CSAT3B エレクトロニクス一体型3D超音波風速計
精密測定
フラックスやその他の乱流研究プロジェクト向けに設計
気象 アプリケーション 水 アプリケーション エネルギー アプリケーション ガスフラックスと乱流 アプリケーション インフラ アプリケーション 土壌 アプリケーション

概要

Campbell ScientificのCSAT3B 3D超音波風速計は、従来のCSAT3の後継機であり、渦相関法フラックス測定に最適な3D超音波風速計です。空力設計、10cmの垂直測定パスを備え、パルス音響モードで動作し、過酷な気象条件への暴露に耐えます。3つの直交する風成分(ux、uy、uz)と音温(Ts)が測定され、最大100Hzの速度で出力されます。
新しいデザインの最も顕著な革新は、電子機器ボックスの廃止です。代わりに、電子機器はCSAT3Bヘッドの取り付けブロック内にパッケージ化されています。この設計により、設置が容易になり、機器の配置の柔軟性が向上します。
測定は、次の 3 つのソースからトリガーできます。
  • データロガー SDM コマンド
  • データロガー CPI コマンド
  • CSAT3B 内部クロック

SDMプロトコルとCPIプロトコルはどちらも、複数の CSAT3B を同期するためのメカニズムをサポートします。

利点と特徴

  • 新しいコンフォーマルコーティングが腐食環境での音波トランスデューサーの保護に貢献
  • 一体型エレクトロニクスにより、ハードウェアの取り付けが容易
  • 傾斜計を内蔵
  • 乱流や渦相関法研究に最適な高精度測定
  • センサーアームの両端近くに薄型の空気力学的支持支柱を取り付けた改良型デザインにより、剛性を高め、音波温度の精度を向上
  • データロガーのサンプリングは、1～100Hzの任意の周波数に対応
  • 新しいCPI通信により、より堅牢で高帯域幅の測定が可能に
  • SDM、CPI、USB、RS-485を含む複数の通信オプション
  • 簡単に交換できる乾燥剤による内部温湿度測定データ出力を計算するためのバージョン5アルゴリズム；
  • バージョン3の信号感度とバージョン4の雨性能を統合
  • 非エイリアススペクトルの解析が必要なアプリケーション向けに高周波をフィルタリングするオプションを含む

イメージ

CAD ファイル:

CSAT3B 2D (DXF)
CSAT3B 2D (PDF)

仕様

センサ 3次元超音波風速計
測定の説明 最高品質の風速と風向
動作温度範囲 -40 ~ +50°C （音速305～368 m s-1に相当）
出力 ux, uy, uz, Ts 「（ux、uy、uzは風速計の軸を基準とした風の成分です。Tsは摂氏での音速温度です。）」
信号タイプ/出力 SDM, CPI, USB, RS-485
音速 3 つの音響経路から決定されます。 （横風の影響を補正）
風向範囲 CSAT3B座標系で2.5～357.5度 （0～360°カスタマイズ可能）
範囲 ± 65 m s–1 （本格的な風）
フィルタ帯域幅 5, 10, 25 Hz
測定経路長 「縦 10.0 cm (3.9 インチ)、横 5.8 cm (2.3 インチ)」
水平からのトランスデューサ角度 60度
IP等級 IP67
トランスデューサ直径 0.64 cm (0.25 in.)
トランスデューサ取り付けアーム直径 0.84 cm (0.33 in.)
サポートアーム直径 1.59 cm (0.63 in.)
風速計ヘッド重量 1.45 kg (3.2 lb)
風速計の寸法 60.64 x 12.2 x 43.0 cm (23.87 x 4.8 x 16.9 in.)

風の正確度
-注意- 精度仕様では以下を前提としています:
  • 動作範囲 -40° ～ +50°C
  • 風速 < 30 m s-1
  • 風向角 ±170° 以内
最大オフセット誤差 < ±8.0 cm s-1 (ux, uy), < ±4.0 cm s-1 (uz)
最大ゲイン誤差
  • 読み取り値の< ±2% （風向は水平±5°以内）
  • 読み取り値の< ±3% （風向は水平±10°以内）
  • 読み取り値の< ±6% （風向は水平±20°以内）

