Sinvolle Vergrösserung der Auflösung des Regenmessers

[wneudeck]

Hallo,

Demnach dient der Faktor im WS WIN als Divisor und nicht mal Multiplikator. Ist das richtig?

Nein. Der Kalibrierfaktor in WSWIN ist ein Multiplikator. Wenn eine Station nicht die Regenmenge, sondern, wie meist üblich, die Wippenschläge übermittelt, ist das so:
Beispiel WS 2500:
Ein Wippenschlag ist 0.360 mm, also ist der Kalibrierfaktor 0.360
Denn jeder Impuls (= Wippenschlag) muss in die Regenmenge umgerechnet werden.
Also sind 2 Impule 0.360x2 = 0,72 mm
Wenn nun durch einen größeren Trichter die Auflösung von 0,360 auf 0,1 heraufgesetzt wird, sinkt der Kalibrierfaktor und beträgt nun auch  0,1.
Die Wippenschläge kommen nun zwar schneller (weil die Wippe ja schneller gefüllt wird), aber jeder Wippenschlag hat als Multiplikator eben nur 0,1
Kompliziert wird die Sache dann, wenn eine Station (wie die Vantage) nicht die Wippenschläge, sondern die tatsächliche Regenmenge übermittelt.
Dann ist der Kalibierfaktor immer 1, egal ob ein Wippenschlag 0,2 mm oder 0,0256 mm entspricht.
Hier bedeutet also der Faktor 1 einfach, dass die Werte 1:1 übernommen werden, also so, wie sie ankommen.
In deinem Fall sollte also Deine erste Rechnung stimmen, nämlich der Faktor 0.369
Dies wird übrigens nur für neue Werte genommen, alte bleiben unbeeinflusst. (so soll es ja auch sein)

[beorn]

Die Fläche des original Regensensors ist 68,8qcm wie ich oben gelesen habe - wenn ich nun die Anzeige des Basisstation nicht völlig entwerten möchte, könnte man doch 68,8qcm um den Faktor 4 vergrößern (=275,2qcm=ein runder Trichter mit 18,72cm Durchmesser), dann könnte man auch ohne WsWin die auf der Basis angezeigte Regenmenge durch 4 Teilen und hätte die wahre Regenmenge.
Oder?

Grüße
Beorn

[DJ_74]

Hallo Beorn,
es gibt überall diese orangen Trichter mit 16cm im Durchmesser zu kaufen. Die haben in Wirklichkeit aber keine 16cm sondern nur 15,6cm und passen damit perfekt für die Vergrößerung auf 0,25mm pro Wippung.

Ich habe mir eine kleine Tabelle am meine Station geklebt, die Anzeigewert und Ist-Wert gegenüber stellt. Dann brauch man nicht einmal mehr zu rechnen.

Wobei das mit dem Anzeigewert nicht ganz so einfach ist, weil das nicht immer ein Vielfaches von 0,7 mm ist.

Immer wenn es regnet, überprüfe ich deshalb den Anzeigewert und trage Ihn in mein Tabelle ein. Die Werte mit dem * sind überpüfte Werte. Bei den Werten ohne * fehlt die Überprüfung noch.

War das verständlich? Ich glaube nicht, deshalb am Beispiel 2,9mm = 1,0 mm. Dort hätte ja eigentlich 2,8mm = 1,0mm stehen müssen. Die Station zeigt aber nicht 2,8mm an, deshalb habe ich den Wert eintsprechend geändert.

