Ultraschallschneehöhensensor

Die Erfassung der Schneehöhe ist ein wichtiger Parameter zur Charakterisierung der Schneedecke im Gelände. Ihre Ausbildung unterliegt starken räumlichen und zeitlichen Schwankungen. Einflussfaktoren sind hierbei die unter anderem der Einfluss des weiteren Wettergeschehens (Lufttemperatur, Wind, Strahlung…), Geländebeschaffenheit sowie die räumlichen Niederschläge im Gebiet.

An Hand der reflektierten Signale und der benötigten Laufzeit der Ultraschallsignale errechnet der USH-8 Sensor die aktuelle Schneehöhe. Die Lufttemperatur übt dabei einen enormen Einfluss auf die Laufzeit des Ultraschallimpulses aus. Der Schneehöhensensor verfügt deshalb über eine integrierte Temperaturkompensation. Diese bezieht den Einfluss der Lufttemperatur auf die Laufzeit der Ultraschallsignale in die Berechnung der Schneehöhe mit ein. Die Berechnung erfolgt im Sensor, so dass das Ausgabesignal die bereits aufbereitete Schneehöhe liefert. Dadurch werden optimale Messergebnisse mit einer Genauigkeit von 0,1 % (FS) erzielt.

Der USH-8 Sensor wechselt während seines Betriebes automatisch zwischen Mess- und „Standby“ Betrieb. Der Datenlogger darf nicht den Sensor ein- und ausschalten und somit wird ein äußerst energiesparender Betrieb erreicht. Zur Messwertübergabe wird der USH-8 Sensor vom Datenlogger mittels „Übergabe-Pin“ aktiviert. Für den Messbetrieb eines Tages werden bei minütlicher Messung nur 0,5 Ah benötigt. Zwischen den Messphasen schaltet der Sensor automatisch in den standby modus

Die Auswahl der Messstelle sollte möglichst flach, windgeschützt und lawinensicher sein. Steile Hänge, Mulden, Geländekanten oder große Felsen in unmittelbarer Nähe zur Messstelle sollten vermieden werden. Eine starke Neigung des Schneefelds birgt die Gefahr, dass die Schneedecke ins Rutschen kommen kann und damit das Messergebnis verfälscht wird. Um eine einwandfreie Messung zu gewährleisten, muss der Sensor parallel zum Boden ausgerichtet werden. Geringfügige Neigungen des Untergrunds können durch eine korrekte Ausrichtung des Sensors, mittels der mitgelieferten Halterung, kompensiert werden. Weiterhin sollte die zu erwartende Schneehöhe an der Messstelle im Voraus abgeschätzt werden, um die geeignete Montagehöhe des Sensors zu gewährleisten.

 Die richtige Auswahl und Platzierung der Messstelle ist von sehr großer Bedeutung.

Der Sensor wird bereits kalibriert (Temperaturkompensation) und vorkonfiguriert ausgeliefert. Neben den kundenspezifischen Einstellungen (Schnittstelle, Protokoll, ...) muss nach der Installation nur noch der Nullpunkt vor Ort parametriert werden. Dies geschieht einfach und komfortabel über das Windows Hyperterminal. Die optimale Montagehöhe des Sensors liegt bei 3 m oder mehr. Maximal zulässig ist eine Montagehöhe von 10 m. Dabei muss beachtet werden, dass der Durchmesser des Messfelds in diesem Fall mehr als 3 m beträgt. Um das Messfeld nicht zu stören, müssen zwei Abstände beim Stationsaufbau unbedingt beachtet werden. Zum einen ist dies der Abstand zwischen Sensor und Messfeld, zum anderen der Abstand zwischen Sensor und Mast / Mastfundament. Bei der Störung des Messfeldes kann es zu unerwünschten Reflektionen und damit zu einer Verfälschung der Messwerte kommen. Auch Objekte in der Nähe des Messfeldes (z.B. Geländekanten, Gebäude...) erzeugen Schneeverwehungen und damit unerwünschte Messfeldstörungen.

Das Material der Messfeldoberfläche sollte repräsentativ sein

Einfache Integration in bestehende Wetterstationen analogen (0/4 - 20 mA Signal) und einer digitalen Schnittstelle(RS 232) in eine bereits bestehende Station integriert werden. Die im Lieferumfang enthaltene Masthalterung ermöglicht zudem eine einfache Montage.

 Der Messwert des USH-8 Schneehöhensensors kann wahlweise mittels einer

• ·         Ultraschallsensor zur Schneehöhenmessung mit integrierter  temperaturkompensation
• ·         Frequenz Ultraschall 50 kHz und Abstrahlwinkel 12°
• ·         Auflösung 1mm
• ·         Genauigkeit 0,1% (FS)
• ·         Messbereich 0 bis 10m
• ·         Analoge 4..20 mA Schnittstelle
• ·         Serielle Schnittstelle mit Ascii-Übertragungsprotokoll und Augabe von chneehöhe und Temperatur
• ·         Einsatzbereich von -35°C bis +60°C
• ·         Parametrierung über Hyperterminal