用于气象观测的阵列式温度传感器流体动力学分析与实验研究

被引：8

作者：

杨杰 ^{[1
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刘清惓 ^{[3
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戴伟 ^{[1
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冒晓莉 ^{[3
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张加宏 ^{[3
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李敏 ^{[3
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机构：

[1] 南京信息工程大学中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室

[2] 南京信息工程大学大气物理学院

[3] 南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心

[4] 南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室

来源：

物理学报 | 2016年 / 65卷 / 09期

关键词：

辐射升温; 温度传感器; 传感器阵列; 计算流体动力学;

D O I：

暂无

中图分类号：

TP212 [发送器（变换器）、传感器];

学科分类号：

080202 ;

摘要：

传统百叶箱和防辐射罩内部的温度传感器受到太阳辐射会导致其温度高于大气真实温度,升温量可达0.8 K甚至更高.为提高大气温度观测精度,本文设计了一种阵列式温度传感器.利用计算流体动力学方法分析计算该传感器在不同环境条件下的辐射升温量,采用遗传算法对计算结果进行拟合,获得辐射升温量修正方程.为验证阵列式温度传感器的实际性能,研制了强制通风温度测量平台.将阵列式温度传感器、配有传统防辐射罩的温度传感器和强制通风温度测量平台置于相同环境下,进行大气温度观测比对实验.配有传统防辐射罩的温度传感器辐射升温量平均值为0.409 K;与前者相比,阵列式温度传感器的辐射升温量仅为0.027 K.这种阵列式温度传感器可将辐射升温引起的误差降低约93%.辐射升温量实验测量值与修正方程修正值之间的平均偏移量为0.0174 K,均方根误差为0.0215 K,该结果验证了计算流体动力学方法与遗传算法的准确性.如果配合计算流体动力学方法与遗传算法,温度测量精度有进一步提高的潜力.

引用

页码：128 / 139

页数：12

共 7 条

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