Microclima

Validación de datos de Sensores de Inclinación

Ensayo de comparación de Sensores de Inclinación de la ATMOS 41

METER Group empezó a comercializar ATMOS 41 en enero de 2017 después de un extenso desarrollo y comprobaciones en todo en África, Europa y EEUU. Durante el desarrollo se realizaron numerosas comparaciones con sensores de calidad científica de otras marcas comerciales, sensores de Inlinación y humedad relativa del aire, piranómetros, anemómetros ….

Y también se comprobó en algunos casos, la variabilidad sensor a sensor en el tiempo.

Este es el resultado de las pruebas realizadas con los Sensores de Inclinación.

Sensor de Inclinación

La estación meteorológica todo en uno ATMOS 41 también incorpora un sensor de inclinación para detectar cuando haya un problema con la nivelación. Los sensores de inclinación se ajustan a cero durante la calibración en METER Group con la ayuda de nivel de burbuja.

La siguiente figura muestra el comportamiento de los sensores de inclinación de siete unidades ATMOS 41 monitorizadas en el campo de ensayo de METER Group. En azul aparece un sensor que se desniveló y a continuación se reparó. Cada acelerómetro mostró un nivel de ruido relativamente bajo y una alta repetibilidad.

Figura. Comportamiento de los sensores de inclinación.

Es importante destacar que los episodios ocasionales de mayor ruido son consecuencia de las elevadas velocidades del viento y de la inestabilidad del poste de instalación, por lo que no son atribuibles a problemas en el sensor.

En estos enlaces aparece más información sobre estos ensayos de METER Group Pullman y METER Group Alemania

ATMOS 41: asequible, precisa y fiable

La estación meteorológica ATMOS 41 proporciona medidas de 14 parámetros ambientales en un solo equipo. De manera que se puede instalar de forma rápida y sencilla. El único requisito es que ATMOS 41 esté nivelada en la parte superior de un mástil con visión del cielo directa.

Los parámetros climáticos, como la pluviometría, la temperatura del aire y la velocidad del viento pueden cambiar, considerablemente, en pequeñas distancias al aire libre. Sin embargo, en la mayoría de las observaciones meteorológicas se busca la exactitud y la precisión, de grado de investigación, frente a la resolución espacial. ATMOS 41 es el resultado de la optimización de estas dos necesidades. Y además, por un lado, disminuye las necesidades de mantenimiento, tan habituales. Y por otro, no es necesario pasar tanto tiempo configurando las estaciones. ATMOS 41 carece de partes móviles, así se evitan roturas y solo hay que calibrarla cada dos años.

Validación de datos de Barómetros

Ensayo de comparación de Barómetros de la ATMOS 41

ATMOS 41 METER Group LabFerrerLa estación meteorológica todo en uno ATMOS 41, de METER Group, empezó a comercializarse en enero de 2017 después de un extenso desarrollo y comprobaciones en África, Europa y EEUU. Durante el desarrollo se realizaron numerosas comparaciones con sensores de calidad científica de otras marcas comerciales, pluviómetros, barómetros, piranómetros, anemómetros ….

Y también se comprobó en algunos casos, la variabilidad sensor a sensor en el tiempo.

Este es el resultado de las pruebas realizadas con los barómetros.

Barómetros

Cada sensor de presión barométrica de la ATMOS 41 se calibra de forma individual con referencia de presión trazable NIST. La diferencia entre la referencia de presión y el sensor de presión debe ser de +/- 0,1 kPa. La diferencia se almacena en el sensor como una compensación.

La siguiente figura muestra el funcionamiento de siete unidades ATMOS 41 en las instalaciones de ensayo de METER Group. Las diferencias entre los valores superiores e inferiores de los barómetros son cercanos a 0,2 kPa.

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ATMOS 41: asequible, precisa y fiable

La estación meteorológica ATMOS 41 proporciona medidas de 14 parámetros ambientales en un solo equipo. De manera que se puede instalar de forma rápida y sencilla. El único requisito es que ATMOS 41 esté nivelada en la parte superior de un mástil con visión del cielo directa.

