Ob-havo stantsiyalari turli xil atrof-muhit sensorlari bilan tajriba o'tkazish uchun mashhur loyiha bo'lib, shamol tezligi va yo'nalishini aniqlash uchun odatda oddiy chashka anemometri va havo pardasi tanlanadi.Jianjia Ma QingStation uchun u boshqa turdagi shamol sensori: ultratovushli anemometrni qurishga qaror qildi.
Ultrasonik anemometrlarda harakatlanuvchi qismlar yo'q, ammo savdo-sotiq elektron murakkablikning sezilarli o'sishidir.Ular ultratovushli impulsning qabul qiluvchiga ma'lum masofada aks etishi uchun zarur bo'lgan vaqtni o'lchash orqali ishlaydi.Shamol yo'nalishini bir-biriga perpendikulyar bo'lgan ikki juft ultratovush sensoridan tezlikni o'qish va oddiy trigonometriya yordamida hisoblash mumkin.Ultrasonik anemometrning to'g'ri ishlashi uchun qabul qiluvchi uchidagi analog kuchaytirgichni ehtiyotkorlik bilan loyihalash va ikkilamchi aks-sadolardan, ko'p yo'nalishli tarqalishdan va atrof-muhitdan kelib chiqadigan barcha shovqinlardan to'g'ri signalni olish uchun keng signalni qayta ishlash kerak.Dizayn va eksperimental jarayonlar yaxshi hujjatlashtirilgan.[Jianjia] sinov va kalibrlash uchun shamol tunnelidan foydalana olmaganligi sababli, u vaqtinchalik anemometrni mashinasining tomiga o'rnatdi va ketdi.Olingan qiymat avtomobilning GPS tezligiga mutanosib, lekin biroz yuqoriroq.Buning sababi hisoblash xatolari yoki tashqi omillar, masalan, sinov vositasidan yoki boshqa yo'l harakatidan shamol yoki havo oqimining buzilishi bo'lishi mumkin.
Boshqa sensorlar orasida havo bosimi, namlik va haroratni o'lchash uchun optik yomg'ir sensori, yorug'lik sensori, yorug'lik sensori va BME280 mavjud.Jianjia QingStation-dan avtonom qayiqda foydalanishni rejalashtirmoqda, shuning uchun u atrof-muhit tovushi uchun IMU, kompas, GPS va mikrofonni ham qo'shdi.
Sensorlar, elektronika va prototiplash texnologiyasidagi yutuqlar tufayli shaxsiy ob-havo stantsiyasini qurish har qachongidan ham osonroq.Arzon narxlardagi tarmoq modullarining mavjudligi ushbu IoT qurilmalari o'z ma'lumotlarini umumiy ma'lumotlar bazalariga uzatishi va mahalliy hamjamiyatlarni atrofdagi ob-havo ma'lumotlari bilan ta'minlashga imkon beradi.
Manolis Nikiforakis ob-havo piramidasini qurishga harakat qilmoqda, bu keng miqyosda joylashtirish uchun mo'ljallangan, butunlay qattiq holatda bo'lgan, texnik xizmat ko'rsatmaydigan, energiya va aloqa vositalaridan mustaqil ob-havo o'lchash qurilmasi.Odatda, ob-havo stantsiyalari harorat, bosim, namlik, shamol tezligi va yog'ingarchilikni o'lchaydigan sensorlar bilan jihozlangan.Ushbu parametrlarning aksariyati qattiq holatdagi sensorlar yordamida o'lchanishi mumkin bo'lsa-da, shamol tezligini, yo'nalishini va yog'ingarchilikni aniqlash odatda elektromexanik qurilmaning qandaydir shaklini talab qiladi.
Bunday sensorlarning dizayni murakkab va qiyin.Katta joylashtirishni rejalashtirayotganda, shuningdek, ular iqtisodiy jihatdan samarali, o'rnatish oson va tez-tez texnik xizmat ko'rsatishni talab qilmasligiga ishonch hosil qilishingiz kerak.Ushbu muammolarning barchasini bartaraf etish yanada ishonchli va arzonroq ob-havo stantsiyalarini qurishga olib kelishi mumkin, keyinchalik ularni chekka hududlarda ko'p miqdorda o'rnatish mumkin.
Manolis bu muammolarni qanday hal qilish bo'yicha ba'zi fikrlarga ega.U shamol tezligi va yo‘nalishini akselerometr, giroskop va kompasdan inertial sensor blokida (IMU) (ehtimol, MPU-9150) suratga olishni rejalashtirmoqda.Reja IMU sensorining harakatini kuzatish, chunki u mayatnik kabi kabelda erkin tebranadi.U salfetkada bir qancha hisob-kitoblarni amalga oshirgan va ular prototipni sinab ko'rishda kerakli natijalarni berishiga ishonchi komil.Yomg'irni aniqlash MPR121 yoki ESP32 da o'rnatilgan sensorli funksiya kabi maxsus sensor yordamida sig'imli sensorlar yordamida amalga oshiriladi.Yomg'ir tomchilarini aniqlash orqali yog'ingarchilikni to'g'ri o'lchash uchun elektrod yo'llarining dizayni va joylashuvi juda muhimdir.Sensor o'rnatilgan korpusning o'lchami, shakli va vazni taqsimoti ham juda muhim, chunki ular asbobning diapazoni, o'lchamlari va aniqligiga ta'sir qiladi.Manolis bir nechta dizayn g'oyalari ustida ishlamoqda, u butun ob-havo stantsiyasi aylanadigan korpus ichida bo'ladimi yoki faqat ichidagi sensorlar bo'ladimi, degan qarorga kelishdan oldin sinab ko'rishni rejalashtirmoqda.
Meteorologiyaga qiziqishi tufayli [Karl] ob-havo stantsiyasini qurdi. Ulardan eng yangisi ultratovushli shamol sensori bo'lib, u shamol tezligini aniqlash uchun ultratovush impulslarining parvoz vaqtidan foydalanadi.
Karla sensori shamol tezligini aniqlash uchun shimolga, janubga, sharq va g'arbga yo'naltirilgan to'rtta ultratovush transduseridan foydalanadi.Ultrasonik impulsning xonadagi sensorlar o'rtasida harakat qilish vaqtini o'lchash va maydon o'lchovlarini olib tashlash orqali biz har bir eksa uchun parvoz vaqtini va shuning uchun shamol tezligini olamiz.
Bu hayratlanarli darajada batafsil dizayn hisoboti bilan birga muhandislik yechimlarining ta'sirchan namoyishi.
Xabar vaqti: 2024 yil 19 aprel