Olgu, vaatame üksikasjalikumalt mahtuvuslike vihma- ja lumeandurite omadusi.
Seda andurit kasutatakse peamiselt sademete esinemise tuvastamiseks ja sademete liikide (vihm, lumi, segasademed) eristamiseks. Selle põhiprintsiip on kasutada avatud kondensaatorit selle pinnale langevate ainete dielektrilise konstandi muutuse mõõtmiseks.
Põhiprintsiibi lühikirjeldus
Anduri anduripind koosneb ühest või mitmest mahtuvuslikust plaadist. Kui anduripinnale langeb sademeid (vihmapiisad või lumehelbed), muudab see plaatide vahelise dielektriku omadusi, põhjustades seeläbi muutusi mahtuvuse väärtuses. Vee, jää ja õhu erinevate dielektriliste konstantide tõttu on mahtuvuse muutuste mustrite, kiiruse ja amplituudi analüüsimise abil võimalik kindlaks teha, kas esineb sademeid ja kas tegemist on vihma või lumega.
Peamised omadused ja eelised
1. Liikuvaid osi pole, kõrge töökindlus
Erinevalt traditsioonilistest kallutatavatest kopadega vihmaanduritest (mehaaniliste kallutatavate kopadega) ei ole mahtuvuslikel anduritel üldse liikuvaid osi. See vähendab oluliselt mehaanilise kulumise, kinnikiilumise (näiteks liiva, tolmu või lehtede poolt ummistumine) või külmumise põhjustatud rikkeid, on äärmiselt madala hooldusvajaduse ja pika kasutuseaga.
2. See suudab eristada sademete tüüpe (vihm/lumi/segasademed)
See on üks selle silmapaistvamaid eeliseid. Mahtuvuslike signaalide omaduste analüüsimise abil algoritmide abil saab määrata sademete faasiseisundi. See on ülioluline rakendusstsenaariumide puhul, mis nõuavad talviste sademete tüüpide täpset mõistmist (mis on oluline transpordi, kütte ja põllumajanduslike hoiatuste jaoks).
3. Tuvastatav sademete intensiivsus ja akumuleerumine (hinnanguline)
Mahtuvusnäitajate muutuste sageduse ja intensiivsuse mõõtmise abil saab hinnata sademete intensiivsust ja kumulatiivset hulka. Kuigi selle absoluutne täpsus ei ole tavaliselt nii hea kui rangelt kalibreeritud kallutuskopadel või kaaluga vihmamõõturitel, on see piisav trendide jälgimiseks ja kvalitatiivseks/poolkvantitatiivseks analüüsiks.
4. Kiire reageerimine
See suudab tuvastada väga kergete sademete (näiteks uduvihma ja kerge lumesaju) algust ja lõppu peaaegu viivituseta.
5. Madal energiatarve ja lihtne integreerimine
See sobib suurepäraselt integreerimiseks päikeseenergial töötavate automaatsete ilmajaamadega ja suudab andmeid kaugjuurdepääsuga edastada asjade interneti tehnoloogia abil.
6. See suudab väljastada rikkalikku teavet
See ei suuda väljastada mitte ainult lihtsaid „sademetega/sademeteta” lülitussignaale, vaid ka mitmemõõtmelisemat teavet, näiteks sademete tüübi koode ja sademete intensiivsuse taset.
Piirangud ja väljakutsed
Mõõtmistäpsus on suhteliselt piiratud (eriti sademete puhul)
Stsenaariumide puhul, mis nõuavad suure täpsusega mõõtmist (näiteks hüdroloogilised uuringud ja sademete vaatlused meteoroloogilistes operatsioonides), ei ole see tavaliselt esimene valik. Selle abil mõõdetud sademete väärtust mõjutavad kergesti sellised tegurid nagu sademete tüüp, temperatuur ja tuul ning see nõuab kohalikku kalibreerimist.
2. See on vastuvõtlik sademeteta häiretele
Kaste, härmatis ja jää: anduri pinnale kleepunud mittesademete kondensaadivett hindab andur ekslikult väga nõrga sademena.
