[Nexus + weewx] Regensensor mit Trichter kalibrieren  (Gelesen 245 mal)

Offline noxx

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Hallo

ich nutze an dem Nexus Regenmesser einen Trichter mit Durchmesser 195mm.
Als Software weewx.

weewx habe ich wie folgt eingestellt:
    [[Corrections]]
        # For each type, an arbitrary calibration expression can be given.
        # It should be in the units defined in the StdConvert section.
        # Example:
        foo = foo + 0.2
        rain = rain * 0.227
        rainRate = rainRate * 0.227

Anscheinend stimmt der Korrekturfaktor nicht. Regenmengen in der Umgebung sind
bei vielen um 20% höher als bei mir. Sind die Korrekturwerte falsch?

Gruß und frohes Fest.

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Offline TheWeather

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Re: [Nexus + weewx] Regensensor mit Trichter kalibrieren
Antwort #1 am: 27.12.2017, 03:00:41
Hallo noxx,

der Wert 0,227 ist ja nur das Flächenverhältnis von Original-Trichter zu neuem Trichter. Wie sieht's mit dem alten Korrekturfaktor von 0,7 mm/Wippenschlag aus? Muss der nicht auch in die Korrektur einfließen, also 0,7 * 0,227 = 0,1589, weil weewx den Originalfaktor der Nexus nach neu eingetragenem Korrekturfaktor nun nicht mehr kennt?

Die Differenz mit diesem Faktor läge bei (0,227 - 0,1589) / 0,227 = 0,3 entsprechend +30% gegenüber dem jetzt errechneten Wert.

Ich weiß nicht, ob der Ansatz was bringt, weil ich weewx nicht kenne, aber irgendwo in dieser Ecke könnte das Problem liegen ...

Gruß Hans
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Offline Sheepy

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Re: [Nexus + weewx] Regensensor mit Trichter kalibrieren
Antwort #2 am: 27.12.2017, 11:12:52
Zitat
Wie sieht's mit dem alten Korrekturfaktor von 0,7 mm/Wippenschlag aus?

Der "Wechselkurs" Wippenschlag vs. mm² (bzw. cm²) ist bereits im TE923-Treiber für WeeWx berücksichtigt:

       
...
packet['rainTotal'] = data['rain']
if packet['rainTotal'] is not None:
            packet['rainTotal'] *= 0.06578 # weewx wants cm
packet['rain'] = weewx.wxformulas.calculate_rain(
            packet['rainTotal'], last_rain)
...

Allerdings kann ich den errechneten Korrekturfaktor nicht ganz nachvollziehen. Beim Trichter mit D=195 mm komme ich auf 29865 mm². Der Originaltrichter hat IMHO eine Fäche von 7091 mm². Der Korrekturfaktor wäre also mit 29865 / 7091 = 0,2374 in die weewx.conf einzutragen.

Dummerweise wirst Du dann aber noch weniger messen :confused:

Offline TheWeather

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Re: [Nexus + weewx] Regensensor mit Trichter kalibrieren
Antwort #3 am: 28.12.2017, 21:52:53
Ich hab' meinen Ersatz-Originaltrichter nochmal ausgemessen. Das sind im Durchmesser 120 mm x 72 mm. Die Halbradien bei einem Oval sind 60 x 36 und die Oberfläche daher 60 x 36 x Pi = 6786 mm².

Das heisst, der Faktor ist 0,227... stimmt schon ... weewx braucht aber anscheinend doch noch irgendetwas anderes ... Dass die Daten des Originaltreibers (wie von Sheepy formuliert) mit 0,06578 noch erhalten bleiben sollten, glaube ich einfach programmtechnisch nicht. Ich nehme eher an (ohne es natürlich besser zu wissen), dass die Werte unter [Corrections] die ursprüngliche Einstellung ersetzen. Dann wäre ein brauchbarer Wert vielleicht 0,6578 x 0,227... = 0,149... ?

Da bleibt wahrscheinlich nur "Ausprobieren" oder das Wissen, wie weewx tatsächlich mit den Zeilen unter [Corrections] umgeht.

P.S.: Wenn ich mich richtig erinnere, dann sollte der Originalwert für den Regenmesser bei 11/16 = 0,6875 mm / Wippenschlag liegen, nicht 0,6578 mm. Den Faktor kann man auch nochmal überprüfen. Der Rest bleibt leider Ausprobieren ...

Gruß Hans
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Offline Sheepy

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Re: [Nexus + weewx] Regensensor mit Trichter kalibrieren
Antwort #4 am: 29.12.2017, 08:52:25
Zitat
Ich hab' meinen Ersatz-Originaltrichter nochmal ausgemessen. Das sind im Durchmesser 120 mm x 72 mm. Die Halbradien bei einem Oval sind 60 x 36 und die Oberfläche daher 60 x 36 x Pi = 6786 mm².

Genau! Mea culpa! Ich hatte - warum auch immer - 122 x  74 mm angesetzt.

Der Faktor "Wippenschlag -> cm²" ist aber auch im neuesten Treiber te923.py mit "0.06578" angegeben. Da der tatsächliche Wert 0,6875 mm² sein soll (hatte ich auch so mal notiert :)) steht bei mir (Originaltrichter) 1.045 als Korrekturfaktor in der weewx.conf.

