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Comment utiliser correctement un capteur de visibilité atmosphérique ─ Conseils d'installation et d'étalonnage

Si vous travaillez dans un domaine qui nécessite de surveiller la qualité de l'air extérieur, vous connaissez probablement l'importance d'un capteur de visibilité atmosphérique. Mais saviez-vous que l'utilisation de cet équipement ne se limite pas à l'allumer et à l'éteindre ?

Les capteurs de visibilité atmosphérique mesurent la distance parcourue par la lumière, ou l'extinction de la lumière, qui est causée par les particules en suspension dans l'air. Plus l'air est épais ou pollué, moins il sera visible. Ils collectent des informations sur les propriétés optiques telles que les coefficients de diffusion et les facteurs d'atténuation afin de calculer des paramètres environnementaux tels que les concentrations d'aérosols et les concentrations colonnaires sur une zone ou une région donnée.

Ils se composent de deux parties principales : un composant optique, composé de diverses lentilles, miroirs, etc., qui collectent la lumière d'une source ; et un composant électronique qui traite ces informations à l'aide d'équations mathématiques à l'aide d'un algorithme connu sous le nom de techniques de traitement du signal afin de calculer divers paramètres environnementaux.

Types de capteurs de visibilité atmosphérique

Les trois principaux types de capteurs sont les transmissomètres, les néphélomètres et les radiomètres à diffusion optique multi-longueur d'onde (MSORS).

Les transmissomètres mesurent la quantité de lumière transmise à travers l'atmosphère à une longueur d'onde constante, généralement entre 470 nm et 580 nm dans le spectre visible. Ils maintiennent également la précision dans les situations où les ombres ou des niveaux élevés de brouillard peuvent réduire considérablement la transparence de l'air.

Les néphélomètres mesurent la turbidité environnementale totale à longueurs d'onde visibles entre 400 et 700 nm. Ces appareils utilisent une technique d'extinction pour déterminer les lectures des capteurs - ils émettent leur propre source lumineuse à la longueur d'onde centrale de 600 nm qui traverse ensuite l'atmosphère et est ensuite absorbée ou diffusée par des particules en suspension dans l'air telles que la poussière, la fumée, la brume, et autres aérosols. En mesurant les résultats de concentration de particules à 600 nm, les néphélomètres fournissent une indication de la clarté ou de la turbidité de l'air sur une échelle de 0 (clair) à 50 (opaque).

Radiomètres à diffusion optique multi-longueurs d'onde (MSOR) utilisent plusieurs sources laser autour d'une bande passante pour des mesures précises sous différents angles pour des mesures efficaces quelles que soient les conditions présentes dans l'environnement. Les MSOR offrent des résultats en temps réel qui permettent aux utilisateurs de s'adapter en fonction des changements tels que les niveaux d'éclairage et la vitesse du vent. Les MSOR peuvent fournir des lectures jusqu'à 25 km de leur emplacement avec une plage de précision d'environ 65 pieds/sec2, ce qui les rend adaptés aux applications de surveillance à longue portée telles que les avertissements de congestion du trafic lors de conditions météorologiques extrêmes telles que les systèmes d'avertissement de brouillard ou de pluie.

Comment utiliser correctement un capteur de visibilité atmosphérique

Source : vaisala.com

Pour garantir des lectures précises à partir d'un capteur de visibilité atmosphérique, il est nécessaire de tester, de valider et d'étalonner l'instrument avant de l'utiliser afin de détecter toute erreur ou problème avec des pièces ou des pièces d'équipement pouvant affecter les lectures prises pendant le déploiement. De plus, le respect des procédures établies pour l'installation, le fonctionnement et la maintenance aidera à garantir des lectures précises à chaque fois qu'une mesure est prise et à prolonger sa durée de vie dans le temps.

Lors de l'établissement de sites de terrain pour le déploiement d'un capteur de visibilité, des précautions doivent être prises lors de la sélection d'emplacements éloignés des sources de pollution telles que les climatiseurs, les usines ou d'autres véhicules motorisés suffisamment proches pour qu'ils puissent interférer avec la précision lors de la collecte des données.