Tolm, soolaosakesed, putukad, lindude väljaheited: kõik anduri pinnale kleepuvad ained võivad muuta mahtuvusväärtust, mis võib põhjustada valehäireid. Kuigi mõnel mudelil on probleemi leevendamiseks isepuhastuvad katted või küttefunktsioonid, ei saa seda täielikult kõrvaldada.
Tolm või pritsiv vesi tugeva tuulega: see võib põhjustada ka lühiajalise vale päästiku.
3. Regulaarne puhastamine ja kalibreerimine on vajalik
Andmete täpsuse tagamiseks tuleb anduripinda hoida puhtana ning see vajab regulaarset kontrolli ja hooldust. Pärast pikaajalist kasutamist võib olla vajalik uuesti kalibreerimine.
4. Maksumus on suhteliselt kõrge
Võrreldes lihtsa kallutatava ämbriga vihmamõõturiga on selle elektroonilised komponendid ja algoritmid keerukamad, seega on hankekulud tavaliselt kõrgemad.
Võrreldes kallutatava kopa vihmamõõturi südamikuga
Soovituslikud kohaldatavad stsenaariumid
| Omadused | Mahtuvuslik vihma- ja lumeandur | Kallutatava ämbri vihmamõõtur |
| Tööpõhimõte
| Dielektrilise konstandi muutuste mõõtmine (elektrooniline tüüp) | Mõõteämbri (mehaanilise tüübi) pööramiste arv |
| Põhiline eelis
| See eristab vihma ja lund, sellel pole liikuvaid osi, see vajab vähe hooldust ja reageerib kiiresti | Ühepunktiline sademete mõõtmine on suure täpsusega, suhteliselt madala hinnaga ja küpse tehnoloogiaga |
| Peamised puudused
| See on vastuvõtlik sademeteta interferentsile, sellel on suhteliselt madal sademete täpsus ja kõrge hind. | Seal on liikuvaid osi, mis on altid kulumisele või kinnikiilumisele, ei suuda vahet teha vihma ja lume vahel ning on talvel külmumisohtlikud. |
| Tüüpilised rakendused | Liiklusmeteoroloogia jaamad, liiklushoiatussüsteemid, nutikad linnad ja üldotstarbelised automaatjaamad
| Meteoroloogilised ärivaatlusjaamad, hüdroloogiajaamad, põllumajandusseire |
Väga sobivad stsenaariumid
Liiklusmeteoroloogiline seire: Kiirteede, lennujaamade ja sildade äärde paigaldatud süsteem annab õigeaegselt märku libedate teede ja jäätumise (vihma muutumine lumeks) ohtudest.
Üldotstarbelised automaatsed ilmajaamad: need peavad saama teavet sademete olemasolu ja tüüpide kohta ööpäevaringselt ning vähese hooldusega.
Nutikad linnad ja asjade internet: Linna ilmastiku tajumise võrgustiku osana jälgib see sademete esinemist.
On vaja eristada vihmaseid ja lumisi olukordi, näiteks suusakuurortides ja talispordiürituste toetamisel.
Mittesoovitatavad stsenaariumid: Olukordades, kus sademete mõõtmiseks on vaja äärmiselt suurt täpsust (näiteks seaduslike meteoroloogiliste vaatluste ja põhiliste hüdroloogiliste arvutuste jaamades), tuleks peamise mõõteseadmena eelistada kallutatavaid koppe või kaaluga vihmamõõtureid. Mahtuvuslikke andureid saab kasutada sademete tüüpide tuvastamise lisana.
Kokkuvõte
Mahtuvuslik vihma- ja lumesensor on „intelligentne valvur“. Selle põhiväärtus ei seisne laboritasemel täpsete sademete andmete pakkumises, vaid sademete esinemise ja tüüpide usaldusväärses ja vähese hooldusega tuvastamises ning olulise kvalitatiivse teabe pakkumises automatiseeritud otsustussüsteemidele (näiteks teede lumesulamissüsteemide automaatne aktiveerimine). Valiku tegemisel tuleks selgelt määratleda, kas enda vajadused on „täpne mõõtmine“ või „kiire tuvastamine“.
Ilmaandurite kohta lisateabe saamiseks võtke ühendust ettevõttega Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Ettevõtte veebisait:www.hondetechco.com
Postituse aeg: 02. detsember 2025