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Hardware => TFA Dostmann => Thema gestartet von: Wetterfreak26 am 05.04.2018, 11:10:47

Titel: Frage zum Regenmesser der TFA Sinus
Beitrag von: Wetterfreak26 am 05.04.2018, 11:10:47
Hallo in die Runde,

und zwar folgendes: ich habe zwei Regenmesser, einer von der Sinus, der Andere von einer No-Name-Station. Nun zeigt der Regenmesser der Sinus jedoch geringere Mengen an. Die Ursache war auch schnell gefunden, es liegt an der Auffangfläche: Der der Sinus ist deutlich kleiner. Um annähernd gleiche Werte angezeigt zu bekommen müsste man doch einfach die Auffangfläche der Sinus vergrößern, sodass diese Auffangfläche dann so groß ist, wie die der anderen Station.
Stimmt das so? Falls ja, dann weiß ich schon genau wie ich das mache.

MfG Leon
Titel: Re: Frage zum Regenmesser der TFA Sinus
Beitrag von: TheWeather am 05.04.2018, 12:11:33
Hallo Leon,

nein, das stimmt nicht. Die Größe der Auffangfläche bei den Originalgeräten ist bereits auf den Mechanismus zur Ermittlung der Regenmenge abgestimmt.

Bei der Sinus/Nexus beträgt die Niederschlagsmenge pro Wippenumschlag bei knapp 0,7 mm. Beim NoName-Regenmesser ist das eventuell technisch anders geregelt, aber auch da ist die Auffangfläche an den Mechanismus angepasst.

Wenn Du jetzt einfach die Auffangfläche veränderst, stimmen diese Zuordnungen nicht mehr. Wenn Du z.B. die Auffangfläche des Sinus-Regenmesser verdoppelst, dann zeigt er die doppelte Regenmenge an, weil doppelt so viel Niederschlag über die Wippe läuft. Die Auflösung steigt jetzt zwar auf 0,35 mm, aber es wird auch doppelt so viel Niederschlag angezeigt. Da man die Konsole nicht auf die angepasste, doppelte Auffangfläche justieren kann, zeigt sie später doppelt soviel an, als gefallen ist. Zum Experimentieren mit der Auffangfläche ist das Verfahren zu einer "Erhöhung der Genauigkeit" ungeeignet. Es verändert sich lediglich die Auflösung, die man aber später bei der Erfassung (durch 2 teilen) wieder berücksichtigen müsste.

Wenn Du gerne "mehr Niederschlag" registrieren möchtest, als tatsächlich gefallen ist, dann ist das natürlich ein  :eek: "lustiges" Verfahren, aber als Maßnahme untauglich.

Warum denkst Du, dass der NoName Regenmesser den Niederschlag besser anzeigt als derjenige der Sinus? Wenn's der Gleiche ist, über den wir schon gesprochen hatten und der nur "schief aufgestellt" besser misst, als in der Waage, dann hat der Regenmesser 'ne Macke, die sich auch nicht durch  ;) "geniale Einfälle" verschlimmbessern lässt ... 

