Optisches Partikelgrößenmessgerät CIP

für Forschungszweckemit DatenloggerPartikelform

Overview
Die Cloud Imaging Probe (CIP) ist eine luftgetragene optische Array‑Sonde zur Flugmessung von Partikelgröße, -form und Liquid Water Content (LWC) für die Wolkenphysik- und Atmosphärenforschung. Messbereiche: 25 µm–1550 µm (optional 15 µm–930 µm). LWC: 0.01–3 g/m3. Luftgeschwindigkeit abhängig von Konfiguration (typisch 10–300 m/s).

Merkmale und Vorteile

• Optimiert für Wachstumsphasen: Liefert Partikelgrößenverteilungen von 25 µm–1550 µm bzw. 15 µm–930 µm mit optionaler 15‑µm Auflösung.
• Hochwertige Partikelbilder: Lineares Photodetektor‑Array mit 64 Elementen erzeugt Schattenbilder; optionaler Graustufenmodus hebt regionale Dichtedetails hervor.
• Umwelt‑ und Flugdaten: Erfasst Umgebungstemperatur, relative Feuchte, statischen und dynamischen Druck, Fluggeschwindigkeit und Höhe sowie LWC.
• Lebenszyklus‑Support: Optionales Lifecycle Care Program zur Erhaltung der Instrumentenintegrität und Leistung während Einsätzen.

Technologie

• Partikel‑Imaging: Schattenbilder von Partikeln, die einen kollimierten Laserstrahl durchqueren, werden auf ein 64‑Elemente lineares Photodetektor‑Array projiziert.
• Bildrekonstruktion: Partikelbilder werden aus sequentiellen "Slices" rekonstruiert, welche den Zustand des 64‑Elemente‑Arrays zu einem Zeitpunkt widerspiegeln.
• Laser: 658 nm, 30 mW für die Bildgebung.

Hauptanwendungen

• Klimamodelle und Strahlungsantriebs‑Studien
• Wolkenphysik und Mikrophysik‑Forschung
• Wettermodifikation und atmosphärische Messkampagnen

PADS – Particle Analysis and Display System
Der CIP unterstützt optional die PADS‑Software, die ein virtuelles Instrumentenpanel für Steuerung, Echtzeitanzeige und Datenprotokollierung bereitstellt.

• Start/Stop der Datenaufzeichnung und Probennahme
• Echtzeitanzeige von Partikelbildern
• Anzeigen von Partikelvolumen‑ und Zahlkonzentrationen, Median Volume Diameter (MVD) und Effective Diameter (ED)
• Vergleich von LWC gemessen mit Hotwire‑Sensor und vom CIP berechnet
• Überwachung von Instrumentenparametern (z. B. Laserstrom, Elektronikspannungen)
• Wiedergabe aufgezeichneter Daten zur Nachflug‑Analyse

Zubehör

• PADS‑Software und Laptop
• Datenerfassungssystem

Technische Spezifikationen (Zusammenfassung)

• Technik: Optische Array‑Sonde mit 64 Elementen (62 Sizing‑Elemente + Enddiode‑Rejection)
• Gemessene Partikelgrößen: Standard 25 µm–1550 µm; optional 15 µm–930 µm (äquivalente Bereiche: 12,5 µm–1,55 mm und 7,5 µm–930 µm)
• Liquid Water Content (LWC): 0.01–3 g/m3 (Hotwire‑Sensor)
• Luftgeschwindigkeitsbereich: nominal 10–300 m/s abhängig von Auflösung und Spitze
• Anzahl Größenklassen: 62
• Abtastfrequenz: 1D Histogramm 0.05–25 Hz; 2D Bilddaten variabel (Pufferabhängig)
• Laser: 658 nm, 30 mW
• Hilfsparameter: Umgebungstemperatur, relative Feuchte, statischer und dynamischer Druck, Fluggeschwindigkeit und -höhe
• Dateninterfaces: RS-422 (2D Daten Hochgeschwindigkeit 4 Mb/s; Systemdaten 56.6 kb/s)
• Handhabung hoher Konzentrationen: bis ~500 particles/cm3 (konfigurationsabhängig)
• Gewicht: ~9,5 kg (21 lbs) im DMT‑Canister
• Stromversorgung: 28 VDC Hauptversorgung; Sonde ~11 A; Anti‑Ice‑Heizer zusätzlicher Strom je nach Spitze
• Betriebsbedingungen: -40 °C bis +40 °C; 0–100% RH nicht kondensierend; Flughöhe bis 50.000 ft