Dobre, poďme sa podrobnejšie pozrieť na vlastnosti kapacitných dažďových a snehových senzorov.
Tento senzor sa používa hlavne na detekciu zrážok a rozlíšenie typov zrážok (dážď, sneh, zmiešané zrážky). Jeho základným princípom je použitie exponovaného kondenzátora na meranie zmeny dielektrickej konštanty látok, ktoré dopadajú na jeho povrch.
Stručný opis základnej zásady
Snímací povrch senzora sa skladá z jednej alebo viacerých kapacitných platní. Keď na snímací povrch dopadnú zrážky (dažďové kvapky alebo snehové vločky), zmenia sa vlastnosti dielektrika medzi platňami, čo spôsobí zmeny v hodnote kapacity. Vzhľadom na rôzne dielektrické konštanty vody, ľadu a vzduchu je možné analýzou vzorcov, rýchlostí a amplitúd zmien kapacity určiť, či dochádza k zrážkam a či ide o dážď alebo sneh.
Hlavné vlastnosti a výhody
1. Žiadne pohyblivé časti, vysoká spoľahlivosť
Na rozdiel od tradičných zrážkomerov s vyklápacími vedrami (s mechanickými vyklápacími vedrami) nemajú kapacitné senzory žiadne pohyblivé časti. To výrazne znižuje poruchy spôsobené mechanickým opotrebovaním, zaseknutím (napríklad zablokovaním pieskom, prachom alebo listami) alebo zamrznutím, má extrémne nízke nároky na údržbu a dlhú životnosť.
2. Dokáže rozlišovať typy zrážok (dážď/sneh/zmiešané zrážky)
Toto je jedna z jeho najvýznamnejších výhod. Analýzou charakteristík kapacitných signálov pomocou algoritmov je možné určiť fázový stav zrážok. To je kľúčové pre aplikačné scenáre, ktoré vyžadujú presné pochopenie typov zimných zrážok (čo je dôležité pre dopravu, vykurovanie a poľnohospodárske varovania).
3. Detekovateľná intenzita a akumulácia zrážok (odhadovaná)
Meraním frekvencie a intenzity zmien kapacity je možné odhadnúť intenzitu a kumulatívne množstvo zrážok. Hoci jeho absolútna presnosť zvyčajne nie je taká dobrá ako presnosť presne kalibrovaných výklopných vedrových alebo vážiacich zrážkomerov, je postačujúca na monitorovanie trendov a kvalitatívnu/semikvantitatívnu analýzu.
4. Rýchla reakcia
Dokáže detekovať začiatok a koniec veľmi slabých zrážok (ako je mrholenie a slabé sneženie) takmer bez oneskorenia.
5. Nízka spotreba energie a jednoduchá integrácia
Je veľmi vhodný na integráciu so solárnymi automatickými meteorologickými stanicami a dokáže diaľkovo prenášať údaje prostredníctvom technológie internetu vecí.
6. Dokáže poskytovať bohaté informácie
Dokáže nielen poskytovať jednoduché signály prepínača „so/bez zrážok“, ale aj poskytovať rozmernejšie informácie, ako sú kódy typu zrážok a úrovne intenzity zrážok.
Obmedzenia a výzvy
Presnosť merania je relatívne obmedzená (najmä pri zrážkach)
V scenároch, ktoré vyžadujú vysoko presné meranie (ako napríklad hydrologický výskum a pozorovanie zrážok v meteorologických operáciách), zvyčajne nie je prvou voľbou. Hodnota zrážok nameraná ním je ľahko ovplyvnená faktormi, ako je typ zrážok, teplota a vietor, a vyžaduje si lokálnu kalibráciu.
2. Je náchylný na poruchy nespôsobené zrážkami
Rosa, mráz a inovať: Túto nezrážkovú kondenzovanú vodu priľnutú na snímacom povrchu senzor nesprávne vyhodnotí ako veľmi slabé zrážky.
Prach, častice soli, hmyz, vtáčí trus: Akákoľvek látka priľnutá na snímacom povrchu môže zmeniť hodnotu kapacity, čo vedie k falošným poplachom. Hoci niektoré modely majú samočistiace povrchy alebo vykurovacie funkcie na zmiernenie problému, nemožno ho úplne odstrániť.