Anzeige   - Ist-Wert
0,7   - 0,25 *
1,4   - 0,5 *
2,2   - 0,75 *
2,9   - 1 *
3,5   - 1,25 *
4,2   - 1,5
4,9   - 1,75 *
5,6   - 2 *
6,3   - 2,25
7,1   - 2,5 *
7,8   - 2,75 *
8,5   - 3 *
9,1   - 3,25 *
9,8   - 3,5
10,6   - 3,75 *
11,3   - 4 *
12   - 4,25 *
12,7   - 4,5 *
13,4   - 4,75 *
14,2   - 5 *
14,6   - 5,25 *
15,4   - 5,5
16,1   - 5,75
16,9   - 6 *
17,6   - 6,25 *
18,4   - 6,5 *
19,1   - 6,75 *
19,8   - 7 *
20,4   - 7,25 *
21,1   - 7,5 *
21,7   - 7,75
22,6   - 8 *
23,1   - 8,25
24   - 8,5 *
24,5   - 8,75
25,2   - 9
25,9   - 9,25
26,6   - 9,5
27,3   - 9,75
28   - 10
28,7   - 10,25
29,4   - 10,5
30,1   - 10,75
30,8   - 11
31,5   - 11,25
32,2   - 11,5
32,9   - 11,75
33,6   - 12
34,3   - 12,25
35   - 12,5
35,7   - 12,75
36,4   - 13
37,1   - 13,25
37,8   - 13,5
38,5   - 13,75
39,2   - 14
39,9   - 14,25
40,6   - 14,5
41,3   - 14,75
42   - 15
42,7   - 15,25
43,4   - 15,5
44,1   - 15,75
44,8   - 16
45,5   - 16,25
46,2   - 16,5
46,9   - 16,75
47,6   - 17
48,3   - 17,25
49   - 17,5
49,7   - 17,75
50,4   - 18
51,1   - 18,25
51,8   - 18,5
52,5   - 18,75
53,2   - 19
53,9   - 19,25
54,6   - 19,5
55,3   - 19,75
56   - 20
usw.

Gruß Dirk

[DJ_74]

Hier die Tabelle im Excel-Format. Die gelben Daten sind überprüft, die restlichen Daten sind einfachen ein Vielfaches von 0,7.
Wenn Ihr etwas ähnliches habt, dann könnten wir ja mal abgleichen. Alles über 24mm = 8,5mm fehlt mir noch gänzlich.
Gruß Dirk

[PeBa]

Ich möchte zum Thema Trichtervergrösserung zur Steigerung der RM Empfindlichkeit folgendes zu bedenken geben:

Auf Grund des Messprinzips (Wasser wird in eine "Waagschale" geleitet, welche bei einem bestimmten Füllstand automatisch entleert wird) geht eigentlich kein Niederschlag verloren, sieht man mal von der Verdunstung ab. Das heisst im Klartext, Niederschlagsmengen die zu klein sind (bei den meisten Stationen < 0,5mm),um besagte Schale zu füllen, werden zwar erfasst, aber nicht in "Echtzeit" registriert (Speicher, Display) .
Umgekehrt birgt dasselbe Messprinzip die Gefahr in sich, dass bei Starkniederschlägen Fehlmessungen auftreten, indem auf Grund des Wasserstrahleffekts die Wippe zu früh kippt und damit zuviel Niederschlag registriert wird.
Wird nun der Trichter vergrössert, wird die kritische Menge, bei welcher der oben beschriebene Effekt auftritt, schon bei nicht allzu starkem Regenfall erreicht.

Meiner Meinung nach ist daher von einer Trichtervergrösserung dringend abzuraten, da dies die Messgenauigkeit insbesondere bei den meteorologisch intressanten Starkniederschlägen drastisch verschlechtert. Nicht um sont wird in den RM Anleitungen beim Thema Eichen darauf hingewiesen, dass die abgemessene Wassermenge l a n g s a m in den Tricher zu giessen sei...

Peter

[wneudeck]

Hallo,
ich möchte diesen Hinweis von Peter deutlich unterstreichen, auch wenn viele User dies anders sehen und auch versichern, sie hätten bei Starkregen kein Problem. Ich mag es einfach nicht glauben.

[Holli]

Umgekehrt birgt dasselbe Messprinzip die Gefahr in sich, dass bei Starkniederschlägen Fehlmessungen auftreten, indem auf Grund des Wasserstrahleffekts die Wippe zu früh kippt und damit zuviel Niederschlag registriert wird.

Mal sehen, ob ich irgendwann Gelegenheit finde, das zu verifizieren. Ich vermute nämlich eher, daß der gegenteilige Effekt eintritt.

Bei allen Wippen, die ich kenne, wird das einströmende Wasser von einer "Trennzunge" (mir fällt keine bessere Bezeichnung ein) auf die richtige Wippenhälfte geleitet. Diese Zunge liegt jeweils auf der entgegengesetzten Seite der zu füllenden Wippenhälfte. Ein massiver Strahl drückt die Wippe also genau in die falsche Richtung. Es müßte mehr Wasser in der Wippe erforderlich sein, um sie zum Kippen zu bringen, weil das Gewicht zusätzlich den Strahldruck auf der schrägen Prallfläche überwinden muß.

