Davis vs. Greisinger  (Gelesen 645 mal)

Offline robert79

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Davis vs. Greisinger
am: 22.05.2017, 20:12:23
Hallo,
es ist hier im Forum schon öfters über die Temperaturgenauigkeit der VP2 diskutiert worden. Da ich selbst bei meiner Davis Station (Baujahr 2015 - Genauigkeit lt. Hersteller +/- 0,5°C) vor allem im unteren Temperaturbereich Abweichungen vermutet habe, habe ich mir ein Greisinger GTH 175 PT angeschaffen und mit Vergleichsmessungen begonnen. Natürlich habe ich die Genauigkeit des Greisingers vorher mit der Eiswassermethode überprüft. Begonnen habe ich im Jänner bei -8°C bis jetzt im Mai bei 24°C. Dazu habe ich den Fühler des Greisingers in den Strahlenschutz der Davis direkt zum Thermo/Hygro-Sensors gesteckt und dort 1 bis 2 Stunden belassen und dann öfters abgelesen. Das habe ich alle paar Tage so gemacht und das bei unterschiedlichsten Wetterbedingungen. Dadurch habe ich hunderte Vergleichswerte bekommen.
Das Ergebnis: unter 0°C misst die VP2 0,7-1,1° höhere Werte
                          von 0 - 10 °C  0,5 - 0,8° höhere Werte
                          von 10 - 20° C  0,3 - 0,6° höhere Werte
                          und über 20°C 0 - 0,3 ° höhere Werte   
Fazit: die Genauigkeit des Sensors laut Herstellerangaben ist tatsächlich nur bei einem Temperaturbereich um die 25° C (habe dazu auch Diagramme gefunden die das bestätigen). Bei Temperaturen
unter 0° ist diese Abweichung schon sehr hoch.
Vielleicht hat jemand der die VP2 mit dem neuen Sensor (ab Bj. 2016) besitzt ebenfalls die Möglichkeit solche Vergleichsmessungen durchzuführen. Wäre interessant.

Robert


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Davis vs. Greisinger
« am: 22.05.2017, 20:12:23 »

Offline Bergischer

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Re: Davis vs. Greisinger
Antwort #1 am: 22.05.2017, 22:43:33
Ich habe das gleiche mit meiner Nexus gemacht. Zwischen 0° und 25° lag die Nexus nie schlechter als 0,3°. Nur bei unter -5° liegt die Abweichung bei 0,5 bis 0,7.

Der neue Sensor in der Davis dürfte aber deutlich genauer sein. Laut Datenblatt über den gesamten Bereich maximal 0,3 Abweichung.
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Offline TheWeather

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Re: Davis vs. Greisinger
Antwort #2 am: 23.05.2017, 02:00:57
Hallo Robert,

ich selbst habe das Greisinger GTH 175 PT (damals noch MO) ebenfalls schon zu Vergleichsmessungen herangezogen und war von dessen Messgenauigkeit (auch in kalibrierten Anlagen) begeistert. Dennoch beträgt die Grundgenauigkeit des GTH 175 gemäß Spezifikation (aus meiner Erinnerung) 0,1% vom Messwert +/- 0,1 K. Es misst also in Temperaturbereichen von realistischen ca. -20 °C bis 40 °C quasi auf +/- 0,1 K genau, was aber gleichzeitig heißt, dass 0,2 K Abweichung (absolut) durchaus drin sind. Es darf genausogut 19,6 °C wie auch 19,7 °C als auch 19,8 °C messen. Mehr darf man von den extrem guten Werten eines GTH 175 bei einem Preis von knapp 80 € aber auch nicht erwarten. 

Allerdings ist der Temperaturfühler in jeder mir bekannten WS eine Art "Perle", wobei hingegen der Fühler des GTH 175 aus einem ca. 15 cm langen Edelstahlröhrchen besteht, in dessen unterem Ende dann der Fühler sitzt. Das Edelstahlröhrchen trägt also zur Temperaturerfassung bei.

Man muss hier stets aufpassen, dass man Vergleichsmessungen nur in abgeschlossenen Systemen vornimmt, in welchen sich solche systematischen Fehler nicht auswirken können. Dies ist aber unter realen Bedingungen bei kaum einer WS möglich, weil das Edelstahröhrchen immer zum Temperaturtransport an den Fühler beiträgt. Bei Messungen in Flüssigkeiten werden üblicherweise Mindest-Eintauchtiefen definiert, ab denen die Messung verlässlich wird. Bei Messungen in Luft lässt sich das nur schwer realisieren, wenn man das ganze Gebilde nicht hermetisch abriegelt. Gerade das ist aber bei der Messung von Umwelttemperaturen nahezu unmöglich.

Man kann zwar Fühlerspezifikationen für eine WS vom Hersteller übernehmen, das Nachprüfen in Luft ist allerdings ein schwieriges Unterfangen, solange das Ganze nicht gekapselt unter nahezu Laborbedingungen nachgeprüft werden kann.