測定分解能
ux, uy 1 mm s-1 rms
uz 0.5 mm s-1 rms
Ts 0.002°C RMS (＠ 25°C)
風向 < 0.058° (ux = uy ≤ 1 m s-1)

測定レート
データロガートリガー 1 ~ 100 Hz
プロンプトなしの出力（PC へ） 10, 20, 50, 100 Hz
内部自己トリガーレート 100 Hz

測定遅延
データロガートリガー（フィルターなし） 1 トリガー期間 （1スキャン間隔）
プロンプトなしの出力（フィルターなし） 10 ms
フィルタリングされた出力（データロガーからのプロンプトまたは PC へのプロンプトなし）
  • 795 ms （5 Hz帯域幅フィルタ付き）
  • 395 ms （10 Hz帯域幅フィルタ付き）
  • 155 ms （25 Hz帯域幅フィルタ付き）

内部モニタ測定
更新レート 2 Hz
傾斜計の正確度 ±1°
相対湿度計の正確度
  • ±3% （10～90%の範囲）
  • ±7% （0～10%の範囲）
  • ±7% （90～100％の範囲）
ボード温度正確度 ±2°C

SDM
-注意- データロガーベースのデータ取得に使用されます。
ビット周期 10 µs ~ 1 ms
ケーブル長
  • 最大7.6 m (25 ft) (@ 10 µs ビット周期)
  • 最大76 m (250 ft) (@ 1 ms ビット周期)
アドレス範囲 1 ~ 14
サンプルあたりのバスクロック ~200

CPI
-注意- データロガーベースのデータ取得に使用されます。
ボーレート 50 kbps ~ 1 Mbps
ケーブル長
  • 最大15 m (50 ft) (@ 1 Mbps)
  • 最大122 m (400 ft) (@ 250 kbps)
  • 最大853 m (2800 ft) (@ 50 kbps)
アドレス範囲 1 ~ 120
サンプルあたりのバスクロック ~300

RS-485
-注意- 本体設定または PC ベースのデータ取得に使用されます。
ボーレート 9.6 kbps ~ 115.2 kbps
ケーブル長
  • 最大305 m (1000 ft) (@ 115.2 kbps)
  • 最大610 m (2000 ft) (@ 9.6 kbps)
サンプルあたりのバスクロック ~500 (ASCII形式)

USB
-注意- 本体設定または PC ベースのデータ取得に使用されます。
接続速度 USB 2.0 フルスピード 12 Mbps
ケーブル長 最大5 m (16.4 ft)

電源/消費電流
電圧供給 9.5 ~ 32 Vdc
10 Hz 測定レートでの消費電流
  • 110 mA (@ 12 Vdc)
  • 65 mA (@ 24 Vdc)
100 Hz 測定レートでの消費電流
  • 145 mA (@ 12 Vdc)
  • 80 mA (@ 24 Vdc)

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
CR1000 (リタイア)
CR1000X (リタイア)
CR300 (リタイア)
CR3000 (リタイア)
CR310
CR350
CR6
CR800 (リタイア)
CR850 (リタイア)

動画とチュートリアル

ダウンロード

CSAT3B Example Programs v.1 (4 kB) 20-10-2020

Three example programs. 

Simple SDM Program: SDM communications are used to collect data from a single CSAT3B.

Simple CPI Program: CPI communications are used to collect data from a single CSAT3B.

Advanced CPI Program: A single CSAT3B is properly configured and CPI communications are used to collect the data.

CSAT3B OS v.3.02 (548 KB) 14-10-2019

Current CSAT3B Operating System.

更新履歴をみる

CPI Calculator v.1.0 (2.49 MB) 06-07-2016

The CPI Calculator is a downloadable Microsoft Excel spreadsheet used to estimate the usage and capacity of a CPI network.  The calculator provides an overview on CPI devices including the CDM-A108, CDM-A116, CDM-VW300, CDM-VW305, and the CSAT3B.  The calculator can also estimate the measurement speed of the CDM-A108 and CDM-A116 based on the number of channels and measurement parameters.

 

The CPI Calculator is an estimation tool and will help you better understand and design CPI networks by considering the following:

  1. What is the capability of each CDM or CPI device
  2. What is the CPI network capacity
  3. How much of the CPI capacity are the CDMs or CPI devices using

 

よくある質問

CSAT3Bに関するよくある質問の数： 16

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  1. 単一の CSAT3A、CSAT3AH、CSAT3B、または CSAT3BH のオフセットは比較的一定ですか?

