Già molto tempo fa, ebbi modo di porre l'attenzione sull'importanza della costante di tempo in un sistema complesso schermo+sensore per quanto concerne il rilevamento della temperatura dell'aria.
Ne nacque un semplice documento, estremamente semplificato, ma che ne descriveva le nozioni fondamentali, documento che, per comodità, allego nuovamente
In questi giorni, seppure in altro post, si è affrontato il discorso dei sensori combinati, dei loro contenitori, e dei filtri utilizzati per la protezione del sensore, tutti componenti che giocano un ruolo importante proprio in relazione alla modifica della costante di tempo nativa del sensore utilizzato.
Ricordiamo sempre, come regola fondamentale, che un sensore a contatto, cioè la totalità dei sensori di temperatura e umidità da noi utilizzati, non registra MAI il misurando, nello specifico la temperatura dell'aria, ma la SUA temperatura, che è il risultato di un numero n di trasferimenti termici, voluti e non, dei quali la REALE variazione della temperatura dell'aria ne è solamente uno
A tal scopo, sulla base dei conosciuti sensori Ecowitt della serie EP, mi sono permesso di provare a modificarne la struttura e il tipo di protezione, al fine di verificare quanto la variazione della costante di tempo avrebbe influito in un campionamento eseguito a 5 minuti.
Ho pertanto modificato un sensore originale sostituendo il filtro originale PTFE con un filtro sinterizzato in acciaio di produzione Rotronic
synthered.jpg
a sinistra la versione originale, a destra la versione con filro sinterizzato
ambedue i sensori sono stati installati, alla medesima altezza, in uno schermo Comet System F-8004, schermo che ha predisposizione per massimo 4 sensori
in secondo step, ho provveduto a rimuovere totalmente il filtro dal sensore di destra, cosa concettualmente errata perchè potenzialmente dannosa per il sensore stesso, in questo modo
no filt.jpg
terzo step di questo test, ancora nelle fasi iniziali di preparazione, prevede un montaggio totalmente differente, con un contenitore totalmente differente e sempre con diverse tipologie di filtro
new).jpg
non siamo nel periodo dell'anno migliore per questo genere di test, ma qualcosa nei prossimi giorni provvederò a postarlo, sapendo però che dovremo attendere la prossima primavera per cominiciare a raccogliere dati utili, periodo in cui prevedo di avere il Comet al completo con 4 diverse tipologie di supporto e filtro
spero l'argomento possa essere interessante
M.
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Ecco, a puro titolo di esempio, una prestazione tipo relativa alla giornata di ieri, non particolarmente difficile a causa della bassa radiazione solare e dello stato perturbato del tempo
sono i due estremi delle configurazioni, il sensore EP con il filtro originale PTFE e altro sensore identico ma SENZA alcun filtro di protezione
nel secondo grafico in rosso sono evidenziate le differenze di reattività, (riduzione della costante di tempo del sistema) nelle fasi di salita della temperatura, in verde le differenze in fase di discesa
nel primo grafico viene preso come riferimento (valore 0) il sensore originale con filtro PTFE, e ci permette di notare lo scostamente del sensore senza alcuna protezione, ci permette anche di intuire la maggiore "nervosità" generale della risposta del sensore nudo
ovviamente il vento va tenuto in grande considerazione, è lui uno degli aspetti più importanti nella variazione della costante di tempo dello schermo (e del sensore al suo interno di conseguenza), tanto maggiore sarà la ventilazione tanto minore sarà la costante di tempo del sistema nel suo complesso
sch1.jpgsch2.jpg
M.
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Aggiungo, per completezza, i dati di umidità relativa
anche in questo caso la diversa costante di tempo viene confermata nelle rapide variazioni, seppure i dati appaiano coerenti tra loro, le differenze però, mai eccessive, vanno valutante con attenzione perchè, nella maggior parte dei casi siamo vicini o all'interno delle tolleranze dei sensori
sch3.png
Buona lettura
M.
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Che differenze ti aspetti tra i due sensori con filtri diversi?
In teoria poi uno schermo solare più piccolo avrà una costante di tempo minore a parità di materiali e costruzione, no?
Beh, le differenze si evincono facilmente dal grafico, cambieranno al variare delle condizioni ma è sempre la costante di tempo a dettare le differenze
Va tenuto conto dell'errore radiativo ma non in questo caso perché esso è il medesimo per entrambi i sensori
Si, uno schermo più piccolo ha minore costante di tempo
M.
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Se ci sono altri interventi con test a supporto ma relativamente al discorso costante di tempo e filtri e soluzioni differenti sono ben accetti, purché correttamente spiegati, con descrizione dettagliata delle modalità etc
Grazie
M.
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Grazie Marco
nel nostro piccolo cerrchiamo di cavare qualche ragno dal buco di questa splendida quanto occulta materia e per questo grazie anche a te per il sempre prezioso supporto e ai tuoi test
fortunatamente il Comet ci da la possibilità di fare questo tipo di test nelle condizioni corrette, eliminando quindi problematiche dettate da diverso schermo, esposizione, altezza etc in maniera che possiamo tentare, e sottolineo tentare, di capire meglio su cosa indirizzarci per uniformare e rendere più omogenei i dati
M.
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I dati di ieri, condizioni lievemente differenti ma che confermano sostanzialmente i diversi comportamenti
M.
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Dati parziali di oggi, giornata piuttosto movimentata in termini meteo, con frequenti capovolgimenti delle condizioni e improvvise variazioni sia di temperatura che di umidità
si conferma la maggior reattività, come è ovvio, del sensore senza alcun filtro di protezione, in termini invece di umidità i risultati paiono coerenti ed equilibrati, anche durante i rapidi transienti non si notano deviazioni tali da impensierire e possono essere ritenute all'interno delle tolleranze strumentali
M.
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