Insofern scheinen mir Deine im Vergleich gemessenen Werte von 0,3 °C bis hin zu 1,1 °C eher ein Indikator auf die Zuverlässigkeit der Messungen zu sein anstatt auf eine Fehlfunktion (oder unzureichende Justierung) schließen zu dürfen. Echte "Fehler" über 0,2 K hinaus lassen sich mit einem GTH 175 vielleicht nachweisen, wenn der Rest des Messaufbaus zur Kalibrierung stimmt.

Selbst +/-1 °C ist nicht mehr wirklich viel, wenn man sich vor Augen hält, dass die oft sehr kostengünstige Messtechnik ihre Anzeige aus Bruchteilen von mV oder wenigen mOhm Differenz ableiten muss. Jedes verbriefte Zehntel kosten bei einem Gerät wenigstens 200 € mehr, bei jedem verbrieften Hunderdstel darf man mit wenigstens 600 € dazurechnen, besser als 5 mK sind ohne Laborgeräte und nur Laborbedingungen ab ca. 2.500 und mehr zu erreichen. Selbst Kalibrierlabors können meist kaum besser als Bruchteile von einigen zehntel °C spezifizieren. Da ist eine "einfache" Vergleichsmessung unter "Wald- und Wiesen"-Bedingungen nur sehr eingeschränkt geeignet, die Qualität der eigenen Messung nachzuweisen. Man muss sich das einfach mal vor Augen halten ...

Ich denke, Deine Messungen bestätigen die Zuverlässigkeit der DAVIS-Station genau so wie auch diejenigen vom "Bergischer" bei seiner Nexus.

Mehr kann man ohne Laborbedingungen kaum nachweisen. Wenn's passt, ist es gut, wenn es nicht passt, sucht man nach Erklärungen, die aber ohne Laborbedingungen kaum nachweisbar sind. Ich finde also auch Deine Ergebnisse völlig für in Ordnung.

Gruß Hans
« Letzte Änderung: 23.05.2017, 02:55:30 von TheWeather »
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Offline robert79

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Re: Davis vs. Greisinger
Antwort #3 am: 23.05.2017, 10:41:02
Die Abweichungen sind durchaus tolerierbar. Ab wieso geht die Abweichung des Davis-Sensors immer nach oben? Es könnte auch abwechselnd einmal mehr und einmal weniger angezeigt werden.  :confused:

Offline René aus Bocholt

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Re: Davis vs. Greisinger
Antwort #4 am: 23.05.2017, 20:10:37
An meiner Davis VP2 hatte ich ähnliche Vergleichsmessungen durchgeführt, allerdings mit einem kalibrierten Greisinger GMH3750, das ich mir vor einem Jahr gegönnt hatte. Bei strahlungsintensivem Wetter ist es problemtatisch, Vergleichsmessungen in der Strahlungsschutzhütte durchzuführen, da die Temperaturschwankungen durch die Luftbewegung durchaus im Bereich +/- 1 K liegen. Daher sollte man, wenn es direkte Vergleiche unter Messbedingungen sein sollen, strahlungs- und windarme Tage wählen oder in einer geschlossenen Apparatur vergleichen.

Fazit meiner Messungen war: Ab +10 °C aufwärts waren es durchweg 0,1 K zu viel, im Bereich um 0 °C ca. 0,2 K und um -8 °C ca. 0,4 K zu viel. Der neue Sensor (SHT31) schnitt insbesondere im Minusbereich besser ab, weshalb ich die Sensoren zzt. ausgetauscht habe.

Bei der Luftfeuchte sind beide Sensortypen leider nicht so wirklich genau. Nach kurzfristigen Verbesserungen zeigt auch der neue Sensor im mittleren Luftfeuchtebereich etwas zu hohe Werte an.

Gruß

René
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Re: Davis vs. Greisinger
« Antwort #4 am: 23.05.2017, 20:10:37 »

Offline falk

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Re: Davis vs. Greisinger
Antwort #5 am: 24.05.2017, 10:38:10
Für eine grobe Kontrolle meiner Stationsdaten habe ich ein Skript geschrieben, welches mir die Daten der 5km entfernten DWD-Station Stgt. Flughafen gegenüberstellt. Mit meiner passiv belüfteten Davis Vue auf dem Dach und zudem noch in Tallage ergeben sich öfters größere Abweichungen. Allerdings finde ich die Werte für eine Hobbystation ganz in Ordnung.

