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Ceilometer CHM 15k „NIMBUS“

Zuverlässiger Betrieb zu jeder Jahreszeit! Die auf Lidar-Sensorik basierte CHM15k Gerätefamilie ist für den ganzjährigen Betrieb in jedem Klima ausgelegt.

Ein doppelwandiges Gehäuse kombiniert mit integriertem Lüfter und automatischem Heizsystem wirkt zuverlässig gegen Beschlagen, Niederschlag, Gefrieren oder Überhitzung des Ceilometers CHM15k.

Exakte Ergebnisse durch große Empfindlichkeit!
Zuverlässige und exakte Messergebnisse zu jeder Tages- und Nachtzeit werden gewährleistet durch den Einsatz von Laserquellen mit hoher Lebensdauer, Filtern mit schmaler Bandbreite und hochempfindlichen Fotodetektoren.

  • Aerosol-Rückstreuprofil, Wolkenhöhe, Wolkeneindringtiefe, Aerosolschichthöhe, Bedeckungsgrad, vertikale Sichtweite, Sky Condition Index
  • optisch (LIDAR)
  • Messbereich bis zu 15 km, optimierte Detektion mehrerer Wolkenschichten, einfacher augensicherer Betrieb, Servicefreundlicher modularer Geräteaufbau, verschiedene Datentelegramme inkl. Rohdaten
  • RS485, LAN, RS232 oder Modem V.21, V22,
  • 8350.00, 8350.01 incl. 8350.MOD, 8350.10, 8350.03
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Vorteile des lidar-basierten Wolkenhöhenmessers / Ceilometers CHM 15k

Der Lufft CHM 15k ist ein LIDAR-Höhensensor, der auf einem Rückstreuverfahren mit einer Wellenlänge basiert. Er detektiert die verschiedene Wolkenschichten (max. 9), Wolkeneindringtiefe, Bewölkungs- und Bedeckungsgrad (Sky Condition Index), die vertikale Sichtweite (VOR), Höhe der Aerosolschicht, die Grenzschicht und das Aerosol-Rückstreuprofil zuverlässig in einer Höhe von bis zu 15 km.

Seine exzellente Signalqualität erreicht der Sensor mithilfe seiner stabilen Wellenlänge sowie seines Nd:YAG Mikrochip-Lasers mit schmalem Strahl, der im 1064 nm Bereich arbeitet. Zudem ermöglicht seine Technik eine effiziente Tageslichtunterdrückung und reduziert Temperaturschwankungen auf ein Minimum.

Aufgrund seiner Pulsenergie und der Laserfrequenz ist er augensicher und ist als 1M-Produkt klassifiziert.

Außerdem zeichnet sich der CHM 15k durch sein benutzerfreundliches Design aus, das einen unbeaufsichtigten, kontinuierlichen Betrieb ermöglicht.

Der CHM 15k ist eine hochmoderne Lösung für die heutigen, vielfältigen Anforderungen der atmosphärische Forschung. Er eignet sich sowohl als anspruchsvolles Aerosol-Forschungsinstrument als auch als Teil eines großen Messnetzwerks.

Weitere Details in der Lufft CHM 15k Broschüre

Sie brauchen Unterstützung oder eine Beratung? Nehmen Sie Kontakt mit uns auf!

Anwendungsbeispiele des Wolkenhöhensensors / Ceilometers CHM 15k

Beim CHM 15k handelt es sich um ein einfaches, einwelliges Rückstreu-Lidar Wolkenhöhen-Messgerät bzw. Ceilometer. Innerhalb seines Messbereichs von bis zu 15 km erkennt er zuverlässig mehrere Wolkenschichten, Zirruswolken und Aerosolschichten. Der Ceilometer wird daher häufig für die folgenden Anwendungen und Ereignisse verwendet:

  • Cirruswolken in bis zu 15.000 m Höhe
  • Erstellung von Aerosol-Rückstreuprofilen
  • Höhe der Grenzschicht
  • Niederschlagmessung
  • Wolkenbedeckung
  • Nebel
  • Zur Ermittlung der vertikalen Sichtweite

Zu unseren Kunden gehören öffentliche und private Wetterdienste, Umweltagenturen sowie nationale und internationale Flughäfen.

