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An Inexpensive Remote Snow-Depth Gauge based on Ultrasonic Wave Reflection from the Snow Surface

Published online by Cambridge University Press:  20 January 2017

H. Gubler*
Affiliation:
Eidg. Institut fur Schnee- und Lawinenforschung, 7260 Weissfluhjoch/Davos, Switzerland
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Abstract

Total snow depth is determined by measuring the time of flight of an ultrasonic wave packet emitted from a sonic transmitter above the snow surface and reflected from the snow surface back to the receiver/transmitter system. The light-weight system is battery powered (operating time without battery change at least 8 months) and can be fixed to any post above the snow surface. The absolute precision is better than ±0.03 m. Data and commands are transmitted by a single two-wire system up to several kilometres.

Résumé

Résumé

La hauteur de neige totale est déterminée en mesurant le temps qu’il faut à un paquet d’ondes d’ultrason pour parcourir la distance d’un émitteur monté au-dessus de la couverture de neige jusqu’à la surface de manteau neigeux et retour à l’émetteur/récepteur. L’appareil de mesures, qui est léger et alimenté par une batterie (durée sans changer de batterie au moins 8 mois), peut par exemple étre monté sur une barre qui fait office de jalon au-dessus de la couverture de neige. L’exactitude est meilleure que ±0,03 m. Les données ainsi que les ordres de mesures peuvent être transmis jusqu’à plusieurs kilomètres, au moyen du même système à deux conducteurs.

Zusammenfassung

Zusammenfassung

Durch die Messung der Laufzeit ernes Ultraschall-Wellenpaketes von einem über der Schneedecke montierten Sender zur Schneeoberflähce und zurück zum Senden/Empfänger wird die Totalschneehöhe bestimmt. Das leichte, batteriegespeiste Messgerät (Betriebsdauer ohne Batteriewechsel mindestens 8 Monate) kann beispielsweise an einer Pegelstange über der Schneedecke montiert werden. Die Genauigkeit ist höher als ±0,03 m. Die Daten sowie der Messbefehl können über das gleiche Zweileitersystem bis zu mehreren km weit übertragen werden.

Information

Type
Instruments and Methods
Copyright
Copyright © International Glaciological Society 1981
Figure 0

Fig. 1. Ultrasonic snow-depth gauge. The receiver/transmitter system is at the left end of the horizontal rod. The radiation-shielded converter is at the right end.

Figure 1

Table I. Results from November to March 1979

Figure 2

Fig. 2. Typical plot of automatically registered snow depth HS along with wind and drift data as a function of time.

Figure 3

Fig. A1. Control circuit.

Figure 4

Fig. A2. Converter circuit.

Figure 5

Fig. A3. Line-driver circuit.

Figure 6

Fig. A4. Transmitter circuit.

Figure 7

Fig. A5. Receiver circuit.