La frequenza di campionamento nel rilevamento della T dell'aria

[capriccio]

Riallacciandomi per un attimo a questo argomento, affrontato in altro topic, mi è sembrato giusto realizzare un piccolo documento che possa aiutare a capire quanto, per alcuni parametri, perlomeno allo stato attuale della tecnologia, non siano necessarie frequenze di campionamento estremamente elevate.

Soprattutto riferendoci alla temperatura dell'aria, aspetto tra i più importanti per un appassionato, e sempre al centro di accesi confronti.

Non ha alcuna velleità scientifica, seppure, in una sua precedente versione, molto più ostica e difficile da digerire, venga utilizzato in ambiti professionali
costante di tempo.pdf - Google Drive

Mauro

[m.toso]

Buongiorno Mauro,
Ho provato ad accedere al link ma sembra essere “chiuso”, per accedervi è necessaria un’autorizzazione. Mi sto sbagliando io?

Grazie
Matteo


Inviato dal mio iPhone utilizzando Tapatalk

[capriccio]

Buongiorno Mauro,
Ho provato ad accedere al link ma sembra essere “chiuso”, per accedervi è necessaria un’autorizzazione. Mi sto sbagliando io?

Grazie
Matteo


Inviato dal mio iPhone utilizzando Tapatalk

probabile mio errore, ora dovrebbe essere ok

Mauro

[Kallo78]

Riallacciandomi per un attimo a questo argomento, affrontato in altro topic, mi è sembrato giusto realizzare un piccolo documento che possa aiutare a capire quanto, per alcuni parametri, perlomeno allo stato attuale della tecnologia, non siano necessarie frequenze di campionamento estremamente elevate.

Soprattutto riferendoci alla temperatura dell'aria, aspetto tra i più importanti per un appassionato, e sempre al centro di accesi confronti.

Non ha alcuna velleità scientifica, seppure, in una sua precedente versione, molto più ostica e difficile da digerire, venga utilizzato in ambiti professionali
costante di tempo.pdf - Google Drive

Mauro

Grazie Mauro. Documento da incorniciare e leggere a più riprese, soprattutto ogni volta che ci "arrabbiamo" per confronti insensati tra stazioni limitrofe, sensori e schermi differenti.
Personalmente ne farò tesoro. Sei riuscito con un linguaggio semplice a rendere chiaro un concetto articolato e nel mio caso in buona parte sconosciuto.

[capriccio]

Grazie Mauro. Documento da incorniciare e leggere a più riprese, soprattutto ogni volta che ci "arrabbiamo" per confronti insensati tra stazioni limitrofe, sensori e schermi differenti.
Personalmente ne farò tesoro. Sei riuscito con un linguaggio semplice a rendere chiaro un concetto non semplice e nel mio caso in buona parte sconosciuto.

Grazie Marco, troppo buono
ho cercato di esprimermi nella maniera più semplice possibile, ma non sono fornito di grandi doti su questo aspetto

posso però ragionevolmente affermare, purtroppo, che la documentazione ufficiale, che penso di poter postare (chiedo autorizzazione) cita chiaramente che, ad oggi, nessun sistema di rilevamento della temperatura, seppure professionale, è perfettamente aderente alle normative WMO, proprio per l'argomento trattato

solo rarissimi sensori PRT, di dimensioni estremamente ridotte, possono tentare di avvicinarvisi, e solo in contesti di flussi di ventilazione moderatamente sostenuti

Mauro

[Guglielmo]

Riallacciandomi per un attimo a questo argomento, affrontato in altro topic, mi è sembrato giusto realizzare un piccolo documento che possa aiutare a capire quanto, per alcuni parametri, perlomeno allo stato attuale della tecnologia, non siano necessarie frequenze di campionamento estremamente elevate.

Soprattutto riferendoci alla temperatura dell'aria, aspetto tra i più importanti per un appassionato, e sempre al centro di accesi confronti.

Non ha alcuna velleità scientifica, seppure, in una sua precedente versione, molto più ostica e difficile da digerire, venga utilizzato in ambiti professionali
costante di tempo.pdf - Google Drive

Mauro

Quindi, se ho capito bene ma, per mia colpa, ne dubito, gli schermi solari tendono a far sottostimare la reale temperatura dell'aria nelle ore più calde...

[capriccio]

Quindi, se ho capito bene ma, per mia colpa, ne dubito, gli schermi solari tendono a far sottostimare la reale temperatura dell'aria nelle ore più calde...

