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視程計の測定原理について

1.視程計の概要と種類

 視程計は、光学的な装置によって測定した結果を、目視の視程値に換算することにより、視程を自動測定する装置です。 視程計等の機械的に測定した視程値を、一般に目視による視程値と区別してMOR(Meteorological Optical Range)と呼び、 両者はほぼ同義に扱われます(※定義的には光がある空間を通過して5%になったときの距離がMORとなります)。

 視程計は大きく「透過率計」と「散乱式視程計」の2種に分けられ、 「散乱式視程計」にはさらに「前方散乱式」と「後方散乱式」の2種があります。それぞれの測定原理と特徴を示します。



2.各視程計の原理と特徴

 ■透過率計
 光の減衰量から視程を推算する方法で、最もオーソドックスな測定方法です。光源から出した一定の強さの光を、数百メートル離れた場所に置いた受光器で受け、 もとの強さに対する比(透過率)を求め、これを視程に換算します。原理がシンプルで、目視視程の測定に最も近い計測方法ですが、広い設置場所を必要とするため、 空港管理などの限られた場所で使用されます。

図1 透過率計の測定原理

 ■散乱式視程計
 大気中に光を照射すると、大気中の粒子によって全周囲に光が散乱します。その散乱光の状態を受光し、電気的に処理することで、従来人間の目で観測していた気象要素(天気現象や視程など)を、客観的な数値として表すことができます。  散乱式視程計は、前方散乱式(斜め前方の散乱光を感知)と後方散乱式(後方の散乱光を感知)の2種があります。

図2 散乱式視程計の測定原理

 @前方散乱式:
 投光部と受光部が斜向かいに並ぶ形状で、斜め前方の散乱光を感知する方式の視程計です。サンプリングエリアは投受光部前方で交差する約150ccの空間であり、このセンサー直近の狭い空間が、周囲の代表空気であると仮定して、視程値に換算します。一般に、前方散乱光の方が後方散乱光よりも散乱強度が強く、 粒子径による変化も少ないため、空港管理や道路管理等の広い目的で使用されています。

 A後方散乱式:
 投光部を受光部が同方向に並ぶ形状で、後方の散乱光を感知する方式の視程計です。  投光部と受光部を一体式に構成できるので、コンパクトで取り扱いが容易な特徴があります。サンプリングエリアは投光部の約10〜数10m前方の空間であり、前方散乱式よりもサンプルの空間代表性が高いと言えます。前方散乱式に比べ、若干粒子径により散乱光の状態に影響を受けやすいため、 細かいもやや極端に大粒の雨滴等では精度が劣ることがあります。一般に、霧や吹雪の視程障害の観測等に使用されます。

後方散乱式レーザー視程計
VE5000

レーザー視程計

 ※ 弊社取扱いのレーザー視程・降雨計VE5000は、この測定方式です。
  視程計のレンタルもお取扱いしております。お問合せは小川まで。


※ 前方散乱式と後方散乱式では、サンプリングエリアが異なるため、測定した光学距離と視程障害現象に方向や高さなどの変動がある場合は、両者に差異が生ずることがあります。



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