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Tinytag Impuls-Datenlogger unterstützen präzise Niederschlagsmessungen

Tinytag Impuls-Datenlogger werden zur präzisen Niederschlagsmessung in ein Pluviometer integriert.

Das Niederschlagsmessgerät verwendet von Gemini Data Loggers gelieferte Tinytag Impuls-Datenlogger-Komponenten zur Erfassung der Niederschlagsrate - ein Parameter, der zur Messung des Niederschlags ebenso wichtig ist wie die Regenmenge.

Tinytag count logger used to create accurate rain gauge

Die genaue Messung des Niederschlags ist nicht nur unerlässlich für Meteorologie, Landwirtschaft und Hydrologie, sondern unterstützt auch spezialisierte Forschungsgebiete wie Paläo-Klimaforschung anhand von Stalagmiten, bei der die Beziehung zwischen Niederschlag und Grundwasserfluss untersucht wird.

Einige der offensichtlichen Nachteile der alten Methoden zur Niederschlagsmessung mittels Flaschen und Linealen wurden im 17. Jahrhundert von Sir Christopher Wren überwunden, der einen genialen und noch heute verwendeten Regenmesser erfand. Auch seine Lösung beruht auf einer Impulszählung: Jedes Mal, wenn der Regeneimer voll ist, kippt er sich selbstständig aus, und die Häufigkeit dieses Vorgangs wird gezählt. Derartige mechanische Vorrichtungen müssen allerdings mit höchster Präzision hergestellt werden und sind anfällig für Korrosion oder Blockierung beispielsweise durch Insekten oder Spinnennetze. Ein weiteres Problem besteht darin, dass diese Messgeräte nicht präzise genau sind. Ein typisches Eimervolumen von 5 bis 10 ml entspricht (bei einem ca. 12 cm großen Trichter) einer Niederschlagsmenge von 0,4 bis 0,8 mm. Geringere Niederschlagsmengen werden nicht erfasst und das im Eimer verbleibende Wasser beeinflusst das nächste Messergebnis.

Der Sensorentwickler PiTech Research verwendet die von Gemini entwickelte Datenlogging-Technologie in seinem Pluviometer, um eben diese Problemstellungen zu lösen. Bei dem von PiTech Research entwickelten "Pluvimate" werden die Wassertropfen über eine Düse mit festem Durchmesser in einen Behälter geleitet, der das Auftreffen der Tropfen auf seiner Oberfläche registriert. Da die Wassermenge, die die Düse passiert, mehr oder weniger genau dem Düsendurchmesser entspricht, ist die Häufigkeit, mit der die gleichgroßen Tropfen in den Behälter fallen, direkt proportional zur Niederschlagsmenge in mm im gleichen Zeitraum. In einem identischen Messfühler wie beim "Stalagmate"* (ein einzigartiger Tropfenzähler zur Überwachung von Höhlen, bei dem ebenfalls eine OEM-Version des Tinytag Impuls-Datenloggers verwendet wird), werden die Tropfen in einem programmierbaren Intervall (gewöhnlich 10 Minuten) gezählt. Dies liefert eine theoretische Niederschlagsmessgenauigkeit von 0,01 mm. Der Logger kann 32.000 "Dateneimer" mit jeweils einer Kapazität von 16.000 Messpunkten erfassen, hat also insgesamt ein maximales Potenzial von 537 Mio. Datenpunkten. Die resultierende Zeitreihenmessung ist eine akkurate Reflexion der Niederschlagsrate, die zur Messung des Niederschlags ebenso wichtig ist wie die tatsächlich Wassermenge.

Messung des Geräuschpegels in der Umgebung von Windfarmen

Es ist zwar etwas ungewöhnlich, doch die Niederschlagsmessung wird in Großbritannien auch erfolgreich zur Messung des Geräuschpegels in der Umgebung von Windfarmen angewendet. Das Geräusch des Regens erhöht das Hintergrundgeräusch und stört das Signal, das von den Geräuschpegelmessgeräten empfangen wird. Mithilfe der gleichzeitigen Messung von Dauer und Intensität des Niederschlags kann das Regengeräusch jedoch aus den Geräuschmessungen ausgefiltert werden. Für diesen Anwendungszweck ist die Empfindlichkeit des Playmate im Vergleich zu einem traditionellen Kippeimer besonders nützlich!

Studie der Beziehung zwischen Regenfall und Eindringen von Grundwasser in Höhlen

In Zusammenarbeit mit der Londoner Royal Holloway Universität werden seit Ende 2009 drei Pluviometer im Südwesten Frankreichs eingesetzt, wo sie gemeinsam mit in der Höhle selbst untergebrachten Stalagmate Tropfenloggern und den robusten Tinytag Plus 2 Temperaturloggern die Bedingungen überwachen. Außerdem werden auch Plus 2 Logger zur Messung der Außenluft- und Bodentemperatur eingesetzt. Die drei Pluviometer werden in unterschiedlichen Höhen angebracht. Jedes von ihnen ist mit einem anderen Filter und Trichter versehen, um die beste Konfiguration zu ermitteln.

Pluviometer werden häufig an entlegenen, selten frequentierten Orten aufgestellt und müssen daher unbedingt autonom und zuverlässig sein. Ihre AA-Lithium-Batterien haben gewöhnlich eine Lebensdauer von etwa 4 Jahren. Die Tinytag Datenlogger erfüllen alle wesentlichen Anforderungen für diesen Anwendungszweck: Sie haben eine lange Batterielebensdauer, liefern zuverlässige Messdaten bei jedem Wetter und sind äußerst kostengünstig. Dank ihres geringen Platzbedarfs und niedrigen Stromverbrauchs sind sie ideal zum Einbau in robuste Feldinstrumente wie den Stalagmate Tropfenlogger und Pluvimate Niederschlagsmesser.

* Quelle: "Die Verwendung von Tinytag Temperatur- und Impuls-Datenloggern zur Unterstützung von Höhlenforschung und Rekonstruktion des Klimawandels ", D. Mattey, Royal Holloway, University of London (Tinytag Datenblatt).

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