Quel est le principe du capteur de visibilité ?

Les capteurs de visibilité fournissent des mesures liées à la visibilité météorologique. Conçus selon le principe de diffusion des aérosols vers l'avant, ils constituent une nouvelle génération d'équipements de surveillance de la visibilité météorologique, développés à la suite du visiomètre à transmission .

Le visiomètre ( capteur de visibilité ) se compose d'un émetteur et d'un récepteur de lumière, d'un microprocesseur et d'autres composants importants. L'émetteur émet des impulsions lumineuses infrarouges, tandis que le récepteur détecte simultanément l'intensité des impulsions lumineuses diffusées par les particules d'aérosol dans l'atmosphère. Toutes les informations de mesure sont collectées par le microprocesseur et converties en portée optique météorologique (MOR) grâce à l'algorithme d'un modèle mathématique spécialisé.

Principe de fonctionnement des capteurs de visibilité :

Le principe d'un capteur de visibilité repose principalement sur des principes optiques. Il utilise une source de lumière infrarouge et le principe de diffusion de la lumière pour mesurer la visibilité. Le capteur comprend un émetteur et un récepteur. L'émetteur émet un faisceau de lumière infrarouge, diffusé et absorbé par les particules présentes dans l'atmosphère. Le récepteur reçoit le faisceau diffusé et absorbé et convertit le signal en valeur de visibilité.

Lors du fonctionnement du capteur, le faisceau lumineux de l'émetteur rencontre des particules atmosphériques telles que le brouillard, la fumée et la poussière, qui diffusent la lumière. Le rapport entre l'intensité de la lumière diffusée et celle de la lumière reçue permet de calculer la visibilité. Plus l'atmosphère est riche en particules, plus la lumière diffusée est forte et plus l'intensité de la lumière reçue est faible, plus la visibilité est faible.

Pour améliorer la précision des mesures, les capteurs de visibilité prennent également en compte l'influence d'autres facteurs, tels que la température et l'humidité. Ces facteurs influencent la concentration et la granulométrie des particules dans l'atmosphère, ce qui affecte à son tour la mesure de la visibilité. Par conséquent, ces facteurs sont pris en compte dans la conception et les algorithmes des capteurs, et des corrections et modifications correspondantes sont apportées pour améliorer la précision et la fiabilité des mesures.

Le visiomètre (capteur de visibilité) présente toutes les caractéristiques d'un instrument à diffusion vers l'avant. Ce dispositif mesure la lumière diffusée vers l'avant émise par les particules en suspension dans une zone d'échantillonnage inférieure à 90 degrés ; cette zone d'échantillonnage est déterminée par l'intersection des trajets optiques d'émission de l'émetteur et de réception du récepteur. Il diffère évidemment du coefficient d'extinction totale mesuré par un transmissomètre en ce sens qu'un diffusiomètre vers l'avant ne mesure que le coefficient de diffusion sous un angle donné, c'est-à-dire un angle de diffusion plus étroit proche de l'angle central de diffusion vers l'avant.

Il est généralement admis que le calcul de la visibilité diurne et nocturne nécessite la mesure du coefficient d'extinction totale, et non du coefficient de diffusion angulaire, et il est donc nécessaire de montrer que le coefficient de diffusion angulaire est, dans certaines conditions, en proportion définie du coefficient d'extinction atmosphérique totale, qui est constitué de la somme des rayons diffusés et absorbés sur toute la portée.

Dans les mesures de visibilité de moins de 100 km, les particules en suspension telles que le brouillard, la fumée, la brume, la poussière ou le sable, ainsi que divers types de précipitations déterminent l'extinction atmosphérique de la lumière visible et quasi visible, et la diffusion par la matière moléculaire entre en jeu à des distances de plus de 100 km ; l'absorption par les particules en suspension et les précipitations est négligeable en comparaison de leur diffusion.

Pour ces raisons, le coefficient de diffusion total peut être égal au coefficient d'extinction total à une visibilité inférieure à 100 km.

Les capteurs de visibilité peuvent être largement utilisés dans les stations météorologiques, les stations météorologiques automatiques à distance et les services de transport tels que les aéroports, les autoroutes, les voies aériennes et les grands navires.

fiche technique des capteurs de visibilité 

Manuel d'instructions du capteur de visibilité NBL-W-VS.pdf