CSAT3B三维超声风速仪作为CSAT3的升级型号,彻底取消独立电子控制箱,将电子系统集成至传感器头部。该设计使安装效率提升40%,支持76米SDM通信(1ms周期)及853米CPI超远传输(50kbps)。1.45kg轻量化机身配合60°倾角测量路径(垂直间距10cm/水平5.8cm),显著降低气流扰动,为涡动协方差通量观测奠定硬件基础。
并且CSAT3B的防腐蚀探头设计可以保障其在沿海盐雾、工业区长期稳定运行,工作温度横跨-40℃~+50℃(声速305~368 m/s)。内置倾斜仪实现倾角±5°内增益误差<±2%的自校正,12V/24V宽电压下功耗仅110mA@12Vdc(10Hz)至145mA@12Vdc(100Hz),大幅降低野外能源负担。
同时CSAT3B支持多种通讯协议SDM/CPI/RS-485/USB 2.0混合架构,其中CPI协议实现120台设备同步触发,853米超长传输赋能分布式观测网络。干燥剂模块可便捷更换并输出传感器内部温湿度状态,提升设备全生命周期管理效能。
传感器可以同步输出三维风速(u_x/u_y/u_z)与超声虚温(T_s),风速量程达u_y/u_z±65 m/s、u_x±8 m/s,温度覆盖-50℃~+60℃极端环境。
关键精度指标:
- 风速RMS精度:水平分量1 mm/s,垂直分量0.5 mm/s
- 温度RMS精度:0.0025℃
- 最大采样频率100Hz
结合V5融合算法(继承V3信号灵敏度与V4耐用性)及高频滤波选项,可以精准解析湍流能谱特征。
核心应用场景包括:
- 通量观测:100Hz采样精准捕获CO₂/H₂O湍流通量脉动
- 风电场评估:防腐蚀设计+5.8cm水平路径分辨率解析复杂地形湍流结构
- 极地科考:-40℃环境持续监测边界层能量交换
- 风洞实验:毫米级风速精度提供空气动力学基准数据
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