Mehr dazu in unserer Lufft CHM 15k Broschüre

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Produktvarianten - Ceilometer CHM 15k "NIMBUS"

Der laserbasierte Cloud-Höhensensor Ceilometer CHM 15k "NIMBUS" ist in verschiedenen Produktvarianten erhältlich:

  • Ceilometer CHM 15k „NIMBUS“ (Artikelnr. 8350.00)
  • Ceilometer CHM 15k „NIMBUS“ mit DSL-Modem (Artikelnr. 8350.01)
  • Ceilometer CHM 15k „NIMBUS“, USA-Länderversion (Artikelnr. 8350.10)
  • Ceilometer CHM 15k „NIMBUS“, Gehäusefarbe Rot-Weiß (Artikelnr. 8350.03)

Alle Produktvarianten sind mit und ohne Batterie-Back Up System erhältlich (Artikelnr. 8350.BAT)

Bedienanleitung - Lufft - CHM Simulator (DE)
Bedienanleitung - Lufft - CHM Viewer (DE)
Bedienanleitung - Lufft - CHM15k
Bedienanleitung - Lufft - CHM15k
Brochure - Lufft - Ceilometers CHM 8k and CHM 15k
Brochure - Lufft - Cloud Height Detection (DE/EN)
Certificate IEC60825
CHM15k Lasersystem Certification
Certificate IEC61010
TÜV Certification - CHM15k, CHM8k
EU-Konformitätserklärung - CHM 15k
EU-Konformitätserklärung - CHM 15k
Firmware - Lufft - CHM15k 1.110 550
Please check compatibility via CHM 15k web interface
Firmware - Lufft - CHM15k 1.110 552
Please check compatibility via CHM 15k web interface
Manual - Lufft - CHM Simulator (EN)
Video - CHM15k: Technical Introduction of the Ceilometer CHM 15k
Video - Lufft: Leidenschaft für Präzision (Imagefilm)
Als Pdf herunterladen
Messtechnik
Messprinzip Lidar (optisch, Flugzeit)
Messparameter
Beschreibung Aerosol-Rückstreuprofil
Messbereich 5 m … 15.000 m
zeitliche Auflösung 2 … 600 s
Auflösebereich 5, 10, 15 m
Qualitäts- & Hilfswerte Externe und interne Temperatur, Fensterstatus, Laserstatus, Empfängerstatus
Zielwerte
In Schichten ausgegebene Werte Wolkenuntergrenze, Wolkeneindringtiefe, Aerosolschichthöhe
Anzahl der Schichten 1 – 9 Schichten (programmierbar); 3 Schichten (voreingestellt)
Genauigkeit der Abstandsmessung auf ein festes Ziel Der größere Wert von ±5 m oder ±0,2%.
Weitere ausgegebene Werte Bedeckungsgrad, vertikale Sichtweite, Sky Condition Index
Kommunikation
Standard-Schnittstellen RS485 (ASCII); LAN (Web-Schnittstelle, (S-) FTP, NetTools)
Optionale Schnittstellen DSL, Modem, RS232 für Serviceeinsätze
Elektrische Parameter
Stromversorgung 230 VAC oder 115 VAC, ±10 %
Stromverbrauch 250 W (Standard); 800 W (bei höchster Heizstufe)
UPS-Funktionalität (optional) Interne Backup-Batterie für die Elektronik (>1 Std.)
Laser-optische Parameter
Lichtquelle Nd:YAG Festkörperlaser
Wellenlänge 1064 nm
Pulsenergie 7 µJ
Pulsfolgefrequenz 5 - 7 kHz
Filter-Bandbreite 1 nm
Sichtfeldempfänger 0,45 mrad
Betriebssicherheit
Umweltvorschriften ISO 10109 - 11
Laserschutzklasse 1M, IEC 60825-1:2014
Gehäuseschutzklasse IP65
Elektrische Sicherheit EN 61326 - 1 Klasse B
Kennzeichnung CE
Betriebsbedingungen
Temperaturbereich -40 ... +50 °C
Relative Luftfeuchte 0 ... 100 %
Max. Windstärke 55 m/s
Physikalische Informationen
Maße 500 x 500 x 1550 mm
Gewicht 70 kg (130 kg inkl. Verpackung)
Als Pdf herunterladen

CHM 15k: In welchen Anwendungsbereichen ist das Lufft CHM15k Ceilometer im Einsatz?

Der Blick in Richtung Himmel - Die Anwendungen des CHM15k Wolkenhöhenmessers. In diesem Video wird Ihnen erläutert, in welchen Bereichen unser Wolkenhöhenmesser CHM15k eingesetzt werden kann und welche Alleinstellungsmerkmale hierbei zum Tragen kommen.

Zum Video: Die Anwendungen des CHM15k Wolkenhöhenmessers

CHM 15k: Vor-Ort-Kalibrierung & -Prüfung der Kalibrierung - wie geht das und wie oft sollte ich es durchführen?

Lufft bietet ein Wolken-Simulations-Tool (CHM-Simulator) an, um die Gerätequalität direkt im Feld zu überprüfen.

