Page 96 - XXIII Konferencja Automatyków Rytro 2019

promieniowania odbitego pochodzącego od wiązki głównej będzie znacznie mniejsze. Różnica
natężeń obu fal zależy od stężenia gazu i pozwala na określenie jego koncentracji w funkcji odległości.
Zasięg typowych lidarów DIAL wynosi do 10 km.

Echo λ
1

Echo λ
2
DIAL

Rys 6. Lidar absorpcji różnicowej DIAL wykorzystujący laser DBR (zwierciadło Bragga) oraz schemat jego działania [11].
Współczesne urządzenia DIAL wykorzystują lasery wolnostojące, które generują dwie fale
o porównywalnych długościach, z których jedna musi być precyzyjnie dostrojona do linii absorpcyjnej
pary wodnej, natomiast druga przeważnie różni się długością o 0,1 nm. Ponieważ para wodna ma
wiele linii absorpcji w obszarze 700–950 nm, linie wybrane do pracy muszą mieć wysoką
absorpcyjność i być niewrażliwe na warunki atmosferyczne. Najczęściej dla systemów naziemnych
wykorzystuje się linie widmowe o długości 828,1 nm, natomiast dla systemów lotniczych
i satelitarnych DIAL wykorzystuje się linie o długościach 817 nm.

Monitoring parametrów atmosfery obejmuje również określenie fluktuacji powietrza, realizowane
przez urządzenia akustyczne typu Sodar (ang. Sound detection and ranging), to rozwiązanie zostało
zaadoptowane zwłaszcza przez sektor energetyki wiatrowej. Sodar zbudowany jest z anten
emitujących i odbierających fale akustyczne. Urządzenie w odróżnieniu do Lidaru emituje impuls
akustyczny, którego echo umożliwia wyznaczenie wektora wiatru. Obszary rozpraszające impuls
dryfują z wiatrem dlatego częstotliwość fali wstecznej posiada przesunięcie dopplerowskie.
Dokładność pomiaru sodarem ograniczona jest przez poziom hałasu w jego otoczeniu i stabilność
atmosfery, dlatego lokalizacja urządzenia ma bardzo duże znacznie w dokładności pomiaru.

Zanieczyszczenie atmosfery związane jest również z zawieszonymi w powietrzu cząstkami stałymi,
które wpływają bardzo niekorzystnie na zdrowie człowieka. Ich skład, rozmiar oraz stężenie zależą od
źródła zanieczyszczenia. Pyły zawieszone w zależności od warunków atmosferycznych mogą być
przenoszone da duże odległości i długo utrzymywać się w atmosferze.

Rozróżnia się następujące frakcje cząstek emitowanych do powietrza:

• pył opadający – cząstki grube o średnicy większej od 10 μm,
• pył zawieszony:
‒ cząstki grube o średnicy mniejszej od 10 μm, ale większej od 2,5 μm (PM 10),
‒ cząstki drobne o średnicy większej od 0,1 μm a mniejszej lub równej 2,5 μm (PM 2,5),
‒ cząstki bardzo drobne o średnicy mniejszej lub równej 0,1 μm.

str. 8 Tadeusz Skubis, Współczesne systemy pomiarowe parametrów środowiska.
POLITECHNIKA ŚLĄSKA XXIII KONFERENCJA AUTOMATYKÓW RYTRO 2019