search query: @keyword kosteusmittaus / total: 7
reference: 3 / 7
Author: | Lehtola, Terhi Johanna |
Title: | Upper Atmosphere Humidity Measurement with Drycap Sensor |
Yläilmakehän kosteusmittaus Drycap-anturilla | |
Publication type: | Licentiate thesis |
Publication year: | 2014 |
Pages: | xii + 83 Language: eng |
Department/School: | Teknillisen fysiikan laitos |
Main subject: | Optiikka ja molekyylimateriaalit (Tfy-125) |
Supervisor: | Ikkala, Olli |
Instructor: | Kivi, Rigel ; Backman, Leif |
Electronic version URL: | http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201507013639 |
OEVS: | Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning CentreIn the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network. The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/ You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.
Logging on to the customer computers
Opening a thesis
Reading the thesis
Printing the thesis
|
Location: | P1 Ark Aalto 2445 | Archive |
Keywords: | upper atmosphere radiosonde sesor water vapor humidity measurement yläilmakehä radiosondi anturi vesihöyry kosteusmittaus |
Abstract (eng): | Atmospheric water vapor is a significant greenhouse gas. To gain proper understanding of the impact of water vapor on the climate, atmospheric water vapor profiles should be measured with high precision and accuracy. Due to challenging environmental conditions including extremely low temperatures and humidity concentrations, few research grade instruments are capable of measuring humidity accurately in upper troposphere and stratosphere. Laborious utilization or inadequate resolution of the existing methods necessitates a more feasible instrument for frequent use. To provide a user-friendly precision instrument for atmospheric measurements, Vaisala has launched a reference radiosonde program. In the first phase of the program, the standard Vaisala RS92 radiosonde was equipped with a Drycap® humidity sensor module. Drycap® is a highly sensitive capacitive polymer sensor originally developed for measuring ultra-dry gases in challenging industrial conditions. In the reference radiosonde prototype RR01, the specified measurement range of the Drycap® sensor is -30 ... -90 °C in frost point temperature. This thesis describes the main branches of reference radiosonde development during 2009-2013. Various mechanical structures to protect the sensor from turbulence were studied by modelling and field testing. Compensation algorithms were developed to eliminate systematic measurement error. Measurements were conducted at various sites around the globe to examine the performance in different environmental conditions. The results show that Drycap® is a promising technology for measuring small concentrations of water vapor in upper troposphere and stratosphere. The project succeeded in improving the performance of the prototype. The residual measurement bias relative to the chilled mirror instrument could not be completely eliminated and should be addressed in future work. |
Abstract (fin): | Ilmakehän vesihöyry on merkittävä kasvihuonekaasu. Vesihöyryn ilmastovaikutusten selvittämiseksi ilmakehän kosteusprofiilit tulee mitata mahdollisimman tarkasti ja luotettavasti. Erittäin matalan lämpötilan ja alhaisen vesihöyrypitoisuuden vuoksi vain harvat mittalaiteet pystyvät mittaamaan kosteutta tarkasti ylätroposfäärin ja alastratosfäärin haastavissa olosuhteissa. Nykyisten mittausmenetelmien huonon käytettävyyden tai riittämättömän resoluution vuoksi tarvitaan käyttökelpoisempi mittalaite usein tehtäviä mittauksia varten. Tarjotakseen käyttäjäystävällisen tarkkuusinstrumentin ilmakehämittauksiin Vaisala Oyj on käynnistänyt referenssiradiosondiohjelman. Ohjelman ensimmäisessä vaiheessa Vaisalan RS92-radiosondiin lisättiin Drycap®-kosteusanturimoduli. Drycap® on erittäin kuivien kaasujen kosteuden mittaamiseen tarkoitettu kapasitiivinen polymeerianturi, joka on alun perin kehitetty vaativaan teollisuuskäyttöön. RR01- referenssiradiosondiprototyypissä Drycap®:n määritetty huurrepistemittausalue on -30 ... -90 °C. Tämä työ kuvaa referenssiradiosondikehitystä vuosina 2009-2013. Työssä tutkittiin erilaisia mekaanisia rakenteita, jotka suojaavat anturia turbulenssilta ja vesipartikkeleilta. Kompensaatioalgoritmeja kehitettiin systemaattisen mittausvirheen eliminoimiseksi. Mittauksia suoritettiin useassa paikassa eri puolilla maapalloa ympäristöolosuhteiden vaikutusten tutkimista varten. Tulokset osoittavat, että Drycap® on lupaava teknologia pienten kosteuspitoisuuksien mittaamiseen ylätroposfäärissä ja alastratosfäärissä. Projektin aikana onnistuttiin parantamaan RR01-prototyypin suorituskykyä. Referenssiradiosondin ja peilihygrometrin mittaustulosten jäljelle jäänyttä erotusta tulisi tutkia jatkossa lisää. |
ED: | 2014-08-15 |
INSSI record number: 49569
+ add basket
INSSI