Möglicherweise wird dieser Effekt teilweise oder ganz dadurch kompensiert, daß die Strahlablenkung einen  Teil der Wippenfüllung dynamisch über den "normalen" Schwerpunkt hinausbefördert. Das läßt sich aber wohl nur für jede Wippenform und Niederschlagsrate empirisch ermitteln.

Definitiv ungemessen bleibt das Wasser, das während des Kippens nachströmt, bis die Zunge die Tropfen/den Strahl in die "richtige", leere Seite leitet. Bei niedrigen Regenraten, wenn das Wasser nur aus dem Trichter tropft, ist die Menge sicher vernachlässigbar, weil die Kippgeschwindigkeit im Verhältnis zur Nachlaufmenge hoch ist. Je größer die Regenrate ist, desto größer ist die relative Menge, die auf der "falschen", bereits bis zum Kippen gefüllten Seite der Wippe landet.

Wird nun der Trichter vergrössert, wird die kritische Menge, bei welcher der oben beschriebene Effekt auftritt, schon bei nicht allzu starkem Regenfall erreicht.

Es treten mehrere gegensätzliche Effekte auf. Zumindest in der Versuchsanordnung von TONI_B http://www.wetterstationen.info/phpBB/viewtopic.php?p=92736#92736 , die wohl hier die genaueste ist, überwiegen bei Starkregen die Effekte, die eine Mindermessung verursachen.

Nicht um sont wird in den RM Anleitungen beim Thema Eichen darauf hingewiesen, dass die abgemessene Wassermenge l a n g s a m in den Tricher zu giessen sei...

Eben. Starkregen verfälscht eine Wippenmessung so oder so. Die Frage ist, wohin und wie weit, und ob eine sinnvolle softwaremäßige Anpassung an die Fehlmessung möglich ist. Die tatsächliche Auswirkung des Strahls im jeweiligen Regenmesser läßt sich nicht theoretisch, sondern nur empirisch ermitteln. Und dann ist noch die Frage, ob es Tricks gibt, daß sich die Fehlerfaktoren gegenseitig ausgleichen. Dann wäre der begrenzende Faktor die Erfassungsfrequenz der Station.

[TONI_B]

Ich habe in den letzten Tagen umfangreiche Versuche mit einer Wippe des WS2000 Systems gemacht:

1.) Bei Starkregen wird WENIGER angezeigt als tatsächlich gefallen ist!

2.) Die Wippe zeigt eine hohe Reproduzierbarkeit (<1-2%).

3.) Die Vergrößerung auf D=250mm (=Auflösung ca. 0,1mm) bringt sicher eine Verbesserung.

4.) Bei Starkregen (bis 250mm pro Stunde!) sind die Fehler maximal 20%.

5.) Bis 20mm pro Stunde sind die Fehler vernachlässigbar. Darüber kann eine einfache Korrekturfunktion (Polynom 2. Ordnung) den Fehler unter 2-3% halten.

[Gunga]

TONI_B,

Guten morgen.

1. Starkregen ist z. B. bei uns der Extremfall(ca. 2-3mal im Jahr)

2. Ohne Vergrößerung des Auffangtrichters gehen viele Niederschläge verloren, denn, bis eine Wippe voll ist und  einen Meßausschlag vornimmt, muß es schon einen langen Nieselregen geben. Meist hört er eben schon vorher auf und der Niederschlag wird nicht gemessen.
Bzw. verdunstet.

Es ist eben eine Abwägung vor allem der Größe des Auffangtrichters.

Gruß

Reiner    

[TONI_B]

Sag ich ja!

Einen Trichter mit 250mm Durchmesser für einen WS2000 Regenmesser, der sonst 0,4-0,5mm Auflösung hätte, ist optimal. Damit kommt man auf 0,1-0,12mm Auflösung und die sehr seltenen Ereignisse, wo Starkregen nicht richtig erfasst wird, kann man entweder im Nachhinein korrigieren oder gleich softwaremäßig "online" korrigieren lassen (so mache ich es).