This product is no longer available and has been replaced by: CSAT3B.
| 利用できるサービス | |
|---|---|
| 修理 | 非対応 |
| キャリブレーション | 対応 |
| フリーサポート | 対応 |
概要
The CSAT3 is a three-dimensional sonic anemometer that measures three orthogonal wind components and the speed of sound. In eddy covariance systems, it can measure the turbulent fluctuations of horizontal and vertical wind. These measurements are then used to calculate momentum flux and friction velocity. This sonic anemometer can also provide average horizontal wind speed and direction measurements. The CSAT3 comes with 25 ft cables.
続きを読む利点と特徴
- Provides precision turbulence measurements with minimal flow distortion
- FW05 fine wire thermocouple (12.7 μm diameter) is available as an option for fast response temperature measurements
- Withstands exposure to harsh weather conditions
- Measurements can be used to calculate momentum flux and friction velocity
- Compatible with most Campbell Scientific data loggers
イメージ
詳細
The CSAT3 has a 10 cm vertical measurement path and operates in a pulsed acoustic mode. The three orthogonal wind components (ux, uy, uz) and the speed of sound (c) are measured and output at a maximum rate of 60 Hz. Analog outputs and two types of digital outputs are provided.
Measurements can be triggered from from the CSAT3’s internal clock, the PC-generated RS-232 command, or the data logger’s SDM command. The SDM protocol supports a group trigger for synchronizing multiple CSAT3s.
The FW05 fine wire thermocouple (12.7 μm diameter) is available as an option for fast response temperature measurements.
仕様
| Measurement Path Length |
|
| Path Angle from Horizontal | 60° |
| Construction | Sealed sonic transducers and electronics |
| Anemometer Head Materials | Stainless-steel tubing |
| Electronics Box Materials | Cast aluminum |
| Operating Temperature Range | -30° to +50°C |
| Voltage Supply | 10 to 16 Vdc |
| Current |
|
| Digital SDM Output Signal | CSI 33.3 k baud serial interface for data logger/sensor communication. (Data type is 2-byte integer per output plus 2-byte diagnostic.) |
| Support Arm Diameter | 1.59 cm (0.63 in.) |
| Transducer Diameter | 0.64 cm (0.25 in.) |
| Transducer Mounting Fingers Diameter | 0.84 cm (0.33 in.) |
| Cable Length | 7.62 m (25 ft) |
| Anemometer Head Dimensions | 47.3 x 42.4 cm (18.6 x 16.7 in.) |
| Anemometer Head Weight | 1.7 kg (3.7 lb) |
| Electronics Box Dimensions | 26 x 16 x 9 cm (10.24 x 6.3 x 3.54 in.) |
| Electronics Box Weight | 3.8 kg (8.4 lb) |
Measurements |
|
| Outputs |
ux, uy, uz, c (ux, uy, uz are wind components referenced to the anemometer axes; c is speed of sound.) |
| Speed of Sound | Determined from three acoustic paths; corrected for crosswind effects. |
| Measurement Rate | Programmable from 1 to 60 Hz, instantaneous measurements. Two over-sampled modes are block averaged to either 20 Hz or 10 Hz. |
| Measurement Resolution |
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| Offset Error |
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| Gain Error |
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| Wind Direction Accuracy | ±0.7° at 1 m/s (for horizontal wind) |
| Rain | Innovative ultrasonic signal processing and user-installable wicks considerably improve the performance of the anemometer under all rain events. |
Digital RS-232 Output Signal |
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| Baud Rate | 9600, 19200 bps |
| Data Type | 2-byte integer per output plus 2-byte diagnostic |
Analog |
|
| Number of Outputs | 4 |
| Voltage Range | ±5 V |
| Number of Bits | 12 |
SDM & RS-232 Digital Outputs Reporting Range |
|
| Full-Scale Wind | ±65.535 m/s autoranging between four ranges (Least significant bit is 0.25 to 2 mm/s.) |
| Speed of Sound | 300 to 366 m/s (-50° to +60°C) Least significant bit is 1 mm/s (0.002°C). |
Analog Outputs Reporting Range |
|
| ux | ±30 m s-1, ±60 m s-1 |
| uy | ±30 m s-1, ±60 m s-1 |
| uz | ±8 m s-1 |
| c | 300 to 366 m s-1 (-50 to +60°C) |
Analog Outputs LSB |
|
| ux | 15 mm s-1, 30 mm s-1 |
| uy | 15 mm s-1, 30 mm s-1 |
| uz | ±8 m s-1 |
| c | 16 mm s-1 (0.026°C) |
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 |
|---|---|---|
| 21X (リタイア) | ||
| CR10 (リタイア) | ||