Gruß Hans

Nachtrag: Die Auffangfläche hat (in gewissen Grenzen) nur eine geringe Bedeutung. Sie muss nicht einen m² groß sein, darf aber auch nicht nur 10 mm² klein sein. Ein Regentropfen muss ja auch seinen Weg in den Niederschlagsmesser finden. Die Auffangflächen sind ein Kompromiss zwischen Baugröße und erreichbarer Genauigkeit und Auflösung, wobei in der Regel Auffangflächen ab der Größe einer üblichen Konservendose bereits genügen, um auch den in 1 m² Umkreis gefallenen Niederschlag zu registrieren. Stell mal 4 Konservendosen (können auch unterschiedlich groß sein) in kurzem Abstand nebeneinander auf. In jeder der Dosen wirst Du bei 4 mm Niederschlag (oder 4 Ltr/m²) auch einen Niederschlag von knapp 4 mm messen können. Die Auffangfläche ist nicht entscheidend ...
Titel: Re: Frage zum Regenmesser der TFA Sinus
Beitrag von: Oldman am 05.04.2018, 12:31:27
 :top: Sehr gut beschrieben und erklärt, besser geht es nicht  :top:
Titel: Re: Frage zum Regenmesser der TFA Sinus
Beitrag von: wneudeck am 05.04.2018, 13:46:04
Hallo,
wobei ich zur Größe der Auffangfläche schon einwerfen möchte, dass beim (großen) Hellmann es eben genau 200cm² sind (also fast eine Art Norm) und auch der DWD bei manuellen Regenmessern diese Größe den Betreuern zur Verfügung stellt (zumindest nach meinem Kenntnisstand) und das vermutlich nicht ganz ohne Grund.
Die Abänderung der Größe eines privaten Regenmessers ist, wie Hans bereits erläutert hat, u.U. problematisch. Das fängt vor allem bei Größenfanatikern an, die einen überproportionalen Trichter verwenden und sich dann bei Starkregen wundern, wenn die Mechanik nicht mehr mitkommt. Ganz abgesehen von den Umrechnungsproblemen und der Tatsache, dass die Anzeige am jeweiligen Display dann keinesfalls mehr stimmt.
Titel: Re: Frage zum Regenmesser der TFA Sinus
Beitrag von: Wetterfreak26 am 05.04.2018, 15:21:07
Hallo an alle,

ich möchte nicht die Auflösung verbessern. Ich möchte nur erreichen, dass auf beiden Geräten das Gleiche angezeigt wird. Wenn ich korrekt  gemessen habe, dann hat der Regenmesser der TFA Sinus eine Auffangfläche von 68 cm², der der NoName-Station allerdings eine Auffangfläche von 79 cm². Und letzterer zeigt immer ne höhere Menge an. Bei Tests mit gleichen Wassermengen kam nämlich die gleiche Menge raus, was darauf schließen lässt, dass der Wippmechanismus OK ist. Ich will einfach nur die Auffangfläche der Sinus auf 79 cm² erhöhen. Dann müsste es doch das gleiche anzeigen, oder?

MfG Leon

@Hans, das mit dem schief aufstellen hat sich erledigt.  :top:
Titel: Re: Frage zum Regenmesser der TFA Sinus
Beitrag von: Reinhard 123 am 05.04.2018, 17:06:29
Liebe Leute,
Die Diskussion um den Regenmesser hatten wir hier schon vor Jahren. Viele haben damals ihre Regenmesser mit Trichtern vergrößert und es gab auch eine Tabelle für die Berechnung in WsWin (Wetterststation / Regenkalibrierung). Bei meinem Trichter Nexus/Cresta ist der Umrechnungsfaktor 0.146 (entsprechend der Trichtergröße) und das Funktioniert seit 8 Jahren bestens, warum soll jetzt auf einmal der Regenmesser überfordert werden.
Wir haben es damals umgebaut, wegen dem Erfassen von kleineren Mengen Regen und das geht auch und ich habe WsWin (Smartphone/Tablet/Laptop/Computer) da erfahre ich die Regenmenge, benötige also nicht unbedingt das Display der Station.
Das was allerdings Wetterfreak26 vor hat, ist in meinen Augen Quatsch und warum eigentlich, nur des Vergleiches wegen, da wäre mir die Rechnerei und der Aufwand viel zu groß.
Titel: Re: Frage zum Regenmesser der TFA Sinus
Beitrag von: TheWeather am 05.04.2018, 18:09:47
Hallo Leon,

Dein Denkansatz in allen Ehren, aber wenn Du den vermeintlichen Fehler durch eine Art Trichteraufsatz lösen möchtest, dann musst Du anders vorgehen.

Da Du kein gleichmäßiges Berieselungssystem hast (hat wahrscheinlich kaum jemand), bleibt nur der Freiversuch, was aber mühsam ist und unbedingt einen überdurchschnittlichen  Regentag braucht. Ich habe auch immer noch nicht verstanden, warum Du den Sinus-Trichter auf den NoName-Trichter trimmen möchtest :confused:. Welcher Regenmesser zeigt denn die "Richtige" Regenmenge an und woher weißt Du, dass dies tatsächlich die richtige ist?