    いいえ。オフセットは温度と時間の関数です。年に一度、T3CSAT3B の取扱説明書に記載されている手順を使用して、音波風速計の風オフセットを抜き取り検査してください。測定されたオフセットが仕様外の場合は、校正のためにセンサを工場に返送してください。返品承認 (RMA) 番号をリクエストするには、修理と校正のページに記載されている手順に従ってください。

  2. CSAT3B または CSAT3BH の測定周波数を変更できますか? 変更できる場合、これらのセンサはどの周波数をサポートしていますか?

    はい。CSAT3B および CSAT3BH の測定周波数は、ユーザーが変更できます。ユーザーは、プロンプト付きまたはプロンプトなしの出力レートを選択できます。プロンプト付き出力レートは、データロガーのスキャン間隔に基づいており、整数である必要があります。したがって、サポートされる測定周波数は、1、2、4、5、8、10、20、25、40、50、および 100 Hz になります。許可されるプロンプトなしの出力レートは、10、20、50、および 100 Hz です。

  3. 気温が -30°C を下回ると、CSAT3A または CSAT3B に問題が生じますか?

    CSAT3A または CSAT3B は、-30° ～ +50°C の温度範囲で校正されています。音波風速計の動作温度範囲は、-40° ～ +40°C の範囲をカバーするために 10 度シフトできます。低温アプリケーションの場合は、当社の音波風速計の加熱バージョンを検討する方が適切かもしれません。

    機器は、信号が弱くなりすぎるまで校正された温度範囲外で動作し続けます。ただし、校正ファイルは指定された温度範囲のみを対象としているため、適切な校正は測定に適用されません。

  4. CSAT3A、CSAT3AH、CSAT3B、CSAT3BH の校正手順は何ですか? また、それらはどのようにして米国国立標準技術研究所 (NIST) にトレーサブルですか?

    CSAT3A、CSAT3AH、CSAT3B、および CSAT3BH は、トランスデューサの遅延が風速に与える影響、および程度は低いものの音速測定への影響について、温度に対して較正されています。

    超音波風速計には NIST 追跡可能な規格はありません。

  5. CSAT3A、CSAT3AH、CSAT3B、または CSAT3BH が 1 秒未満の精度でデータを報告し始めた時刻を特定する方法はありますか?

    いいえ。音波風速計は風の測定値とともに時間を報告しません。風データには、データロガーまたは PC などのデータ収集システムによってタイムスタンプが割り当てられます。

  6. CSAT3A、CSAT3AH、CSAT3B、または CSAT3BH には、頻繁に位置を変更できる取り付けオプションはありますか?

    Campbell Scientific では、音波風速計センサ ヘッドを簡単かつ頻繁に配置できる取り付けブームやハードウェアは提供していません。このタイプのハードウェアはユーザーが用意する必要があります。

  7. CSAT3A、CSAT3AH、CSAT3B、または CSAT3BH トランスデューサの端のポリマーコーティングが剥がれ始めたら、問題になりますか?

    はい。マッチング層が破損または欠落している場合は、修理のために音波風速計を工場に返送してください。修理および校正ページに記載されている手順に従って、返品承認 (RMA) 番号をリクエストしてください。

  8. CSAT3A、CSAT3AH、CSAT3B、CSAT3BH の速度測定は、強風時の海水しぶきに対してどの程度敏感ですか?

    CSAT3A、CSAT3AH、CSAT3B、CSAT3BH は、他の音波風速計と同様に、超音波信号を使用して音波経路に沿った風速を測定します。塩水噴霧によって音波経路が遮断されると、音波風速計は測定できなくなります。トランスデューサの表面に厚い塩の層が堆積した場合も同様です。

  9. CSAT3A、CSAT3AH、CSAT3B、または CSAT3BH は、5 cm/s 未満などの低速条件で使用できますか? 使用できる場合、これらの低速での解像度と精度はどれくらいですか?

    音速風速計のオフセット仕様は±8 cm/sです。そのため、予想される風速が±5 cm/sの範囲にあるアプリケーションでは使用できません。

  10. CSAT3A、CSAT3AH、CSAT3B、または CSAT3BH の固有周波数は何ですか?

    100 Hzです。

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