CSAT3B Anémomètre sonique 3-D avec son électronique intégrée
Mesure de précision
Conçu pour les projets de recherche sur les flux et la turbulence
météorologie : eau : energie : gas flux and turbulence : infrastructure : terre :

Aperçu

L'anémomètre sonique 3-D CSAT3B de Campbell Scientific est une mise à jour et un remplacement de l'original CSAT3, et reste l'anémomètre sonique 3-D de choix pour les mesures de turbulence. Il a un design aérodynamique, un trajet de mesure vertical de 10 cm, fonctionne en mode acoustique pulsé et résiste à des conditions météorologiques difficiles. Trois composantes de vent orthogonales (ux, uy, uz) et la température sonique (Ts) sont mesurées et délivrées à une fréquence maximale de 100 Hz.

L'innovation la plus remarquable de cette nouvelle conception est l'élimination du boitier électronique. Au lieu de cela, l'électronique est intégré à l'intérieur du bloc de montage de la tête du CSAT3B. Cette caractéristique de conception facilite l'installation et offre une plus grande flexibilité dans la mise en place de l'instrument.

Les mesures peuvent être déclenchées à partir de trois sources :

  • Commande SDM d'une centrale de mesure
  • Commande CPI d'une centrale de mesure
  • L'horloge interne du CSAT3B 

Les protocoles SDM et CPI prennent tous deux en charge des mécanismes de synchronisation de plusieurs CSAT3B.

Le CSAT3B peut être commandé avec sa valise de transport référence #30747, cette valise de transport peut être commandée avec le capteur ou pour un remplacement. Il existe aussi un ensemble d'emballage en mousse #29191, afin de faciliter l'emballage et protéger le capteur pendant le transport dans un carton.

Avantages et caractéristiques

  • L'électronique intégrée au capteur facilite le montage
  • inclinomètre intégré
  • Haute précision des mesures idéal pour les études sur la turbulence et l'Eddy covariance
  • Une conception améliorée par une mince entretoise de support aérodynamique à proximité des extrémités des bras du capteur, ce qui crée une plus grande rigidité et une meilleure précision pour la température sonique
  • Echantillonnage de centrale d'acquisition de données supporté pour une fréquence entre 1 et 100 Hz
  • Nouvelles communications plus fiable de type CPI, permettant des mesures avec une bande passante plus élevée
  • Plusieurs options de communication, y compris : le SDM, le CPI, l'USB et le RS-485
  • Mesures internes de la température et de l'humidité avec une cartouche de déshydratant facile à remplacer
  • Version 5 de l'algorithme de calcul de sorties des données; combine la sensibilité du signal de la version 3 aux performances améliorées sous la pluie de la version 4
  • Comprend des options pour filtrer les hautes fréquences pour des applications nécessitant une analyse des spectres non-alias

Images


Spécifications

Capteur Anémomètre sonique à 3 dimensions
Description des mesures Haute qualité de la vitesse et direction du vent
Plage de température de fonctionnement -40°C à +50°C (équivalent à la vitesse du son de 305 à 368 m s-1)
Sorties ux, uy, uz, Ts (ux, uy, uz sont les composantes du vent référencées aux axes de l'anémomètre ; Ts est la température sonique en degré Celsius.)
Type du signal de sortie SDM, CPI, USB et RS-485
Vitesse du son Déterminé à partir de trois chemins acoustiques. (Corrigé pour les effets de vent de travers.)
Gamme ± 65 ms-1
Plage sur la direction du vent 2,5 à 357,5° dans le système de coordonnées CSAT3B (0 à 360° personnalisé)
Bandes passantes des filtres 5, 10, ou 25 Hz
Longueur du trajet de la mesure
  • 10,0 cm (3.94 in.) vertical
  • 5,8 cm horizontal
Angle de la trajectoire à l'horizontale 60 degrés
Matière du bras de l'anémomètre Tube en acier inoxydable
Matière de la base de l'anémomètre Aluminium usiné
Diamètre du transducteur 0,64 cm
Diamètre du transducteur sur le bras de montage 0,84 cm
Diamètre du support de montage 1,59 cm
Poids de la tête d'anémomètre 1,45 kg
Dimensions de la tête de l'anémomètre 60,64 x 42,96 cm