+---------------------+-----------+--------+----------+------+---------+------+
| date                | dwd_press | press  | dwd_temp | temp | dwd_hum | hum  |
+---------------------+-----------+--------+----------+------+---------+------+
| 2017-05-24 10:00:00 |    1024.2 |   1024 |     16.4 |   17 |      58 |   53 |
| 2017-05-24 09:30:00 |    1024.2 | 1024.1 |     16.0 | 16.8 |      54 |   54 |
| 2017-05-24 09:00:00 |    1024.5 | 1024.2 |     15.6 | 16.4 |      56 |   55 |
| 2017-05-24 08:30:00 |    1024.3 | 1024.1 |     15.1 |   16 |      58 |   56 |
| 2017-05-24 08:00:00 |    1024.1 |   1024 |     14.5 | 15.5 |      64 |   60 |
| 2017-05-24 07:30:00 |    1023.8 | 1023.7 |     14.1 |   15 |      65 |   63 |
| 2017-05-24 07:00:00 |    1023.6 | 1023.5 |     13.9 | 14.6 |      64 |   63 |
| 2017-05-24 06:30:00 |    1023.6 | 1023.5 |     13.7 | 13.8 |      64 |   66 |
| 2017-05-24 06:00:00 |    1023.2 | 1023.2 |     13.7 |   14 |      64 |   65 |
| 2017-05-24 05:30:00 |    1023.0 |   1023 |     13.6 | 14.3 |      65 |   64 |
| 2017-05-24 05:00:00 |    1022.7 | 1022.6 |     14.0 | 14.7 |      63 |   62 |
| 2017-05-24 04:30:00 |    1022.2 | 1022.2 |     15.3 | 15.6 |      60 |   61 |
| 2017-05-24 04:00:00 |    1021.8 | 1022.1 |     15.8 | 16.1 |      57 |   58 |
| 2017-05-24 03:30:00 |    1021.5 | 1021.7 |     15.9 | 16.4 |      61 |   59 |
| 2017-05-24 03:00:00 |    1021.3 | 1021.5 |     16.3 | 16.7 |      65 |   64 |
| 2017-05-24 02:30:00 |    1021.2 | 1021.3 |     16.3 |   17 |      66 |   64 |
| 2017-05-24 02:00:00 |    1021.0 | 1021.1 |     17.0 | 17.5 |      65 |   64 |
| 2017-05-24 01:30:00 |    1020.8 | 1020.9 |     17.3 | 17.8 |      67 |   66 |
| 2017-05-24 01:00:00 |    1020.6 | 1020.8 |     17.5 | 17.5 |      68 |   70 |
| 2017-05-24 00:30:00 |    1020.6 | 1020.8 |     16.7 |   16 |      72 |   78 |
| 2017-05-24 00:00:00 |    1020.7 | 1020.5 |     16.9 | 16.1 |      74 |   78 |
| 2017-05-23 23:30:00 |    1020.0 | 1020.2 |     16.4 | 16.3 |      75 |   78 |
| 2017-05-23 23:00:00 |    1019.8 | 1019.8 |     18.1 | 17.2 |      67 |   74 |
| 2017-05-23 22:30:00 |    1019.7 | 1019.5 |     18.5 | 18.5 |      66 |   69 |
| 2017-05-23 22:00:00 |    1019.0 | 1019.1 |     18.9 | 19.1 |      64 |   66 |
+---------------------+-----------+--------+----------+------+---------+------+

Offline robert79

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Re: Davis vs. Greisinger
Antwort #6 am: 24.05.2017, 14:13:00
Hallo Falk,
Für eine Wetterstation auf dem Dach sind die Abweichungen sicherlich in Ordnung.
Bei mir befindet sich ebenfalls in 5 km Entfernung eine amtliche Wetterstation. Da meine Station normgerecht aufgestellt ist, aktiv belüftet und ebenfalls wie diese in Tallage befindet und meine noch dazu ca. 50 m höher liegt sollten die Durchschnittstemperaturen in etwa gleich sein oder meine eher etwas niedriger.
Tatsächlich ist es so das die Jahresdurchschnittstemperatur bei meiner Station immer um 0,5°C höher ist. Deshalb habe ich mit den Vergleichsmessungen begonnen.
Meine Auswertung erfolgt durch WSWIN und dort wird so weit ich weis die Jahresdurchschnittstemperatur gleich berechnet wir bei den staatlichen Stationen.
Dadurch stellt sich bei mir jetzt die Frage ob meine Davis-Station (mit dem älteren Sensor) für einen Vergleich mit dem staatlichen Meßnetz brauchbare Werte liefert!?


Offline robert79

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Re: Davis vs. Greisinger
Antwort #7 am: 03.12.2017, 16:01:34
Ich habe mir jetzt den neuen und genaueren T/H- Sensor gekauft und mit dem Greisinger wieder ein paar Vergleichsmessungen durchgeführt. Diesmal war bei Temperaturen unter 0°C die Abweichung nie mehr als 0,1°C.

Fazit: Bei tiefen Temperaturen ist der neue Sensor deutlich genauer. Da der alte Sensor immer nach oben abweicht ist damit ein Vergleich der Durchschnittstemperatur mit staatlichen Wetterstationen kaum möglich. Mit dem neuen Sensor sehr wohl.