Zum eigentlichen Problem zurück: Damit's nicht unnötig kompliziert wird, bleiben wir mal bei den 0,7 mm pro Wippenschlag. Mit einem einzelnen Wippenschlag kannst Du nichts anfangen, also brauchst Du Wippenschläge über einen bestimmten Beobachtungszeitraum, sagen wir mal eine regnerische Woche, in der es z.B. wenigstens 70 mm geregnet hat. Das wären 100 Wippenschlage. Die Station zeigt dann die 70 mm an.

Eine Vergleichsstation, der Du aus irgendeinem Grund besser vertraust, zeigt nun aber stattdessen 77 mm an, zunächst völlig gleich wie dieser Wert ermittelt wurde (am besten vielleicht mit dem bereits weiter unten zitierten "Hellmann").

Bleiben wir mal bei diesem Beispiel: Jetzt wird gerechnet: (77/70) =  1,1. Wäre die Auffangfläche des Sinustrichters um 10 % größer, dann würde der Sinustrichter (idealerweise) das Gleiche messen wie das Referenzgerät.

a) Also müsstest Du bei diesen Werten die Auffangfläche um den Faktor 1,1 vergrößern. 68 mm² * 1,1 = 74,8 mm². Das dürfte ein schwieriges Unterfangen sein. Wie willst Du das anstellen? Mit einem ovalen Kragen, der 6,8 mm² Auffangfläche beiträgt? Das wäre Feinmechanik ...

Das einzig Richtige (gleichzeitig aber Fragliche) wäre, einen "Kalibrierfaktor" (hier im Beispiel 77/70) zu berechnen und damit den Wert des Sinus-Regenmessers mit dem Faktor 1,1 "hochzurechnen".

Alles Andere wird nichts ...

b) Alternative wäre, den Füllraum der Wippen zu verkleinern, in dem man z.B. zuckerperlengroße und witterungsfeste Kügelchen in den Füllraum der Wippen klebt, die ein Teil des Volumens (hier 10%) verdrängen, damit die Wippe früher kippt. Da aber niemand das Volumen der Wippe kennt, ist auch das kein sinnvoller Weg. Auch der Wasserablauf aus der Kippe würde dadurch behindert und es würde sich zusätzlich Dreck in der Wippe festsetzen.

Physikalisch sollten beide Möglichkeiten funktionieren, aber zuhause technisch umsetzbar ist weder die eine noch die andere ...

Gruß Hans

Nachtrag: Versuche bitte auch, meine Fragen zu beantworten:
1) Warum soll der NoName-Regenmesser "besser" sein und
2) um welche Differenzen (bei welchen absolut erfassten Regenmengen) reden wir hier eigentlich?
Titel: Re: Frage zum Regenmesser der TFA Sinus
Beitrag von: Wetterfreak26 am 05.04.2018, 18:58:48
Hallo Hans,

eins vorweg, werde das am Wochenende einfach mal probieren (wenn nix dazwischen kommt), hab ja nix zu verlieren.

zu Frage a): diese Werte scheinen mir einfach logischer und bei Dauerregenphasen waren diese Werte (fast) identisch mit den der DWD-Stationen
Frage b): Wir reden hier um Mengen um die 1-2 mm. Beim gestrigen Gewitter zeigte sich das gut: Sinus: 2,1 mm; NoName: 3,3 mm. Und es regnete in Strömen.

Ich will auch nix kalibrieren, ich will nur, dass identische Mengen angezeigt werden. Manche denken jetzt, ich hätte sie nicht mehr alle, aber das ist mir nunmal wichtig. Und macht euch über den Aufwand mal keine Gedanken  ;)

MfG Leon
Titel: Re: Frage zum Regenmesser der TFA Sinus
Beitrag von: TheWeather am 05.04.2018, 20:18:43
Hallo Leon,

wenn beide Regenmesser auf dem Wippenprinzip basieren, so hoch Du den Aufwand auch treibst, wirst Du nie identische Mengen messen können. Das Wippenprinzip ist diskontinuierlich (Einzelergebnisse können nie einem gewissen Zeitpunkt zugeordnet werden), Abweichungen werden bleiben, weil die Wippen immer nur im Rahmen ihres eigenen Aufbaus kippen. Erst Regensummen über längere Beobachtungszeiträume (ich meine damit nicht Stunden sondern eher Wochen/Monate) werden "langsam" vergleichbar, weil die Anzahl der Stichproben steigt und (durch die Aufsummation der Messwerte) der Fehler (hier eher Abweichung) statistisch sinkt.