Der Simulator erzeugt verschiedene Lichtimpulse und Hintergrundlichtpegel, um die Erfassungseinheit und den Datenerfassungsweg der CHM 15k-Geräte zu testen. Der Ausgangspunkt ist der Laser selbst. Der Laserpuls wird durch die Simulation erkannt und es werden zeitverschobene LED-Impulse erzeugt. Durch den Vergleich mit dem gerätespezifischen Produktionsprotokoll kann der Anwender leicht Unterschiede in der Kalibrierung erkennen. Die Geräteüberprüfung per Simulation dauert maximal 30 Minuten und sollte einmal pro Jahr wiederholt werden.


Falls das Gerät einen Fehler ausgibt oder die Ergebnisse außerhalb der Spezifikationen liegen, muss das LOM (Laser Optikmodul) des Ceilometers ausgetauscht werden. Es kann repariert und im Labor neu kalibriert werden.

Darüber hinaus gibt es eine weitere Möglichkeit den CHM 15k Vor-Ort zu kalibrieren: die Erzeugung absoluter Aerosolschicht-Rückstreuungswerte. Diese absolute Kalibrierung kann auf zwei verschiedene Arten erfolgen:

1) Vergleich mit einem anderen Lidar-Instrument, das eine 10 mal höhere Empfindlichkeit als der Ceilometer und mindestens die gleiche Entfernungsauflösung von 5m haben sollte.

2) Klare Himmelskalibrierung und spezifische Regenwolken-Kalibrierung (beide Methoden werden in Kürze von den europäischen Wetterdiensten eingeführt). Hierzu findet derzeit Projekt zur Entwicklung der nötigen Algorithmen zu entwickeln. Mehr dazu auf der TOPROF Projektseite und in einem TOPROF Working Group Dokument. Die Vorteile der sogenannten Rayleigh-Kalibrierung und Wolken-Kalibriermethode sind, dassSie keine zusätzliche Ausrüstung benötigen. Diese Vor-Ort-Kalibrierung dauert 24 Stunden bis 1 Woche, da verschiedene Wolken- und Aerosolschicht-Situationen verglichen werden müssen. In einer regnerischen Jahreszeit, bei dauerhaft, niedrigem Wolkenstand, braunen Wolken oder bei Nebel funktioniert die atmosphärische Kalibrierung leider nicht. In diesen Fällen liefert die Überprüfung mithilfe des CHM-Simulators das beste Ergebnis.

CHM 15k: Wie finde/wähle ich die korrekte Firmware-Version anhand der Hardware-Version?

Neue CHM 15k-Firmware-Versionen sind immer in zwei Hardware-abhängigen Varianten verfügbar:    

  • Firmware-Version 0.xxx_550 (z. B. 0.743_550)
  • Firmware Version 0.xxx_552 (z. B. 0.743_552)


Die Version 0.735_552 und alle nachfolgenden Versionen X.XXX_552 gelten für neuere CHM 15k-Geräte, die seit Juni 2015 gebaut wurden. Von der installierten Firmware-Version 0.733 an finden Sie die richtige Updateversion auf der CHM 15k-Web-Oberfläche.

Bei Geräten mit Firmware-Versionen vor 0.733 erkennen Sie die Kompatibilität mithilfe der OS-Version (Web-Interface -> Geräte-Registerkarte "Firmware"):

Für OS: 12.12.1 bitte die Firmwareversion 0.735_550 und für OS: 15.06.1 die Firmwareversion 0.735_552 verwenden.

Wenn Sie versehentlich die falsche Version hochgeladen haben, wird das Statusbit 12 gesetzt. Sie können die entsprechende Version wieder installieren.

Die neue Firmware finden Sie im Downloadbereich oder auf der CHM 15k Produktseite.

CHM 8k / CHM 15k: Welches sind die maximalen Kabellängen für das CHM 8k / CHM 15k?

Die Standard-Kabellänge für Stromversorgung und Datenübertragung beträgt 10m. Längere Kabelverbindungen sind ebenfalls möglich. Bitte kontaktieren Sie uns gern hierzu.

CHM 8k / CHM 15k: Kann der Status der NTP-Abfrage (Zeitserver) überprüft werden?

Ab Firmware Version 1.020 werden über das Webinterface / Seite "Process Status" der Servername, Status der Erreichbarkeit, aktueller Zeitversatz, Abfrageintervall, etc. angezeigt.

Hinweis: Bei einem Zeitversatz über 1000s (ca. 17 Minuten) arbeitet der iterative Abgleich über das NTP Protokoll nicht mehr. Die Zeit muss dann z.B. über das Webinterface manuell gesetzt werden oder das Gerät neu gestartet werden. Beim Systemstart wird die Zeit bei Erreichbarkeit des NTP-Servers neu gesetzt.

CHM 8k / CHM 15k: Wie soll das Gerät bei der Installation in Bezug auf die Sonne ausgerichtet werden?

Die Gehäuseseite mit der Tür sollte Richtung Süden zeigen. Bei hoher Sonneneinstrahlung (südlich von 35° nördlicher Breite) sollte das Gerät über einen Adapterwinkel zusätzlich nach Norden gekippt werden, um die Beeinflussung durch die Sonneneinstrahlung möglichst gering zu halten.

