスと乱流 applications インフラ applications 土壌 applications

概要

ClimaVue™50はCampbell Scientificの柔軟性と拡張性に優れたデータ収集プラットフォームと組み合わせることで一般的な気象モニタリングのニーズをシンプルに満たす手頃な価格の複合気象センサです。このセンサはSDI-12を使用して温度、相対湿度、蒸気圧、気圧、風(速度、突風、方向)、日射量、降水量、落雷(回数と距離)を報告します。可動部がなく、消費電力も少ないです。内蔵の傾斜センサーが長期間のデータ保全性を保証します。この多様な製品は、迅速な配備、遠隔地、大規模ネットワーク、より複雑なシステムの一部として、または単にシンプルなものが必要な場合に最適です。

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利点と特徴

  • 1つのシンプルなデジタル(SDI-12)出力ですべての一般的な気象測定が可能
  • 平均電流は12 Vdcで1 mA以下、ソーラー発電サイトに最適
  • 内蔵の傾斜センサーにより、センサーが長期間にわたって水平を保つことが可能
  • 低メンテナンス-可動部品がないため、メンテナンスコストと時間を大幅に削減
  • SUS304製ハードウェアにより、海洋環境での表面の汚れを最小限に抑えます。
  • センサー設定不要
  • コンパクトな設計により、迅速かつ低インパクトで設置可能
  • 最新のCampbell Scientific製データロガーと互換性あり
  • 取り外し可能なケーブルにより、現場での交換が容易

イメージ

ClimaVUE 50
ClimaVUE 50
ClimaVUE 50
正面
ポール(別売)使用時の正面からのアングル
背面
左
上面
底面
ClimaVUE 50をポールに装着(別売)
右
ClimaVUE 50をポールに取り付け(別売)
ClimaVUE 50、ケーブルとコネクター付き、ポールに取り付けた例(別売)
ClimaVUE50日射計の分光感度特性の推定値。分光感度特性は、フォトダイオード、ディフューザ、接着剤の分光感度特性を掛け合わせることで推定し、ディフューザと接着剤の分光感度特性の測定は分光計で行い、フォトダイオードの分光感度特性データはメーカーから入手しました。

詳細

センサ

すべてのセンサが1つの小型ユニットに統合されているため、設置にかかる労力は最小限で済みます。磨耗や汚損によるエラーを防ぐ堅牢で可動部のない設計のClimaVue 50は長期にわたる遠隔地に設置するのに理想的です。

日射計

日射量は、ClimaVue 50の上部にあるレインゲージファンネルのリップに組み込まれた日射計によって測定されます。この小型日射計はシリコンセルセンサを使用して、入射日射量(直達日射量と拡散日射量)の合計を測定します。シリコンセルセンサーは、変化する日射条件に対して優れた応答時間を持ち、日射スペクトル全体にわたって許容できる感度を持つため、ClimaVue 50での使用に適しています。

入念に開発されたコサイン補正ヘッドにより、太陽の角度に関係なく正確な測定値が得られます。また、入念に研究された光学フィルター素材は、コストと性能のバランスを保ち、温度やセンサーの経年に関係なくシリコンセルがClimaVue 50に優れた精度を提供することを保証します。

風速計

雨量計の下の空間はClimaVue 50が風速を測定する場所です。互いに直角に配置されたトランスデューサーから発せられた超音波信号は、多孔質焼結ガラス板で跳ね返り、反対側のセンサーに戻ります。音速は風の影響を受け、送信機から受信機まで音が伝わる時間の差を測定することで風速を算出します。

温度センサ

ClimaVue 50の温度測定は、風速計の中央にある4つの音波トランスデューサーの中央から小さな温度センサ(サーミスタ)を内蔵した小さなステンレス針が伸びている部分で行われます。

一般的な気温測定とは異なり、温度センサーは太陽熱から保護するためのルーバープレートで覆われていません。その代わり、機器本体が太陽熱の影響を受けやすいオープンエアに設置されています。しかし、ClimaVue 50は日射量と風速がわかっているため測定された気温を正確に補正します。この2つは気温の測定値と実際の気温の誤差を決定する主な変数です。そして、エネルギーバランス方程式を用いて、実際の気温が±0.6℃の精度でどうあるべきかを計算します。
詳細については、テクニカルペーパー "ClimaVUE™50—Correction of air temperature measurements from a radiation-exposed sensor" technical paperを参照してください。

相対湿度センサ

ClimaVue 50の相対湿度センサは、音波トランスデューサーの近くにある円形のテフロン™スクリーンの裏側にあります。テフロンスクリーンは液体の水やほこりからセンサを保護する一方で、水蒸気がセンサを自由に通過できるようにします。ClimaVue 50は相対湿度と温度を測定し、蒸気圧を計算します。

