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  1. #1
    myMeteoNetwork Team L'avatar di capriccio
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    Predefinito Filtri sensore e costante di tempo

    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

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  2. #2
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    Predefinito Re: Filtri sensore e costante di tempo

    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

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  3. #3
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    Predefinito Re: Filtri sensore e costante di tempo

    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

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  4. #4
    Bava di vento
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    Predefinito Re: Filtri sensore e costante di tempo

    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?

  5. #5
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    Predefinito Re: Filtri sensore e costante di tempo

    Citazione Originariamente Scritto da Simocolo99 Visualizza Messaggio
    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

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  6. #6
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    Predefinito Re: Filtri sensore e costante di tempo

    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
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  7. #7
    Uragano L'avatar di Kallo78
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    Predefinito Re: Filtri sensore e costante di tempo

    Citazione Originariamente Scritto da capriccio Visualizza Messaggio
    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.
    Complimenti Mauro per la chiarezza espositiva e per l'interessante contenuto.
    Si spiegano molte cose soprattutto per chi ha la possibilità di confrontare sensori/schermi differenti.


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  8. #8
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    Predefinito Re: Filtri sensore e costante di tempo

    Citazione Originariamente Scritto da Kallo78 Visualizza Messaggio
    Complimenti Mauro per la chiarezza espositiva e per l'interessante contenuto.
    Si spiegano molte cose soprattutto per chi ha la possibilità di confrontare sensori/schermi differenti.


    Inviato dal mio SM-A528B utilizzando Tapatalk
    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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  9. #9
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    Predefinito Re: Filtri sensore e costante di tempo

    I dati di ieri, condizioni lievemente differenti ma che confermano sostanzialmente i diversi comportamenti

    M.
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  10. #10
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    Predefinito Re: Filtri sensore e costante di tempo

    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

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