Точные измерения атмосферных температур в горных районах и на высоких высотах имеют решающее значение для прогнозов погоды и метеорологических исследований, которые могут помочь понять структуру атмосферы, оценить климатические модели и предсказать метеорологические явления.

Тем не менее, в области измерения температуры на большой высоте воздух разрежен, а оптические неконтактные измерения температуры или электронные датчики температуры должны сначала достичь теплового баланса с окружающей средой, что приводит к задержке данных.

Акустическая термометрия () — быстрое неконтактное измерение температуры, которое позволяет избежать воздействия традиционного электронного термометра на температуру объекта при измерении контакта, или прямого измерения температуры воздуха без установления термобаланса, отражающего температуру воздуха в реальном времени.

Традиционные методы акустической оценки температуры зависят от точных акустических приборов и постоянных стимулов для долгосрочного мониторинга температуры, которые увеличивают сложность измерения температуры и стоимость ее сохранения, а также уязвимы к нарушениям экологических шумов, что приводит к снижению коэффициента шума письма.

Чтобы преодолеть недостатки вышеуказанных технологий, в последнее время такие люди, как юэ ян и другие, предлагают бесконтактную акустическую технологию измерения температуры атмосферы, используя белые шумы окружающей среды, а не внешние источники звука для измерения температуры атмосферы, которая может быть осуществленной в реальном времени для мониторинга атмосферных температурных температ на высоте 5200 метров, с преимуществами неконтактного, точного измерения и быстрого ответа на них. Результаты его исследований (1) были опубликованы в авторитетном акустическом журнале "The Journal of the Acoustical Society of America" и опубликованы на обложке журнала.

В статье исследователи разработали устройство для измерения температуры — акустический резонатор бри-перро (AFPR), состоящее из резонаторов и звуковых волн, использующих окружающий шум для создания акустического резонанса в устройстве, а затем для выявления температуры воздуха путем обнаружения резонансных частот различных степеней. Ключ к этому лежит в Том, что существует линейная взаимосвязь между резонансной частотой и порядком модели, и через эту скрытую «подсказку» можно получить температуру воздуха.

Кроме того, учитывая сложность реального окружения, компенсация погрешности и оптимизация частотного ответа при реальном измерении повышают точность измерения.

(a) модель AFPR (b) реагирует на кривую AFPR через ограниченную метафору

Для проверки производительности вышеуказанного устройства исследователи использовали его для измерения температуры воздуха в лабораториях, на земле и на высоте соответственно. При измерении в лаборатории, проверка многоступенчатой резонансной характеристики AFPR через акустическую систему B&K, линейная квазипия корреляция с положительной температурой (R> 0,999). В звуковом отсеке AFPR реагирует на изменения температуры на 20 секунд быстрее, чем инфракрасный термометр.

В Пекин и каш горн поверхн измеря температур, продолжа результат мониторинг с электрон термометр средн размер отклонен < разниц 0,8 ℃, каш плат и ноч температур 30 ℃, AFPR точн отража изменен температур тенденц.

Высотн измерен, с швартовн воздушн шар [2] AFPR в каш на борт плат (высот 3700m) и hengdian (высот 120m) подъемн тест, максимальн мониторинг высот 5200m, измерен показыва, что в высотн окружа сред шум ≥ 35dB все ещ может стабильн измерен, с воздушн шар внутрен термометр средн размер отклонен < 0,5 ℃.

[1] ян юэ, цхи-ми ки, тао кьяо, джунбо ванг, ронг кай; В настоящее время в городе находится более 300 тысяч человек. 157 (2) : 1290-1301, https://doi.org/10.1121/10.0035794

[2] воздушный шар, соединенный с наземным устройством через канат, создает плавучесть, заполняемую более легкими газами (такими как гелий), которые позволяют ему левитировать в воздухе.