ドリップカウンター・レインゲージ

ClimaVue 50には、直径9.31cm(3.67インチ)の集雨漏斗が内蔵されています。漏斗内のスプリングは、水が逆流しないように十分な流量を確保しながら大きな粒子を防ぐフィルターとして機能します。漏斗に集められた雨は精密なフレア穴を通って漏斗から出ます。落下する水滴は、2本の金ピンの間のギャップを一瞬埋め、電気パルスを発生させます。
ClimaVue 50はパルス(滴)をカウントし、水量を計算します。雨の強さが増すにつれて、水滴は小さくなりますが、クリマビュー50のファームウェアには、雨の強さが増すにつれて水滴の大きさを自動的に補正するアルゴリズムが含まれています。
注:この非加熱センサは、固形降水量の測定や縁のある環境には適していません。

傾斜センサ

ClimaVue 50には傾斜センサも搭載されています。傾斜センサのデータの主な用途は、ClimaVue 50 が常に水平であることを確認することです。定期的にXとYの傾斜データをチェックして、ClimaVue 50が水平であることを確認します。傾いた場合は、現場に戻って再度水平にしてください。水平から3度ずれると、雨や日射の測定に誤差が生じることがあります。このセンサの測定値を使用して設置時に機器を水平にすることもできますが、風速計プレートの底にある小さなバブルレベルを使用する方がはるかに簡単です。

取り付け

ClimaVue 50には、公称外径31.8~50.8mm(1.25~2.0インチ)のパイプに取り付けるためのVボルトが付属しています。これにより、センサを三脚マストまたはCM300シリーズの取付ポールに直接取り付けるか、17387 取付パイプキット.を使用してクロスアームに取り付けることができます。

Aspen 10と互換性のあるIoTソリューション

ClimaVue 50は、Aspen™10 Internet of Things(IoT)エッジデバイスと組み合わせることができます。高度な気象モニタリングのための次世代IoTソリューションを入手するには、下の画像をクリックしてください:

ClimaVUE 50 + Aspen 10 Solutions

仕様

計測項目 気温、気圧、雷の平均距離、落雷回数、降水量、相対湿度、日射量、傾斜、風向、風速。
通信 SDI-12
動作温度範囲 -50° から +60°C (気圧計と相対湿度計を除く: -40° から +60°C.)
Minimum Supply Voltage 3.6 Vdc continuous
Maximum Supply Voltage 15.0 Vdc continuous
Minimum Digital Input Voltage
  • 2.8 V (logic high)
  • -0.3 V (logic low)
Typical Digital Input Voltage
  • 3.0 V (logic high)
  • 0.0 V (logic low)
Maximum Digital Input Voltage
  • 5.5 V (logic high)
  • 0.8 V (logic low)
12 Vdc での標準電流消費量 < 1 mA (平均)
Typical Measurement Duration 110 ms
Maximum Measurement Duration 3,000 ms
Maximum Polling Frequency 10 s
Application of Council Directive(s)
  • 2011/65/EU: Restrictions of Substances Directive (RoHS2)
  • 2014/30/EU: Electromagnetic Compatibility Directive (EMC)
Standards to Which Conformity Is Declared
  • EN 61326-1:2013: Electrical equipment for measurement, control and laboratory use—EMC requirements—for use in industrial locations
  • EN 50581:2012: Technical documentation for the assessment of electrical and electronic product with respect to the restriction of hazardous substances
Connection Description 25 mm (10 in.) pigtail with M12 pin (male) 5-pin 316 stainless-steel knurl
Diameter 10 cm (4 in.) including rain gage funnel
Height 34 cm (13.4 in.) including rain gage funnel
Weight 839.15 g (1.85 lb)

消費電流

Quiescent 0.3 mA
Maximum Peak Current 33 mA
Average Using the R7! Command every 10 s 1.0 mA
Average Using the R7! Command every 60 s (or slower) 0.4 mA

気温

Measurement Range -50° to +60°C

消費電流

Resolution 0.1°C
Accuracy ±0.6°C

相対湿度

Measurement Range 0 to 100%
Resolution 0.1
Accuracy ±3% RH typical (varies with temperature and humidity)

気圧

Barometer Operating Temperature Range -40° to +60°C
Measurement Range 500 to 1100 hPa
Resolution 0.1 hPa
Accuracy
  • ±1 mb (over the range of -10° to +50°C)
  • ±5 mb (over the range of -40° to +60°C)

蒸気圧

Measurement Range 0 to 47 kPa
Resolution 0.01 kPa
Accuracy or Repeatability Varies with temperature and humidity; ±0.2 kPa typical below 40°C.