Mesures

-NOTE- ux, uy, uz sont les composantes du vent référencées par rapport aux axes de l'anémomètre; c est la vitesse du son.
Sorties ux, uy, uz, c
Vitesse du son Déterminée à partir des trois trajets acoustiques. (Corrigée des effets de vent de travers.)
Bande passante de sortie 5, 10, 12.5, 20, 25 Hz, ou sans filtrage
Vitesse d'échantillonnage
  • 100 Hz
  • 10, 20, 50 ou 100 Hz auto-décimée, ou jusqu'à 100 Hz déclenché par l'échantillonnage de la centrale de mesure

Résolution de mesure RMS

ux, uy 1 mm s-1 rms
uz 0,5 mm s-1 rms
Ts ± 0,002°C RMS (à 25°C)
Direction du vent < 0,058° (ux = uy ≤ 1 m s-1)

Délai de mesure

Déclenchement par une centrale de mesure (pas de filtre) 1 période de déclenchement (1 intervalle de scrutation)
Sortie non sollicitée (pas de filtre) 10 ms
Sortie filtrée (initiée par un datalogger ou sollicitée par un PC)
  • 795 ms (avec filtre de bande passante 5 Hz)
  • 395 ms (avec filtre de bande passante de 10 Hz)
  • 155 ms (avec filtre de bande passante de 25 Hz)

Exactitude de mesure du vent

-NOTE-
  • Les spécifications d'exactitude de mesure supposent ce qui suit : Température de fonctionnement de -40°C à +50°C
  • Vitesse du vent < 30 m s-1
  • directions du vent entre ±170°.
Erreur d'offset < ±8,0 cm s-1 (ux, uy), < ±4,0 cm s-1 (uz)
Erreur de gain
  • < ±2% de lecture (vecteur vent à ±5° de l'horizontal)
  • < ±3% de lecture (vecteur vent à ±10° de l'horizontal)
  • < ±6% de lecture (vecteur vent à ±20° de l'horizontal)

Vitesse de mesure

Déclenchement par une centrale de mesure 1 à 100 Hz
Sortie non sollicitée (sur PC) 10, 20, 50, ou 100 Hz
Vitesse d'auto-déclenchement interne 100 Hz

Mesures en interne

Niveau de mise à jour 2 Hz
Précision de l'inclinomètre ± 1°
Précision de l'humidité relative
  • ± 7% (de la plage de 0 à 10%)
  • ± 3% (de la plage de 10 à 90%)
  • ± 7% (de la plage de 90 à 100 %)
Précision de la température de la carte ± 2°C

SDM

-NOTE- Utilisé pour l'acquisition de données basée sur une centrale de mesure.
Bit Period 10 µs à 1 ms
Longueur du câble
  • 76 m (250 ft) max (@ 1 ms bit period)
  • 7,6 m (25 ft) max (@ 10 µs bit period)
Plage d'adresses 1 à 14
Horloge du bus par échantillon ~200

CPI

-NOTE- Utilisé pour l'acquisition de données basée sur une centrale de mesure.
Vitesse de transmission 50 kbps à 1 Mbps
Longueur du câble
  • 15 m (50 ft) max (@ 1 Mbps)
  • 122 m (400 ft) max (@ 250 kbps)
  • 853 m (2800 ft) max (@ 50 kbps)
Plage d'adresses 1 à 120
Horloge du bus par échantillon ~300

RS-485

-NOTE- Utilisé pour la configuration ou l'acquisition de données sur PC.
Vitesse de transmission 9,6 kbps à 115,2 kbps
Longueur du câble
  • 305 m (1000 ft) max (@ 115,2 kbps)
  • 610 m (2000 ft) max (@ 9,6 kbps)
Horloge du bus par échantillon ~500 (format ASCII)

USB

-NOTE- Utilisé pour la configuration ou l'acquisition de données sur PC.
Vitesse de connexion USB 2.0 vitesse max. 12 Mbps
Longueur du câble 5 m (16.4 ft) maximum

Alimentation requise

Tension d'alimentation 9,5 à 32 Vdc
Niveau de courant à 10 Hz
  • 110 mA (@ 12 Vcc)
  • 65 mA (@ 24 Vcc)
Niveau de courant à 100 Hz
  • 145 mA (@ 12 Vcc)
  • 80 mA (@ 24 Vcc)

Compatibilité

Veuillez noter : Ce qui suit montre des informations de compatibilité générales. Ce n'est pas une liste complète de tous les produits compatibles.

Centrale de mesure

Produits Compatibilité Note
CR1000 (obsolète)
CR1000X
CR200X (obsolète)
CR216X (obsolète)
CR300
CR3000
CR310
CR6
CR800
CR850
CR9000X (obsolète)

Informations de compatibilité supplémentaires

Datalogger

Compatibilité avec les centrales d'acquisition

(*) Le ou les CSAT3B peuvent être connectés sur l'entrée CPI d'une CR6 ou d'une CR1000X.