| CR1000 (リタイア) | ||
| CR10X (リタイア) | ||
| CR200X (リタイア) | ||
| CR206X (リタイア) | ||
| CR211X (リタイア) | ||
| CR216X (リタイア) | ||
| CR23X (リタイア) | ||
| CR295X (リタイア) | ||
| CR300 (リタイア) | ||
| CR3000 (リタイア) | ||
| CR500 (リタイア) | ||
| CR5000 (リタイア) | ||
| CR510 (リタイア) | ||
| CR6 | ||
| CR800 (リタイア) | ||
| CR850 (リタイア) | ||
| CR9000 (リタイア) | ||
| CR9000X (リタイア) |
互換性に関する追加情報
Data Logger Considerations
Required Operating Systems or PROMs
| Data Logger Model | Data Logger Operating System (OS) or PROMs Required |
CSAT3 OS Required |
| 21X | 1K 6145-3, 6146-5, 10006-1 | 2.1 or higher |
| 21X | 2K 6148-5, 6149-7, 6070-64 | 2.1 or higher |
| CR800, CR850 | All OS | 3.0 or higher |
| CR10 | 2K 5954-396; 4K is a Library Special |
2.1 or higher |
| CR10X | OS 1.4 or higher | 2.1 or higher |
| CR1000 | All OS | 3.0 or higher |
| CR23X | All OS | 2.1 or higher |
| CR3000 | All OS | 3.0 or higher |
| CR5000 | All OS | 3.0 or higher |
| CR9000 | 2.01 or higher | 2.1 or higher |
| CR9000X | All OS | 2.1 or higher |
ダウンロード
CSAT3 (567 KB) 24-03-1998
PC support software for monitoring and configuring the CSAT3.よくある質問
CSAT3に関するよくある質問の数： 10
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The CSAT3/3A/3H is compatible with three output signals: analog, RS-232, and Synchronous Device for Measurement (SDM). The sonic anemometer can be interfaced to any data-acquisition system that is compatible with analog measurements or RS-232 serial communications. SDM is used with Campbell Scientific data loggers.
-
Yes. The bubble level can be replaced in the field using pn 31962, 1-Ring Replacement Bubble Level with Mounting Bumper and Hardware.
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The CSAT3 can be mounted on the end of a CM202, CM203, CM204, or CM206 crossarm, using the included CM250 Leveling Mounting Kit. Alternatively, the CSAT3 can mounted to a flat horizontal surface using a 3/8-16 stainless-steel bolt.
-
The sensors used in the eddy-covariance application are not compatible with SCWin. An open-path eddy-covariance program is available for purchase as pn 18442, CRBasic Basic Eddy Covariance Program. This is the program without energy balance sensors. Also available is pn 18443, CRBasic Extended Eddy Covariance Program, with energy balance sensors. To order a custom configured program, contact the Environmental Group for assistance.
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No. The CSAT3/3A/3AH is a sensor. Time stamps are assigned to the sonic anemometer data by the data-acquisition system—typically a Campbell Scientific data logger or PC.
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Yes. The CSAT3 electronics contain unique calibration and sensor head geometry information. The sensor head and electronics are a matched set. (The serial number on the sensor head must match the electronics to make valid measurements.)
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The CSAT3/3A/3AH calibration applies a correction for transducer delay over temperature. Transducer delays cause an offset in the wind speed measurement, and to a lesser extent, an offset in the speed of sound measurement.
The CSAT3/3A/3AH speed of sound easement is corrected for the effects of wind blowing normal to the sonic path.
-
With long cable lengths, monitor the SDM data collected from the CSAT3. If the CSAT3 diagnostic word is 61441 or NAN, there are SDM communications errors. If the SDM bit period is increased, SDM communications should be restored. Use the SDMSpeed() instruction to change the SDM bit period. Use the following values for the listed data loggers:
- CR3000: 50
- CR800, CR850, or CR1000: 100
- CR5000: 90
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The CSAT3/3A/3AH should not be used to measure absolute sonic temperature. Aside from the effects of water vapor in the sonic path, the speed of sound measurement is highly dependent on the ability of the sonic anemometer to maintain its geometry. A 0.2 mm change in the sonic path is equal to a 1°C change in the measured absolute sonic temperature at 25°C. This is equal to a 0.33% error in the absolute sonic temperature. The wind speed measurements are also dependent on the sonic path distance, but to a lesser degree.
