Anemometro ad ultrasuoni

**sonico** · 16/01/2011, 11:20

Salve a tutti, ho terminato la costruzione del nuovo sensore velocità/direzione vento ad ultrasuoni, ecco qualche foto

Il sensore è stato provato in galleria del vento professionale ed è stato rilasciato il relativo certificato di calibrazione, fino a 60m/s: misurazioni perfettamente lineari, l'errore massimo è risultato inferiore al 3% su tutta la scala.
Ho usato un processore DSP a 16bit, 40Mhz.

I dati tecnici principali sono:
Corpo realizzato con in PVC color avorio, torniti al controllo numerico.
Risoluzione 0.1m/s, precisione migliore del 3% su tutto il range di misura.
Risoluzione direzione: 1°, errore massimo +/- 2°
Frequenza di misura: programmabile da 4Hz a 120Hz
Frequenza di uscita dati: 1Hz o 4Hz (le uscite analogiche sono sempre aggiornate 4 volte al secondo)
Alimentazione 12-18Vcc, 25mA (a 120Hz il consumo sale a 40mA)
Uscita RS232, RS485/422, 2 uscite analogiche (velocità e direzione) 0..5V
Formato stringhe programmabile o formato NMEA
Grandezze di uscita: velocità, direzione, temperatura sonica, temperatura interna, velocità del suono, componenti cartesiane U e V, flag diagnostici
E' previsto un ingresso per un sensore di temperatura/umidità (Sensirion)
Dimensioni: diametro 160mm, altezza 180mm.
Peso: 550 grammi.
Diametro massimo palo: 50mm

Ho anche realizzato la centralina di trasmissione dati via GPRS, allego una foto anche di questa.

Che ne pensate?

**carlo cantoni** · 16/01/2011, 14:52

Bellissima realizzazione, complimenti

... anche se io preferisco, per una ragione puramente visiva, le classiche coppette e la bandierina per la direzione...

... potrebbe essere compatibile con le stazioni Davis?

Ciao e complimenti ancora

**sonico** · 16/01/2011, 18:17

Grazie Carlo.

... potrebbe essere compatibile con le stazioni Davis?

Non saprei, non conosco come le Davis si interfacciano ai sensori, immagino per l'anemometro leggano degli impusi, nel qual caso si potrebbe facilmente simulare sulle uscite analogiche il comportamento di un anemometro Davis. Tutto da verificare, però...

**Orso Polare** · 16/01/2011, 21:08

Verrebbe da dire.... gran bel giocattolo.. ma poi ti rendi conto che tutto è fuorchè un giocattolo...

Prodotto professionale e ottima ingegnerizzazione dello stesso, chi ci ha messo le mani ha una provenienza da un'attività svolta nel settore industriale avanzato.. e mi sembrerebbe anche con qualche punta di componentistica militare...

Sulle specifiche non c'è da dire nulla... sull'aspetto... francamente preferivo la prima versione.. molto piu tecnologica.... senza offesa ma questa mi sembra una versione elettronica di uno sgabello...

Comunque, aspetto a parte.. grande lavoro

**sonico** · 17/01/2011, 07:33

ahah no, nessuna componentistica militare, si compra tutto in RS!

Si, anche a me piace di più la versione precedente (complimenti, che memoria!), questa però ha il grande vantaggio di essere molto compatta (16cm anzichè 30), più leggera (0.5Kg anzichè 3Kg) e facile da maneggiare: con la precedente c'e' sempre il terrore di sbattere da qualche parte durante il montaggio o il trasporto e farla andare fuori taratura o rompere un trasduttore.
Questa è anche molto molto più semplice da assemblare.
Per contro, la precedente è più precisa e misura con un certo grado di "ridondanza" dato che determina 3 componenti, scartando la peggiore.
Inoltre, nella realizzazione "a sgabello"

, ho eliminato i circuiti e dispositivi per il riscaldamento e la sd-card per il log delle misure.

Ho voluto sperimentare le varie soluzioni che si trovano in commercio (vedi Vaisala e Gill) e valutarne pregi e difetti: se voglio precisione e prestazioni elevate scelgo la prima (tre sensori a 120°), se voglio costi bassi, praticità e leggerezza, scelgo la seconda.
L'elettronica è esattamente la stessa per entrambe le soluzioni.
Tra parentesi, la stessa scheda la stò utilizzando per un nivometro ad ultrasuoni, attualmente in test, a presto pubblicherò anche quello

Per chi non ricorda, il precedente era questo:
ST05_1.jpg ST05_3.jpg ST05_2.jpg

**sassetto** · 17/01/2011, 07:58

L'ho visto sabato dal vivo quel prototipo di nivometro....

**sonico** · 17/01/2011, 13:43

Ma dai! ...e funzionava? :-)

**sassetto** · 17/01/2011, 15:27

Non lo so... Eravamo in quel di Adria, io e il mio omonimo.

**sonico** · 19/01/2011, 07:01

Per rispondere a Carlo:

... potrebbe essere compatibile con le stazioni Davis?

A differenza dell'anamometro Davis, questo ha bisogno di essere alimentato con una tensione di 12V, una volta superato questo problema, da una veloce ricerca ho potuto verificare quanto segue: (correggetemi se sbaglio!)
- la velocità del vento viene codificata tramite apertura/chiusura verso massa del piedino #1 (filo arancio/bianco) con frequenza proporzionale alla velocità del vento (non ho trovato la funzione di trasferimento frequenza/velocità, ma credo sia nota).
Questa funzionalità può essere simulata facilmente dalla mia scheda in diversi modi.
- la direzione è ottenuta tramite un potenziometro, che deve essere alimentato da una tensione fissa (5V o 3.3V, pin #5 filo blu/bianco) per ottenere una tensione proporzionale alla direzione del vento sul pin #6 (filo verde).
Anche questa funzionalità è facilmente simulata dalla mia scheda, in quanto già prevista l'uscita analogica.

Quindi, la risposta a Carlo è "si può fare!"
Se qualcuno è disposto a prestarmene una, faccio anche la prova...

**meteotecnico** · 20/01/2011, 08:54

sonico bellissimo ......... non vorrei sbagliare ma penso che ci hai lavorato non poco su questa cosa !!! Vedo che sei della mia stessa idea: ti piacciono le cose fatte bene ........ Anche io vorrei farne uno

è un pezzo che ci penso e avevo anche buttato giù un'idea ......... poi molte altre cose mi hanno distratto, purtroppo ...... Anche il fatto che sto finendo la meteo seriosa che ho messo in piedi dalla scorso anno. Lo vorrei fare proprio per questa: attualmente ho un anemometro a coppe autocostruito più o meno clone del Vaisala WM30. Ho avuto per diverso tempo in mano il WMT700 sempre Vaisala, che penso tu conosci bene. Quanto mi piacciono queste cosette .........