Ciao,

è un ipotesi assolutamente possibile seppure solo in determinate condizioni, possono verificarsi in situazioni di improvvisi "transienti" di temperatura

In una torrida e assolata giornata estiva, in cui le massime temperature si raggiungono e si mantengono con elevata costanza nel tempo, risulta molto più difficile che accada

Mauro

Edit
Correggo in parte perché ho scritto di fretta e dal cellulare
Puoi dividere la giornata in due fasi principali, che vanno dall'alba al tramonto
Nella prima fase, quella di salita della radiazione e della temperatura (parlo ovviamente di una giornata soleggiata) è estremamente probabile vi sia una sottostima, sarà tanto maggiore quanto più repentina sarà la salita della temperatura

Il pomeriggio, al calare della radiazione e conseguentemente della temperatura, avverrà esattamente l'opposto

È però molto probabile che non vengano falsati gli estremi, sempreché non si tratti di improvvisi transienti
Ne viene inficiata la temperatura media della giornata, l'entità delle sottostime solitamente compensa le sovrastime

Attenzione, tutto questo al netto di errori radiativi dovuti allo schermo solare

Mauro

[capriccio]

Faccio un ulteriore piccolo approfondimento a questo documento spiegandone l'obbiettivo principale

spesso, a prescindere dal discorso frequenza di campionamento, ci concentriamo su differenze a volte improvvise, apparentemente immotivate, ma che possono sviarci nella corretta valutazione, nel caso specifico, di una schermatura solare

la costante di tempo, come abbiamo visto, assume un impatto molto importante, tanto quanto lo sono gli errori radiativi e la ventilazione, conoscere la costante di tempo più approfonditamente può farci capire che un grafico di raffronto va sempre valutato su base giornaliera, e non sul singolo evento anomalo, tenendo in considerazione che comunque il periodo di raffronto dovrebbe essere tanto lungo da consentire di discernere correttamente l'influenza dei vari aspetti.

Così facendo saremo più efficaci nel distinguere alcuni dei comportamenti apparentemente anomali riconducibili invece ai sopracitati aspetti

capiremo cioè quando ci troviamo di fronte, ad esempio, ad un fenomeno di "overheating" (non fate caso all'approssimazione delle linee, eseguite a mano libera)

overheating.jpg
in questo caso i due schermi hanno comportamento analogo nelle varie fasi della giornata, dimostrano un ottimo allineamento, un errore radiativo pressocchè identico (l'errore radiativo è sempre presente) ma uno strano comportamento al salire della radiazione solare, temporaneo, e probabilmente dettato da un errore progettuale

questo fenomeno, passeggero, non è però un fenomeno costante, esso è strettamente legato all'angolo di incidenza dei raggi solari, potrebbe non apparire più nel grafico anche a distanza di pochi giorni o, viceversa, aumentare di intensità

differente invece, sarà il grafico in presenza di un diverso errore radiativo, sintomo di una diversa qualità delle schermature, nei materiali, nel disegno, nella capacità di smaltimento del calore etc

radiative error.jpg
in questo cao le due schermature presentano nuovamente un ottimo allineamento, una costante di tempo pressocchè identica, ma una differente resa al salire, oltre un certo livello, della radiazione solare

un ulteriore possibile comportamento

time constant.jpg
in questo caso le due schermature presentano medesima efficacia in termini di errore radiativo, ma una differente costante di tempo

un ultimo possibile scenario abbina ambo le problematiche

raderrcosterr.jpg
in questo caso la schermatura abbinata alla linea rossa presenta una pessima costante di tempo e un elevato errore radiativo

spero possa essere utile

Mauro

[Kallo78]

Utilissimo Mauro. Sul serio.
D'ora in poi leggerò i grafici di confronto tra i sensori e schermi con una rinnovata consapevolezza

[capriccio]

Utilissimo Mauro. Sul serio.
D'ora in poi leggerò i grafici di confronto tra i sensori e schermi con una rinnovata consapevolezza

Grazie Marco,
questo mi rende orgoglioso, ma non aspiravo a tanto

volevo solo far comprendere come la costante di tempo sia la chiave di lettura più corretta.
un sensore di temperatura a contatto ha una sua costante di tempo, una sua isteresi, perfettamente conosciute, di entità esatta

la costante di tempo di uno schermo solare è la risultante di tanti fattori, essa varia in base al variare dei parametri che la influenzano, nessun costruttore al mondo, purchè serio, potrà dichiarara la costante di tempo di uno schermo solare, potrà giocare con le parole con frasi del tipo "la costante di tempo più bassa tra i nostri modelli" a titolo di esempio, nulla più

ipotesi:
schermo A e schermo B di differenti modelli e differente produttore
giornata estiva, con vento (in linea teorica) pari a 0
sensori assolutamente identici e caratterizzati, stesso posizionamento, assolutamente identico

ipotizzando, sempre per assurdo, che i due schermi abbiano un'efficacia nella protezione dalla radiazione solare identica, qualunque forma di radiazione, avremo due curve sovrapponibili o con differenze dettate dall'incertezza di misura dei sensori

Giorno successivo
non cambia nulla nelle condizioni di misura ma è presente una ventilazione naturale debole, diciamo di 1 m/s
le curve che otterremo non saranno più sovrapponibili, si evidenzieranno delle differenze dettate dalla differente costante di tempo degli schermi che reagiranno in maniera diversa alla modesta ventilazione assente il giorno prima

Stesso test ma, come nel primo giorno, con vento pari a 0
stavolta però il test è stato effettuato a fine estate ma ancora con identica radiazione solare

sorprendentemente però, stavolta le curve non sono più sovrapponibili, eppure i sensori sono gli stessi, la radiazione solare idem, il vento è a 0
ciò che è cambiata è l'elevazione del Sole, anche lei concorre a modificare la costante di tempo degli schermi in maniera differente

e così via, purtroppo fin quasi all'infinito

Mauro