Los parámetros climáticos, como la pluviometría, la temperatura del aire y la velocidad del viento pueden cambiar, considerablemente, en pequeñas distancias al aire libre. Sin embargo, en la mayoría de las observaciones meteorológicas se busca la exactitud y la precisión, de grado de investigación, frente a la resolución espacial. ATMOS 41 es el resultado de la optimización de estas dos necesidades. Y además, por un lado, disminuye las necesidades de mantenimiento, tan habituales. Y por otro, no es necesario pasar tanto tiempo configurando las estaciones. ATMOS 41 carece de partes móviles, así se evitan roturas y solo hay que calibrarla cada dos años.

Validación de datos de Anemómetros

Ensayo de comparación de Anemómetros de la ATMOS 41

METER Group empezó a comercializar la estación meteorológica todo en uno ATMOS 41 en enero de 2017 después de un extenso desarrollo y comprobaciones en todo el mundo. Durante el desarrollo se realizaron numerosas comparaciones con sensores de calidad científica de otras marcas comerciales, sensores de temperatura y humedad relativa del aire, piranómetros, anemómetros …. Y , en algunos casos, también se comprobó, la variabilidad entre sensores con el tiempo.

Este es el resultado de las pruebas realizadas con los anemómetros.

Anemómetros

La dirección y la velocidad del viento de las estaciones ATMOS 41 se comprobó en un laboratorio de análisis a terceros con certificación ISO 17025. Tanto la velocidad como la dirección del viento se midieron con anemómetros ultrasónicos sin partes móviles. Para registrar con precisión la dirección del viento es imprescindible que la N grabada en la ATMOS 41 esté orientada hacia el Norte verdadero.

Los resultados datos se muestran en la siguiente figura (velocidad del viento) y en el cuadro (dirección del viento).

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ATMOS 41: asequible, precisa y fiable

La estación meteorológica ATMOS 41 proporciona medidas de 14 parámetros ambientales en un solo equipo. De manera que se puede instalar de forma rápida y sencilla. El único requisito es que ATMOS 41 esté nivelada en la parte superior de un mástil con visión del cielo directa.

Los parámetros climáticos, como la pluviometría, la temperatura del aire y la velocidad del viento pueden cambiar, considerablemente, en pequeñas distancias al aire libre. Sin embargo, en la mayoría de las observaciones meteorológicas se busca la exactitud y la precisión, de grado de investigación, frente a la resolución espacial. ATMOS 41 es el resultado de la optimización de estas dos necesidades. Y además, por un lado, disminuye las necesidades de mantenimiento, tan habituales. Y por otro, no es necesario pasar tanto tiempo configurando las estaciones. ATMOS 41 carece de partes móviles, así se evitan roturas y solo hay que calibrarla cada dos años.

Validación de datos de sensores de Humedad Relativa del Aire

Ensayo de comparación de los sensores de Humedad Relativa la ATMOS 41

METER Group empezó a comercializar la estación meteorológica todo en uno ATMOS 41 en enero de 2017 después de un extenso desarrollo y comprobaciones en  África, Europa y EEUU. Durante el desarrollo se realizaron numerosas comparaciones con sensores de calidad científica de otras marcas comerciales, Humedad Relativa del aire, piranómetros, pluviómetros, anemómetros …. Y también se comprobó en algunos casos, la variabilidad sensor a sensor en el tiempo.

Este es el resultado de las pruebas realizadas con los sensores de Humedad Relativa del Aire

Humedad Relativa del aire

Los valores de temperatura del aire mejorados se emplean para corregir con mayor precisión la Humedad Relativa. Todos los sensores de humedad relativa de METER Group se calibran y verifican de forma individual para tres valores de humedad diferentes y se comparan con un higrómetro de punto de rocío.

La siguiente figura muestra la consistencia de los valores en los sensores ensayados. Los sensores se calibran en grupos de 1 a 16 sensores. El criterio de aceptación /rechazo empleado es 2% de Humedad Relativa, para los tres niveles de humedad ensayados. Los resultados de la calibración muestran una buena consistencia entre los sensores.