Dies gilt für die nördliche Hemisphäre. Für die südliche Hemisphäre gelten die entgegengesetzten Himmelsrichtungen.

Berücksichtigen Sie bitte, dass Messungen gegen die Sonne für ein optisches Messgerät nicht möglich sind.
Wir bieten entsprechende Winkeladapter als Zubehör an. Bitte kontaktieren Sie uns gerne zu diesem Thema.

CHM 15k: Wie groß ist der Mindestabstand zwischen zwei Geräten, um gegenseitige Störungen der Rückstreusignale zu vermeiden?

Ein Abstand von 50cm der Geräte reicht aus, sofern über die Nivellierschrauben im Gerätefuß eine gegenseitige Verkippung von 0,5° gewährleistet ist.

CHM 8k / CHM 15k: Ist es möglich, die gerätespezifischen Overlap-Daten für eigene Berechnungen zu erhalten?

Die zu Ihrem Gerät passende Overlap-Daten kann Ihnen in Form einer Datei zugesendet werden. Bitte wenden Sie sich an met-service@otthydromet.com.

CHM 8k / CHM 15k: Hat das Gerät eine Fenster-Verschmutzungskontrolle?

Je nach Verschmutzungsgrad der Fenster wird eine entsprechende NetCDF-Variable (state_optics) von ihrem Ursprungswert 100 reduziert. Ab einem bestimmten Grenzwert (70) wird eine Warnung ausgegeben und der Statuscode des Gerätes geändert.
Dies kann als Empfehlung zum Reinigen der Scheiben genutzt werden.

CHM 8k / CHM 15k: In welchen Fällen springt der Gehäuselüfter an?

Bei Start des Gerätes: für typ. 2 Minuten, bei verschmutzten oder nassen Scheiben sowie bei detektiertem Regen, zur Kühlung bei Innentemperaturen > 39°C und per default jede Stunde zur Beseitigung von Staub, Pollen, etc. Um mögliche Lärmbelästigungen zu minimieren, kann über den Parameter BlowerMode die Aktivierung des Lüfters begrenzt werden. Achten Sie dabei bitte auf den korrekt gesetzten Parameter TimeZoneOffsetHours zur Einhaltung möglicher Nacht-/Ruhezeiten. Weitere Angaben finden Sie im Handbuch, Kapitel 8.1

CHM 8k / CHM 15k: Weshalb wird nach Start des Geräts Cloud Cover -2 angezeigt?

Für die Berechnung der Bedeckung gehen mind. die letzten 30 Minuten der gemessenen Daten ein. Ohne die vollständigen Daten (zeitlich) ist keine Berechnung möglich -> "-2" wird ausgegeben.

CHM 8k / CHM 15k: Was ist in Bezug auf die Verwendung von SD-Karten zu beachten?

Karten mit einer Speicherkapazität bis zu 32GB können verwendet werden ab Speed Class 10 aufwärts. Wir empfehlen Industriestandard. Formatierung muss mit FAT32-Dateisystem erfolgen. Die Formatierung über das Webinterface ist möglich und empfohlen. Zum Wechseln der Karte ist das Gerät herunter zu fahren und von extern stromlos zu schalten, sowie gegen Wiedereinschalten zu sichern.

CHM 8k / CHM 15k: Weshalb werden im Webinterface Messdaten verzögert oder erst nach Klicken von „Update“ angezeigt?

Bei der Viewer-Seite wurde die automatische Anzeige deaktiviert, um bei Verbindungen mit niedriger Datenrate den Datenverkehr gering zu halten. Die weiteren Daten werden alle 15s aktualisiert. Auf der Seite „Process Status“ werden die Daten alle 60s aktualisiert.

CHM 8k / CHM 15k: Wie sind die NetCDF Variablen "time" und "range" zu interpretieren?

"time" bedeutet den Endzeitpunkt der Messung

"range" den Anfang des Bereichs

CHM 8k / CHM 15k: Kann das Gerät per Remote bedient, neu gestartet oder deaktiviert werden?

Das Gerät kann über die RS485 Schnittstelle als auch über LAN/WAN und Webinterface komfortabel und passwortgeschützt konfiguriert, neu gestartet und herunter gefahren werden.
Über "restart system" wird sowohl die Firmware als auch das Betriebssystem neu gestartet.
Über "shutdown system" wird das System herunter gefahren und muss für einen Neustart vor Ort wieder eingeschaltet werden. Bitte berücksichtigen Sie dies, insbesondere wenn das Gerät nicht in unmittelbarer Nähe aufgestellt ist.
Finden Sie bitte eine ausführliche Beschreibung der Funktionalität im Handbuch.

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