Aber wir reden hier über eine Abweichung von 5% beim Nexus-Regenmesser  :confused:

Also bleibt wohl doch nur die Lösung: Hellmann danebenhängen, Messreihen aufnehmen und den Korrekturfaktor schließlich entsprechend den Ergebnissen eintragen.

Gruß Sheepy

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Re: [Nexus + weewx] Regensensor mit Trichter kalibrieren
« Antwort #4 am: 29.12.2017, 08:52:25 »

Offline olaf-sh

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Die wahrscheinlich genaueste Kalibriermöglichkeit...
Antwort #5 am: 06.01.2018, 23:56:08
...geht durch Wiegen einer Referenz-Wassermenge.


Man braucht:

1. Eine Briefwaage, die auf 0,1 g genau misst. Die kosten gar nicht so viel und man braucht sie vielleicht öfter mal. Die Waage kann man mit einem Referenz-Massestück überprüfen, wenn man ganz sicher gehen will. Auch die kosten nicht viel, falls man sie nicht kurz ausleihen kann (Apotheke oder Physiksammlung einer Schule).

2. Desweiteren wird ein rundes Gefäß benötigt, dessen Eintrittsöffnung man sehr gut messen kann.

3. Einen schönen Regentag. Schön heißt, dass es einige Stunden lang ruhig vor sich hin regnet und am Ende 10 mm oder mehr gefallen sind.


Vorgehen:

Der Durchmesser der Eintrittsöffnung des Referenzgefäßes wird genau gemessen (auf 0,1 mm). Das kann man mit Lupe und Lineal oder fotografisch mit aufgelegtem flachen Lineal. In beiden Fällen von Mitte Rand zu Mitte Rand messen und auf Parallaxenfehler achten (also nicht schräg ablesen). Mit dem Durchmesser kennen wir auch den Radius und daraus können wir jetzt die Fläche der Eintrittsöffnung rechnen. Wir setzen den Radius in cm ein und erhalten die Fläche in cm³. Das ist wichtig (Erklärung unten). Jetzt kann man auf den Regentag warten.

Am Tag des Regens reinigt man den Regenmesser der Wetterstation gründlich und trocknet ihn auch im Innern ab. Auch das Referenzgefäß muss trocken sein und wird leer gewogen. Das Leergewicht wird notiert. Das Referenzgefäß wird dann in unmittelbarer Nähe des Regenmessers der Station gestellt.

Nach dem Regen schreiben wir uns die Regenmenge auf, die die Wetterstation gemessen hat. Dann trocknen wir das Referenzgefäß außen ab und wiegen das Gefäß mitsamt dem Inhalt. Ziehen wir davon das Leergewicht ab, erhalten wir die Wassermenge in Gramm (nur nicht umgießen und das Wasser direkt messen, denn dann hätten wir einen regelmäßigen Fehler durch Tropfen, die im Gefäß verbleiben!).

Aus der Wassermenge im Referenzgefäß können wir sehr genau ausrechnen, wie viel mm Regen gefallen sind. Wir kennen bereits die Fläche der Eintrittsöffnung in cm³ und die eingetretene Wassermenge in g. Da 1 cm³ Wasser genau 1 g wiegt, müssen wir nur die gewogene Wassermenge durch die Eintrittsfäche teilen und erhalten die gefallene Regenmenge in cm. Also noch einmal durch 10 teilen und das war es.


Mit dieser Referenzmenge hat man einen genauen Wert, den man entweder zum Kalibrieren eines vorhanden Trichters verwenden kann oder man kann damit auch ausrechnen, um welchen Faktor man einen Trichter ändern muss, damit ein Wippenschlag genau 0,1 mm Niederschlag entspricht. Man braucht dazu die Anzahl der Wippenschläge, die in der Protokolldatei der Nexus auch stehen!

Beispiel:
Referenzregenmenge = 12,1 mm
Nexus hat gemessen = 17 Wippenschläge

Es sollen aber sein => 121 Wippenschläge

Die neue Fläche muss also um den Faktor 7,1176 größer sein. Aus der neuen Fläche lässt sich dann der Radius des Trichters rechnen.

Achtung, da man nach außen extrapoliert, vervielfacht sich ein Messfehler bei der Bestimmung der originalen Fläche ebenfalls um den entsprechenden Faktor! Deshalb muss man die Kalibrierung ggf. anschließend mit dem neuen Trichter wiederholen und bekommt dann einen Faktor in der Nähe von 1, den man dann in sein Auswerteprogramm einträgt (zB. 0,9852).

Ich habe das Ganze in eine Tabellenkalkulation eingeben und muss deshalb nur noch meinen bereits vermessenen Referenzbecher samt Inhalt wiegen, den Wert in die entsprechende Zelle eintippen und weiß dann, wie viel mm Regen ganz genau gefallen sind. Für die Schneemessung ist das genial. Wenn der Regenmesser zugeschneit ist, hat man so in zwei Minuten die gefallene Niederschlagsmenge bestimmt. Der Waage ist es egal, ob Schnee oder Wasser im Eimer ist (für Schnee habe ich einen leichten Eimer).

Grüße aus der Holsteinischen Schweiz
Olaf
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Olaf