Los datos de Humedad Relativa y temperatura recogidos en campo se emplean para calcular la presión de vapor (kPa). La figura inferior muestra el comportamiento del sensor en campo durante un período de ocho días y proporciona una idea de la consistencia de los valores de presión de vapor.

 

Podeis encontrar más información sobre estos ensayos en estos enlaces de METER Group Pullman y METER Group Alemania

 

ATMOS 41: asequible, precisa y fiable

La estación meteorológica ATMOS 41 proporciona medidas de 14 parámetros ambientales en un solo equipo. De manera que se puede instalar de forma rápida y sencilla. El único requisito es que ATMOS 41 esté nivelada en la parte superior de un mástil con visión del cielo directa.

Los parámetros climáticos, como la pluviometría, la temperatura del aire y la velocidad del viento pueden cambiar, considerablemente, en pequeñas distancias al aire libre. Sin embargo, en la mayoría de las observaciones meteorológicas se busca la exactitud y la precisión, de grado de investigación, frente a la resolución espacial. ATMOS 41 es el resultado de la optimización de estas dos necesidades. Y además, por un lado, disminuye las necesidades de mantenimiento, tan habituales. Y por otro, no es necesario pasar tanto tiempo configurando las estaciones. ATMOS 41 carece de partes móviles, así se evitan roturas y solo hay que calibrarla cada dos años.

Validación de datos de sensores de temperatura del aire

Ensayo de comparación de los sensores de temperatura del aire de la ATMOS 41

METER Group empezó a comercializar ATMOS 41 en enero de 2017 después de un extenso desarrollo y comprobaciones en África, Europa y EEUU. Durante el desarrollo se realizaron numerosas comparaciones con sensores de calidad científica de otras marcas comerciales, piranómetros, pluviómetros, anemómetros ….

Y también se comprobó, en algunos casos, la variabilidad sensor a sensor en el tiempo.

Este es el resultado de las pruebas realizadas con los sensores de temperatura del aire

Temperatura del aire

Para medir la temperatura del aire, la estación ATMOS 4 tiene, en la apertura del anemómetro, un microtermistor que corrige los efectos de la radiación solar y el viento usando una aproximación al balance de energía básico. Y en lugar de utilizar un protector de radiación tradicional para evitar el sobrecalentamiento y la condensación, emplea una combinación de las medidas de radiación y velocidad del viento.

La optimización y verificación de esta metodología se realizó en las instalaciones de METER Group en Pullman. Las medidas de temperatura del aire control se obtuvieron con un microtermistor protegido con el protector de radiación aspirado TS-100 de Apogee Instruments. Los resultados de la verificación muestran una desviación +/- 0,6 ° C (para un intervalo de confianza del 95%) en la medida de ATMOS 41 (ver la Figura). Estos resultados son significativamente mejores los esperados para un sensor clásico con un protector de radiación no aspirado.

Figura. Series temporales de temperatura del aire medidas con ATMOS 41 para verificar la corrección

Cuadro. Verificación del modelo de corrección de los datos de temperatura del aire

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ATMOS 41: asequible, precisa y fiable

La estación meteorológica ATMOS 41 proporciona medidas de 14 parámetros ambientales en un solo equipo. De manera que se puede instalar de forma rápida y sencilla. El único requisito es que ATMOS 41 esté nivelada en la parte superior de un mástil con visión del cielo directa.

Los parámetros climáticos, como la pluviometría, la temperatura del aire y la velocidad del viento pueden cambiar, considerablemente, en pequeñas distancias al aire libre. Sin embargo, en la mayoría de las observaciones meteorológicas se busca la exactitud y la precisión, de grado de investigación, frente a la resolución espacial. ATMOS 41 es el resultado de la optimización de estas dos necesidades. Y además, por un lado, disminuye las necesidades de mantenimiento, tan habituales. Y por otro, no es necesario pasar tanto tiempo configurando las estaciones. ATMOS 41 carece de partes móviles, así se evitan roturas y solo hay que calibrarla cada dos años.

