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Vaisala Weather Transmitter WXT520
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Strahlungsgeber CMP 11
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Niederschlagsgeber
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Vaisala Weather Transmitter WXT520
Der Vaisala Weather Transmitter WXT520 (Abb. 1 und Abb. 2) misst Luftdruck, Feuchtigkeit, Niederschlag, Temperatur Windgeschwindigkeit und Windrichtung mit einem Gerät. Er arbeitet intern mit einem 12 Bit-Analog-Digitalwandler.
Beschreibung und technische Daten (Genauigkeit und Auflösung) |
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PTU-Modul für Luftdruck, Temperatur und Luftfeuchte
In
einem PTU-Modul werden Luftdruck-,Temperatur und Feuchtemessungen
jeweils durch kapazitive Messmethoden ausgeführt.
Der
Luftdruck wird mit dem BAROCAP®-Halbleitersensor gemessen. Der
Messbereich beträgt 600 hPa bis 1100 hPa.
Die
Temperatur wird mit dem keramischen THERMOCAP®-Sensor gemessen.
Der Messbereich beträgt -52 °C bis +60 °C.
Die
Feuchtemessungen basieren auf der HUMICAP®-Technologie. Der
Vaisala HUMICAP®-Sensor
besitzt eine gute Langzeitstabilität in verschiedensten
Umgebungen. Der Feuchtemessbereich beträgt 0 % bis 100 %
relative Feuchte.
Das PTU-Modul ist in einem speziellen
Strahlungsschutz montiert. Dieser schützt die Sensoren vor
indirekter und direkter Sonneneinstrahlung sowie vor Niederschlag.
Das Kunststoffmaterial der Platten besitzt ausgezeichnete
Wärmeeigenschaften und eine UV-stabilisierte Struktur. Die
weißen Außenflächen reflektieren die Strahlung,
während die schwarzen Innenflächen die aufgestaute Wärme
absorbieren.
Windmessungen: Windgeschwindigkeit und Windrichtung
Mit dem WINDCAP®-Sensor werden sowohl Windgeschwindigkeit als auch Windrichtung gemessen. Der Sensor erfasst die horizontale Windgeschwindigkeit und -richtung mithilfe von Ultraschall. Die horizontale Anordnung von drei Ultraschall-Messwandlern in gleichen Abständen ist ein patentiertes Design von Vaisala. Es sorgt für genaue Windmessungen aus allen Richtungen ohne tote Winkel und Anzeigefehler. Der Windsensor hat keine beweglichen Teile und ist dadurch wartungsfrei. Der Messbereich für die Windge-schwindigkeit beträgt 0 m/s bis 60 m/s und für die Windrichtung 0 ° bis 360 °.
Abb. 3: Strahlungsgeber CMP11
Die globale und diffuse Solarstrahlung werden mit einem Pyranometer CMP11 von Kipp & Zonen (siehe Abb.3) gemessen. Pyranometer sind Sensoren zur Messung der Strahlung (Global- und Diffusstrahlung) spez. von der Sonne oder anderen Strahlungsquellen bei Wellenlängen in einem Bereich von 310 nm bis 2800 nm. Die zwei Pyranometer haben ein Sensorelement welches auf dem Prinzip der Thermosäule basiert.
Beim CMP11 handelt es sich hier um rotationssymmetrisch angeordnete Thermoelemente (32 Thermoelemente) welche elektrisch in Serie geschaltet sind.
Um die diffuse - und die globale Strahlung zu messen sind zwei Strahlungsgeber voran-den, die beide horizontal montiert sind. Ein Strahlungsgeber wird von einem Metallband abgeschattet (Schattenband) und misst somit die diffuse Strahlung. Das Schattenband muss entsprechend dem Zenitstand der Sonne regelmäßig nachgestellt werden. Der unbeschattete Strahlungsgeber misst die Globalstrahlung. Die Spannung der Thermosäule wird vom Datenlogger der Wetterstation mit einem 16 Bit-A/D-Wandler erfasst und gespeichert. ausgeliefert.
Es sind zwei Strahlungsgeber vorhanden (Abb. 4), die beide horizontal montiert sind. Ein Strahlungsgeber wird von einem Schattenband (siehe Abb. 5) abgeschattet und misst somit die diffuse Strahlung. Das Schattenband muss entsprechend dem Zenitstand der Sonne regelmäßig nachgestellt werden. Der unbeschattete Strahlungsgeber misst die Globalstrahlung.
Diffuse Strahlung und globale Strahlung
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Beide Strahlungsgeber sind baugleich. Für die diffuse Strahlung wird ein Schattenband (siehe Abb. 5) verwendet, dass nach der Deklination der Sonne nachgestellt werden muss. |
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Für die Messung des Niederschlags sind zwei Messsysteme vorhanden
Niederschlagsmesssystem RAINCAP®-Sensor
Niederschlagsmesssystem mit einer Kippwaage
Niederschlag mit dem Vaisala RAINCAP® Sensor
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Die Niederschlagsmessung erfolgt mit dem RAINCAP®-Sensor (siehe Abb.6), der den Aufschlag einzelner Re-gentropfen über einen akustischen Sensor (piezoelek-trischen Detektor) erfasst. Die dabei generierten Signale sind proportional zum Volumen der Tropfen. Dadurch können die Signale der einzelnen Tropfen direkt in die Gesamtregenmenge umgerechnet werden. Im Vergleich zu traditionellen Niederschlagsmess-geräten kann der RAINCAP®-Sensor detailliertere Niederschlagsdaten liefern. Der WXT520 misst die Gesamtmenge sowie Intensität und Dauer des Nieder-schlags in Echtzeit. |
Abb. 6: Regenmessungen mit dem WXT520 |
Niederschlagsgeber mit einer Kippwaage
Es wird der auf die Erdoberfläche fallende Niederschlag wie Regen, Schnee, Hagel etc. gemessen. Der Niederschlag gelangt durch die 200 cm² große Auffangfläche (Abb.7) über ein Auffangsieb in eine Kippwaage. Die Kippwaage schlägt bei einer bestimmten Wassermenge um und entleert sich, während die andere Hälfte zur Wasseraufnahme bereitgestellt wird.
Die Kippvorgänge (Abb.8) werden von einem Reedschalter erfasst und als Impulsausgang (1 Impuls pro 0,1 mm Niederschlag) bereitgestellt. Maximal kann eine Niederschlagsintensität von 7 mm/min gemessen werden.
Für den Winterbetrieb ist das Gerät mit einer thermostatisch geregelten Heizung ausge-rüstet.
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