Messtechnik

 

Wetterschutz mit Sensoren


 

Hauptstation mit Sensoren

Der Wetterschutz der Station, angebracht in 2 m Höhe.
In ihm befinden sich die Sensoren zur Messung und Übertragung der Wetterdaten.

Folgende Werte werden erfasst:
Temperatur, Luftfeuchte, Bodentemperatur +5 cm, Sonnenscheindauer.
Die Werte werden per Funk an die Konsole der Wetterstation übertragen. Die Fühler für die Bodentemperatur und die Sonnenscheindauer sind per Kabel mit den Sendern verbunden. Die Spannungsversorgung erfolgt mit Lithiumbatterien.

Der Wetterschutz für Temperatur und Luftfeuchte ist über einen Lüfter, welcher über ein Solarmodul mit Spannung versorgt wird, aktiv belüftet. Dadurch ist sichergestellt, daß keine Stauwärme im Wetterschutz entsteht und die Meßwerte verfälscht.

Da die Nexus Solar keinen eigenen Sonnen-Sensor besitzt, wurde ein Temperatursensor mit Hilfe einer Fotowiderstands-Schaltung modifiziert, um die Sonnenscheindauer aufzuzeichnen.

 

Regenmesser


 

Modifizierter Regenmesser

Der Regenmesser wurde in 1 m Höhe montiert.
Herstellerseitig hat der Regensensor eine Auflösung von 0,7 mm. Die Auflösung resultiert aus der Größe des Trichterdurchmessers.

Da mir die Auflösung mit 0,7 mm zu ungenau war (kurzzeitige oder geringe Niederschläge werden so nicht erfasst), habe ich den Regenmesser mit einem größeren Trichter modifiziert.

Nun hat der Regenmesser eine Auflösung von 0,1 mm, so daß auch geringe Niederschläge erfasst werden. Die Daten werden alle 3 Minuten zur Basisstation übertragen. Die Spannungsversorgung erfolgt mit Lithiumbatterien.

 

Windmesser


 

Windmesser

Der Windmesser misst Windgeschwindigkeit, Windrichtung und Windböen (bis zu 16 Windrichtungen möglich). Die Spannungsversorgung erfolgt über ein kleines Solarpaneel. Sollte nicht ausreichend Sonne vorhanden sein, ist die Spannungsversorgung über zwei Lithiumbatterien gesichert.

Der Windmesser wurde in 6,5 m Höhe montiert. Da die ideale Montagehöhe von 10 m nicht eingehalten werden konnte, wurde softwareseitig mit einem Kalibrierungsfaktor von 1,114 gearbeitet. Dadurch entsprechen z.B. 8 km/h Windgeschwindigkeit in 6,5 m gemessen, 8,91 km/h in 10 m Montagehöhe.

 

Basisstation TFA Nexus Solar


 

Die Basisstation empfängt die Daten aller Sensoren und speichert diese ab (bis zu 3.400 Datensätze). So ist es möglich, die Daten erst später auszulesen. Ich nutze dafür die PC Software WsWin. Außerdem ist die Station über USB mit einem Wetterrechner (Awekas-Box) verbunden.

Die Spannungsversorgung erfolgt über ein externes Netzteil. Zur Absicherung bei Netzausfall werden vier Lithiumbatterien genutzt.

Außer den genannten Meßwerten zeigt die Basis noch verschiedene andere Werte wie Luftdruck, Sonnenauf- u. -untergangszeit, Taupunkt, Windchill, Mondphase, Wettervorhersage usw. an.

 

Wetterrechner (Awekas-Box)


 

Wetterrechner (Awekas-Box)

Als Wetterrechner ist über USB eine Awekas-Box mit der Wetterstation verbunden. Die Awekas-Box wertet ständig den Datenlogger der Wetterstation aus.

Auf der Box ist die Software "Meteohub" installiert. Über diese Software werden Statistiken und Grafiken erzeugt.

Die Awekas-Box ist über Lan mit dem Router und damit dem Internet verbunden und überträgt alle 5 Minuten die aktuellen Wetterdaten und Statistiken auf diese Webseite.

 

Wettercam


 

Wettercam

Ab Mai 2017 gehört zur Wetterstation auch eine Wettercam.
Die Wettercam ist nach Südsüdwest, 207° ausgerichtet und überträgt alle 2 Minuten aktualisiert ein Foto zu dieser Website. Außerdem wird ein Livestream der Wettersituation gesendet.

Verbaut wurde eine INSTAR IN-5907HD WLAN. Die IN-5907 HD ist eine wetterbeständige Außenkamera, die drahtlos per WLAN ins Netzwerk eingebunden ist. 

Die Kamera nutzt eine H264-Codec Komprimierung und ermöglicht so das Aufnehmen von Videos, bei bester Qualität und geringer Datengröße.

 

Feinstaubsensor


 

Wettercam

Ab August 2017 ist ein Feinstaubsensor in Betrieb, welcher die Feinstaubbelastung PM10 und PM2,5 mißt. Der Sensor wurde mit Hilfe des Projektes luftdateninfo.de selbst gebaut. Er ist über WLan in mein Netzwerk eingebunden und überträgt die aktuellen Daten an luftdateninfo.de. Aus den übermittelten Daten generiert luftdaten.info eine sich ständig aktualisierende Feinstaub-Karte.

Hauptbestandteile des Sensor sind dabei ein NodeMCU ESP8266, CPU/WLAN und der SDS011 Feinstaubsensor. Die Anleitung zum Zusammenbau und zur Programmierung sind bei luftdateninfo.de zu finden.

Zum Schutz vor Witterungseinflüssen wurde der Sensor in Marley Silent HT Bogen (DN 75 87°)  installiert. Die Stromversorgung erfolgt über ein USB-Steckernetzteil.

 

Geiger-Zähler


 

Geiger-Zähler 

Ab Januar 2018 ist ein Geiger-Zähler in Betrieb, welcher die natürliche Radioaktivität/Gamma-Ortsdosisleistung (ODL) mißt. Für das Messgerät wurde ein RadMon+-Kit von DIY-GeigerCounter verbaut. Dieses Kit basiert auf dem ESP8266, der die WiFi-Konnektivität bietet.

Als Geiger-Müller-Zählrohr (GM-Rohr) kommt eine SBM-20 zum Einsatz, welche mit 382V betrieben wird. Die gemessenen Werte werden alle 2 Minuten über WiFi an radmon.org übertragen. Von dort werte ich dann die Meßwerte aus und bringe sie zur Anzeige.

Zum Schutz vor Witterungseinflüssen wurde der Geiger-Zähler in ein IP65-Installationsgehäuse gebaut. Die Stromversorgung erfolgt über ein USB-Steckernetzteil.

Zusätzlich überträgt das Messgerät noch Werte für die Temperatur, den Luftdruck, die rel. Luftfeuchte im Gehäuse und die Übertragungsqualität und Signalstärke des WiFi-Signals.