風速

Wind Speed Maximum 10 s gust
Measurement Range 0 to 30 m/s (0 to 67 mph)
Resolution 0.01 m/s (0.02 mph)
Accuracy or Repeatability 0.3 m/s or 3% (0.67 mph or 3%), whichever is greater

風向

Measurement Range 0° to 359°
Resolution
Accuracy ±5°

日射

Measurement Range 0 to 1750 W m-2
Resolution 1 W m-2
Accuracy ±5% of measurement (typical)
Spectral Range 300 to 1150 nm

雨量

Measurement Range 0 to 400 mm/h (15.75 in./h)
Resolution 0.017 mm
Accuracy ±5% of measurement (from 0 to 50 mm/h or 0 to 1.97 in./h)

傾斜

Measurement Range -90° to +90°
Resolution 0.1°
Accuracy ±1°

落雷回数

Measurement Range 0 to 65,535 strikes
Resolution 1 strike
Accuracy > 25% detection at < 10 km typical (variable with distance)

落雷平均距離

Measurement Range 0 to 40 km (0 to 24.9 mi)
Resolution 3 km (1.86 mi)
Accuracy Variable

互換性

注意: 以下は代表的な互換性情報を示しています。互換性のある製品や互換性のない製品をすべて網羅したリストではありません。

Data Loggers

製品 互換性 注意
Aspen 10
CR1000 (リタイア)
CR1000X
CR300
CR3000 (リタイア)
CR310
CR350
CR6
CR800 (リタイア)
CR850 (リタイア)

ダウンロード

ClimaVue 50 Example Program v.1 (3 KB) 08-07-2021

An example CR1000X program that uses the R7! SDI-12 command to retrieve data. The program adjusts the barometric pressure measurement to sea level. The adjustment is entered as a constant in the beginning of the program. It assumes the site elevation is 1382 m, and a different value is required for different site elevations.

This program also includes instructions that set wind measurements that are less than 0 to the last valid measurement. These instructions are needed because high winds with rain can temporarily interfere with sonic wind measurements.

よくある質問

ClimaVue 50に関するよくある質問の数: 10

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  1. Internally to the ClimaVue 50, precipitation is continually measured. Solar radiation, wind, and air temperature are measured every 10 seconds; orientation, vapor pressure, atmospheric pressure, and relative humidity are measured every 60 seconds. Querying the sensor more often than two times the measurement interval will return raw values. Querying more often than the measurement interval will result in duplicate values and may cause timing problems in the data logger.

  2. The ClimaVue 50 is a microclimate sensor, so you should position it to be representative of the climate relevant to the research questions you are asking. FAO56 gives specific guidelines to the positioning and field size of sensors. If you intend to use the sensor for reference ET, follow those guidelines. Refer to the following: http://www.fao.org/docrep/X0490E/X0490E00.htm.

  3. The average current drain for the ClimaVue 50 during the quiescent state and routine 10 s wind measurement is on the order of 300 µA. Polling with the aR7! command every 60 seconds increases the average current drain to 0.4 mA. Polling with the aR7! command every 10 seconds increases the average current drain to 1 mA.

  4. The ClimaVue 50 mounting type can be a meteorological stand, pole in cement, or tripod: 31.8 to 50.8 mm, 1.25 to 2.0 in. diameter. The ClimaVue 50 is fitted with a V-bolt, allowing it to be mounted on top of most posts, poles, tripods, etc. Use a wrench to tighten the bolts, securing the ClimaVue 50 flat and tight against the top of the stand.

  5. The ClimaVue 50 collects all the information necessary to correct for absorbed radiation using an energy balance approach.

  6. The SDI-12 bus is capable of having at least 10 sensors connected to it, each with 200 feet of cable. With fewer sensors, longer cable lengths are possible.

  7. See the maintenance section of the manual for recommendations.

  8. Not every sensor has different cable termination options. The options available for a particular sensor can be checked by looking in two places in the Ordering information area of the sensor product page:

    • Model number
    • Cable Termination Options list

    If a sensor is offered in an –ET, –ETM, –LC, –LQ, or –QD version, that option’s availability is reflected in the sensor model number. For example, the 034B is offered as the 034B-ET, 034B-ETM, 034B-LC, 034B-LQ, and 034B-QD.

    All of the other cable termination options, if available, are listed on the Ordering information area of the sensor product page under “Cable Termination Options.” For example, the 034B-L Wind Set is offered with the –CWS, –PT, and –PW options, as shown in the Ordering information area of the 034B-L product page.

    Note: As newer products are added to our inventory, typically, we will list multiple cable termination options under a single sensor model rather than creating multiple model numbers. For example, the HC2S3-L has a –C cable termination option for connecting it to a CS110 instead of offering an HC2S3-LC model. 

  9. We do not have a heated version of the ClimaVue 50 at this time. The model to correct the air temperature is based on the energy balance and should be good in all situations in which the radiation and wind sensors can collect reliable data; however, unintentional burial in snow and ice may impede the function of both. The ClimaVue 50 will not be a universally great fit for all climates. If the winter precipitation is critical for your study, other instruments will be necessary.

  10. The ClimaVue 50 does need to be powered continuously to make the routine wind measurements (every 10 seconds) that are combined to give the wind speed and direction. If you only power up and quickly grab a measurement, those wind speed and direction measurements will be of little value, given the inherently variable nature of wind. Campbell Scientific highly recommends that you power the ClimaVue 50 instruments continuously for reliable wind measurement. The average current drain for the ClimaVue 50 during the quiescent state and routine 10 s wind measurement is on the order of 300 microAmps, so battery drain from continuous power should be minimal.

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