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顕熱流束は、高速応答センサで測定された垂直風と温度変動の共分散として定義されます。詳細については、微気象学の教科書を参照してください。
ケーススタディ
インドだけでなく世界人口の約半数にとって主食である米の栽培は、多くの人々の文化、生命、生活にとって極めて重要です。1942 年、ベンガル州の水田で壊滅的な着生褐斑病が発生しました。その結果生じた米不足と 1943 年のベンガル大飢饉を受けて、インド政府はインド農業研究評議会 (ICAR) を通じて、オリッサ州カタックに中央米研究所 (CRRI) を設立しました。CRRI は米の生産量を増やすという目標に挑戦しました。 ICAR（CRRI などを含む）とインドの農業大学の研究努力により、インドは飢餓に近い状況から脱し、世界第 2 位の米生産国となりました。しかし、この偉大なリーダーシップの役割には、インドの米生産の影響を監視するという、国だけでなく世界社会に対する大きな責任が伴いました。 人口増加により、世界の食糧需要が高まり、インドの稲作農家は、より多くの資源を消費することなく、より多くの収穫量を生み出そうと努力しています。この負担に加え、気候変動による気象パターンの変化によって、栽培環境はますます困難で予測不可能になっています。稲作の環境負荷を削減するという圧力が高まることで、これらの課題はさらに深刻化しています。CRRI は、環境を保護しながら、収穫量と効率の格差を縮め、稲作農家の収入レベルを向上させるために、どのように貢献できるでしょうか。 答えを求めて、ICAR は 2......続きを読む
2016 年 3 月 14 日、欧州宇宙機関 (ESA) は、火星環境の調査を目的としたエクソマーズ計画の最初のミッションを開始しました。この最初のミッションには、大気中の微量ガスを検出して調査するための機器を搭載したトレースガスオービターと、着陸地点の環境を調査するためのセンサーなどを搭載したスキアパレリと呼ばれる着陸実証モジュールが含まれています。 スキアパレリの科学ペイロードには、DREAMS (火星表面の塵の特性評価、リスク評価、環境分析装置) パッケージが含まれています。DREAMS は、着陸地点の温度、湿度、気圧、塵の不透明度、風速、風向など、現地の気象条件を測定する小型気象観測所です。また、火星の大気の電気的特性の測定も行います。これは、史上初のことです。 DREAMS の主任研究者は、イタリアのナポリにある INAF（カポディモンテ天文台）のフランチェスカ・エスポジトです。砂塵嵐、砂嵐、砂塵の舞い上がりなどの塵埃現象の際の帯電の影響を詳細に研究するため、フランチェスカのチームは 2013 年から......続きを読む
大気、陸地、植物の間でのエネルギー、水、二酸化炭素の交換を理解することは、天気、気候、農業の要素を理解するための基礎となります。樹冠内および周囲の乱流、つまり渦を研究することは、この理解を深めるのに役立ちます。 いくつかの大学と政府機関の研究者グループが樹冠乱流の研究を行い、膨大な量のデータが生成されました。このデータは、さまざまな分野での研究に十分なものとなり、この分野の知識基盤に大きく貢献しました。 この研究は、国立大気研究センター (NCAR) の地球観測研究所 (EOL) によって実施され、一連の水平アレイ乱流研究 (HATS) の 1 つです。アレイは、水平フレームに正確な間隔で取り付けられた 18 台の Campbell Scientific CSAT3 3-D......続きを読む
韓国ソウルの延世大学大気科学部の職員は、Campbell Scientificの機器と協力を得て、1999 年の夏に水田上の温室効果ガス フラックスを測定しました。Campbell Scientificは、測定を行うために、メタン/二酸化炭素/水蒸気渦共分散システム、メタン プロファイル システム、二酸化炭素/水蒸気プロファイル システムの 3 つのシステムを提供しました。システムで使用された機器には、TGA100 トレースガス分析装置、CSAT3 ソニック風速計、データロガー (CR9000 および CR23X)、湿度計、LI-COR......続きを読む
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