Prach alebo striekajúca voda pri silnom vetre: Môže tiež spôsobiť krátky falošný spúšťač.
3. Vyžaduje sa pravidelné čistenie a kalibrácia
Pre zaistenie presnosti údajov musí byť snímací povrch udržiavaný čistý a vyžaduje pravidelnú kontrolu a údržbu. Po dlhodobom používaní môže byť potrebná rekalibrácia.
4. Cena je relatívne vysoká
V porovnaní s jednoduchým vyklápacím vedrovým zrážkomerom sú jeho elektronické komponenty a algoritmy zložitejšie, takže obstarávacie náklady sú zvyčajne vyššie.
V porovnaní s jadrom zrážkomera s vyklápacím vedrom
Navrhované príslušné scenáre
| Charakteristiky | Kapacitný senzor dažďa a snehu | Zrážkomer s vyklápacím vedrom |
| Princíp fungovania
| Meranie zmien dielektrickej konštanty (elektronický typ) | Počet preklopení odmernej nádoby (mechanický typ) |
| Hlavná výhoda
| Dokáže rozlíšiť dážď od snehu, nemá žiadne pohyblivé časti, vyžaduje si len malú údržbu a reaguje rýchlo. | Jednobodové meranie zrážok má vysokú presnosť, relatívne nízke náklady a vyspelé technológie |
| Hlavné nevýhody
| Je náchylný na rušenie spôsobené nezrážkami, má relatívne nízku presnosť údajov o zrážkach a vysoké náklady. | Existujú pohyblivé časti, ktoré sú náchylné na opotrebovanie alebo zasekávanie, nedokážu rozlíšiť dážď od snehu a v zime sú náchylné na zamrznutie. |
| Typické aplikácie | Dopravné meteorologické stanice, systémy varovania pred dopravnými nehodami, inteligentné mestá a univerzálne automatické stanice
| Meteorologické pozorovacie stanice pre podniky, hydrologické stanice, poľnohospodársky monitoring |
Veľmi vhodné scenáre
Monitorovanie dopravnej meteorológie: Systém je inštalovaný vedľa diaľnic, letísk a mostov a dokáže včas varovať pred rizikom klzkých ciest a námrazy (dážď prechádzajúci na sneh).
Automatické meteorologické stanice na všeobecné použitie: Potrebujú získavať informácie o tom, „či sa vyskytujú zrážky“ a „typoch zrážok“ počas celého dňa a s nízkou údržbou.
Inteligentné mestá a internet vecí: Ako súčasť siete vnímania mestského počasia monitoruje výskyt zrážok.
Je potrebné rozlišovať medzi daždivými a zasneženými príležitosťami, ako sú lyžiarske strediská a podpora zimných športových podujatí.
Neodporúčané scenáre: V situáciách, kde je na meranie zrážok potrebná extrémne vysoká presnosť (napríklad pri legálnych meteorologických pozorovaniach a základných hydrologických výpočtových staniciach), by sa ako hlavné meracie zariadenie mali uprednostniť výklopné vedrové alebo vážiace zrážkomery. Kapacitné senzory možno použiť ako doplnok na identifikáciu typov zrážok.
Zhrnutie
Kapacitný dažďový a snehový senzor je „inteligentný strážca“. Jeho hlavná hodnota nespočíva v poskytovaní presných údajov o zrážkach na laboratórnej úrovni, ale v spoľahlivej a nenáročnej identifikácii výskytu a typov zrážkových udalostí a v poskytovaní kľúčových kvalitatívnych informácií pre automatizované rozhodovacie systémy (ako je napríklad automatická aktivácia systémov topenia snehu na cestách). Pri výbere by si mal človek jasne definovať, či potrebuje „presné meranie“ alebo „rýchlu identifikáciu“.
Pre viac informácií o senzoroch počasia kontaktujte spoločnosť Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Webová stránka spoločnosti:www.hondetechco.com
Čas uverejnenia: 2. decembra 2025