Le CSAT3B se connecte sur une entrée SDM d'une CR3000, CR800 ou CR1000.

Téléchargements

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.

Historique des révisions

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

 

FAQ

Nombre de FAQ au sujet de(s) CSAT3B: 16

Développer toutRéduire tout

  1. Non. Le décalage est fonction de la température et du temps. Une fois par an, vérifiez ponctuellement le décalage du vent de l'anémomètre sonique en suivant la procédure décrite dans le manuel d'instruction du CSAT3B CSAT3B instruction manual. Si le décalage mesuré est en dehors des spécifications, retournez le capteur à l'usine pour l'étalonnage. Pour demander un numéro d'autorisation de retour de matériel (RMA), veuillez consulter notre page sur les réparation et l'étalonnage : www.campbellsci.fr/repair.

  2. Campbell Scientific ne propose pas de perches de montage ou de matériel permettant un positionnement facile et fréquent de la tête de capteur de l'anémomètre sonique. Ce type de matériel doit être fourni par l'utilisateur.

  3. L'anémomètre sonique mesure le vent en trois dimensions dans un système de coordonnées cartésiennes à droite. À partir de ces mesures, utilisez la trigonométrie pour calculer l'angle d'écoulement du vent, l'angle horizontal et la vitesse du vent.

  4. Les CSAT3A, CSAT3B et CSAT3BH - comme d'autres anémomètres soniques - mesurent la vitesse du vent le long de la trajectoire sonique à l'aide de signaux ultrasoniques. Si le brouillard salin bloque la trajectoire sonique, l'anémomètre sonique ne pourra pas effectuer de mesures. Il en va de même si une épaisse couche de sel est déposée sur les faces du transducteur.

  5. Les CSAT3A, CSAT3AH, CSAT3B et CSAT3BH sont étalonnés en température pour les effets des retards des transducteurs sur la vitesse du vent et, dans une moindre mesure, pour la vitesse des mesures du son.

    Il n'existe pas de norme traçable par le NIST pour les anémomètres à ultrasons.

  6. Le CSAT3A ou CSAT3B est étalonné sur la plage de température de -30° à +50°C. La plage de température de fonctionnement de l'anémomètre sonique peut être décalée de 10 degrés pour couvrir la plage de -40° à +40°C. Pour les applications à basse température, il peut être plus approprié d'envisager une version chauffée de nos anémomètres soniques le CSAT3BH.

    L'instrument continuera à fonctionner en dehors de la plage de température de l'étalonnage, jusqu'à ce que le signal devienne trop faible ; cependant, l'étalonnage approprié ne sera pas appliqué aux mesures car le fichier d'étalonnage ne couvre que la plage de température spécifiée.

  7. Non. L'anémomètre sonique n'indique pas l'heure avec les mesures du vent. Le système d'acquisition de données, qu'il s'agisse d'une centrale de mesure ou d'un PC, attribue un horodatage aux données sur le vent.

  8. La spécification de l'offset de l'anémomètre sonique est de ±8 cm/s. Il ne peut donc pas être utilisé dans une application où la vitesse du vent prévue est de l'ordre de ±5 cm/s.

  9. Les anémomètres à ultrasons sont incapables d'effectuer des mesures si le trajet sonique est bloquée. Le trajet peut être bloqué par de l'eau qui forme des flaques sur la face inférieure du transducteur ou par des gouttelettes qui pendent des transducteurs supérieurs. Les mèches de transducteur, qui sont fournies avec tous les appareils soniques, peuvent être placées sur les transducteurs afin d'évacuer l'humidité des faces des transducteurs. Assurez-vous que ces mèches sont retirées par temps froid pour éviter que la glace ne s'accumule autour d'elles.
  10. Oui, la fréquence de mesure CSAT3B et CSAT3BH peut être modifiée par l'utilisateur. L'utilisateur peut choisir un débit de sortie avec ou sans instructions. Le débit de sortie demandé est basé sur l'intervalle d'échantillonnage de la centrale de mesure, qui doit être un nombre entier. Par conséquent, les fréquences de mesure prises en charge sont 1, 2, 4, 5, 8, 10, 20, 25, 40, 50 et 100 Hz. Le débit de sortie non sollicité autorisé est de 10, 20, 50 et 100 Hz.

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