Aber versuch's ruhig mal ... und bitte berichten ...

Gruß Hans
Titel: Re: Frage zum Regenmesser der TFA Sinus
Beitrag von: Oldman am 05.04.2018, 21:17:55
@Wetterfreak26
wenn du ein absoluter Fanatiker der Genauigkeit bist dann wird es schwer.
Experten haben sich schon über den Winkel des Randes eines Hellmann gestritten.
Bedenke das bei einem (sehr starken) Regen einige Faktoren zusammen kommen.
Ich rege nur mal an:
Der Wind (der Winkel in dem der Niederschlag auf den Sammler trifft).
Was wird verspritzt und wird nicht gewertet.
Wie sauber ist die Wippe (Füllmenge)
Mechanische Probleme.
etc....
Ich denke das noch einige andere Faktoren mit spielen!
Titel: Re: Frage zum Regenmesser der TFA Sinus
Beitrag von: Wetterfreak26 am 06.04.2018, 14:42:32
Hallo,

werde es doch nicht probieren, da einfach die Zeit fehlt. Werde das jetzt erstmal über nen längeren Zeitraum beobachten.

MfG Leon
Titel: Re: Frage zum Regenmesser der TFA Sinus
Beitrag von: TheWeather am 06.04.2018, 18:57:15
Hallo Leon,

Du hast aber das Prinzip verstanden, weswegen ich mehr als skeptisch bin?

Die Sinus (und Nexus und bauähnliche Stationen) merken sich nicht die letzte Regenmenge sondern die Anzahl der Wippenschläge (seit Inbetriebnahme). Die Anzeige verwendet die Differenz der Wippenschläge von Anfang und Ende des beobachteten Zeitraums und multipliziert diese mit einem Faktor (hier ca. 0,7, genaugenommen ist der Wert sehr "krumm", also so was wie 0,7xxx..", der in der Firmware der Station hinterlegt ist.

Betrachtet man nur mal die Ergebnisse zweier gleicher Systeme (gleiches Auslösevolumen zum Kippen), dann  kann es bei der einen Wippe a) durchaus so, bei der anderen Wippe b) durchaus aber auch so sein:

a) Die Wippe ist bei Einsetzen des Regens fast voll und nur einige Tropfen genügen noch, damit sie kippt. Zum Ende des Regens ist sie gerade nochmal mit den letzten Tropfen gekippt.

b) Die Wippe ist leer und kippt erst im Laufe des Regenereignisses. Sie schafft es aber auch nicht, mit Ende des Regens nochmals zu kippen, weil es dazu noch nicht ganz reicht.

Der Regenmesser a) zeigt nun z.B. 5 Wippenschläge an, b) aber nur 3 Wippenschläge. Gehen wir mal von den 0,7 mm pro Wippenschlag aus, dann beträgt die Differenz im betrachteten Zeitraum bei identischen Systemen bereits 2 Wippenschläge, entsprechend 1,4 mm. Das ist natürlich "worst case", aber das ist die Differenz, mit der man auf jeden Fall rechnen müsste ...

Die Differenz von 1,4 mm bei Einzelereignissen ist auf ein Jahr gerechnet allerdings vernachlässigbar.

Ich wolt's nur noch beitragen ...

Gruß Hans
Titel: Re: Frage zum Regenmesser der TFA Sinus
Beitrag von: Wetterfreak26 am 07.04.2018, 13:27:32
Hallo,

ja, Hans, die Problematik habe ich verstanden. Das ist ein weiterer Grund, warum ich das nicht machen werde. Und  :danke:

MfG Leon