De plus, les sources potentielles de perturbation telles que les animaux, les bateaux ou les hélicoptères doivent également être évitées si possible. Le respect de ces pratiques aidera à protéger l'intégrité des données chaque fois qu'elles sont utilisées.

Bonne installation

Afin de mesurer avec précision la visibilité atmosphérique, il est judicieux d'installer un capteur de visibilité atmosphérique (AVS). L'installation d'un AVS est une tâche simple qui ne nécessite aucun outil spécial ni connaissance préalable. Avant de commencer, vous devrez sécuriser l'emplacement de votre AVS afin d'assurer un bon fonctionnement et des résultats optimaux.

Quand sélection d'un emplacement, l'endroit idéal sera dans un endroit où il y a un minimum de polluants potentiels qui pourraient interférer avec les mesures et où aucun feuillage ne pousse à proximité. Cela pourrait être à côté d'une cheminée ou au sommet d'un toit loin des plantes ou de l'activité animale. Assurez-vous que votre AVS dispose de suffisamment d'espace autour de lui pour que le flux d'air puisse entrer sans entrave dans l'appareil.

Une fois que vous avez sélectionné un emplacement approprié, prenez le temps de rassembler tous les composants nécessaires à l'installation. Votre capteur doit comprendre le matériel de montage, les écrans solaires le cas échéant, les attaches de câble et les câbles d'alimentation et de transmission de données. D'autres accessoires optionnels peuvent inclure des trépieds pour le montage au plafond et des filetages de connexion pour le montage mural, entre autres. Selon l'endroit où vous avez acheté votre AVS, ces accessoires peuvent être inclus dans l'emballage ou disponibles séparément en tant que modules complémentaires.

Enfin, une fois que tous les éléments sont prêts, commencez à installer votre capteur de visibilité atmosphérique en utilisant tous les composants mentionnés ci-dessus conformément aux instructions du fabricant en suivant attentivement et précisément chaque étape du processus jusqu'à la fin de l'installation.

Source : mdpi.com

Étalonnage

Pour définir les paramètres corrects, commencez par placer l'appareil dans un endroit avec une concentration de particules connue et laissez-le s'ajuster pendant 10 minutes. Après l'étalonnage, la normalisation doit être effectuée toutes les 8 heures et les expériences de validation doivent être menées quotidiennement afin d'assurer des lectures précises.

L'étalonnage comprend deux étapes distinctes : l'étalonnage du point zéro et l'étalonnage du point de portée. Pendant l'étalonnage du point zéro, un papier filtre vide est installé dans le capteur ; après quoi, le point zéro de l'instrument est réglé à l'aide d'une source d'air de contrôle ou d'un réglage manuel. Contrairement à d'autres étalonnages, aucun point tracé n'est requis pour terminer ce processus. En revanche, Span Point Calibration nécessite de tracer des points par rapport à des concentrations connues d'aérosols sur une échelle logarithmique afin de déterminer dans quelle mesure votre capteur de visibilité mesure le niveau de concentration d'aérosols dans l'air ambiant.

Une fois l'étalonnage terminé et vérifié, validez vos instruments en vérifiant que tous vos étalonnages se déroulent dans une plage acceptable. De plus, mesurez la précision quotidienne en comparant avec des appareils de mesure certifiés ou des sites de référence situés à proximité, comme les stations de la National Oceanic and Atmospheric Association (NOAA) pendant certaines périodes de temps si elles sont disponibles.

Conclusion

Savoir utiliser correctement les différents composants de cet instrument est essentiel pour mesurer avec précision la visibilité. Il est important de s'en souvenir car transmission lumineuse varie en fonction de nombreux facteurs, tels que les conditions météorologiques et le terrain, vous devez toujours calibrer régulièrement votre capteur de visibilité. De plus, des ajustements mineurs peuvent vous aider à obtenir des résultats plus précis. Prendre le temps d'apprendre à utiliser correctement votre capteur de visibilité atmosphérique vous assurera d'obtenir des résultats plus précis et de meilleures informations sur la visibilité de votre environnement.

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