Validación de datos de Piranómetros

Ensayo de comparación del piranómetro de la ATMOS 41

METER Group empezó a comercializar ATMOS 41 en enero de 2017 después de un extenso desarrollo y comprobaciones en África, Europa y EEUU. Durante el desarrollo se realizaron numerosas comparaciones con sensores de calidad científica de otras marcas comerciales, piranómetros, pluviómetros, anemómetros …. Y también se comprobó en algunos casos, la variabilidad sensor a sensor en el tiempo.

Este es el resultado de las pruebas realizadas con los piranómetros

Piranómetros

El ensayo de comparación de la medida de la radicación solar duró 1 mes y se realizó en la azotea de las instalaciones de METER Group (Pullman, WA). Se instalaron piranómetros CMP3 (Kipp & Zonen) y una estación ATMOS 41. En todos los piranómetros, el un intervalo de lectura fue de 15 minutos.

Como se observa en la figura los datos recogidos muestran una buena correlación entre los piranómetros ensayados. Si bien, la regresión lineal muestra un 3% de subestimación en el piranómetro de la ATMOS 41.

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medida de la radiación solar ATMOS 41

ATMOS 41: asequible, precisa y fiable

Los datos de las comparaciones de los sensores individuales junto con las observaciones conjuntas muestran que el piranómetro de la ATMOS 41 cumple el objetivo de proporcionar medidas de calidad de investigación en una unidad simple, robusta y fácil de mantener. Por sus características de diseño permite obtener medidas precisas a largo plazo en condiciones de campo.

La estación meteorológica ATMOS 41 proporciona medidas de 14 parámetros ambientales en un solo equipo. De manera que se puede instalar de forma rápida y sencilla. El único requisito es que ATMOS 41 esté nivelada en la parte superior de un mástil con visión del cielo directa.

Los parámetros climáticos, como la pluviometría, la temperatura del aire y la velocidad del viento pueden cambiar, considerablemente, en pequeñas distancias al aire libre. Sin embargo, en la mayoría de las observaciones meteorológicas se busca la exactitud y la precisión, de grado de investigación, frente a la resolución espacial. ATMOS 41 es el resultado de la optimización de estas dos necesidades. Y además, por un lado, disminuye las necesidades de mantenimiento, tan habituales. Y por otro, no es necesario pasar tanto tiempo configurando las estaciones. ATMOS 41 carece de partes móviles, así se evitan roturas y solo hay que calibrarla cada dos años.

Validación de datos de Pluviómetros

Ensayo de comparación del pluviómetro de la ATMOS 41

estación meteorológica todo en unoMETER Group empezó a comercializar ATMOS 41 en enero de 2017 después de un extenso desarrollo y comprobaciones en África, Europa y EEUU. Durante el desarrollo se realizaron numerosas comparaciones con sensores de calidad científica de otras marcas comerciales, pluviómetros, anemómetros, radiación solar …. Y también se comprobó en algunos casos, la variabilidad sensor a sensor en el tiempo.

Este es el resultado de las pruebas realizadas con los pluviómetros.

Precipitación

La estación meteorológica ATMOS 41 dispone de la última tecnología para mejorar las medidas clásicas. Una innovación clave en ATMOS 41 es la tecnología del contador de gotas (drop-counting rain gauge). Esta tecnología emplea unos electrodos que detectan y cuentan gotas individuales. Estas gotas se obtienen con la ayuda de una boquilla que produce gotas de tamaño muy repetible. Al no incluir partes móviles, el riesgo de averías mecánicas es menor que en los pluviómetros de cuchara con balancín.

El ensayo se llevó a cabo en Forks (WA, EE. UU) una de las localidades con más lluvia de los 48 estados de la Unión. En la parcela se instalaron tres pluviómetros de cuchara (Texas Electronics y ECRN-100) y tres ATMOS 41. La distancia entre los equipos fue de 2 m y todos se instalaron a una altura de 2 m de la superficie del suelo. En la figura se muestran los datos de cuatro meses ensayo de 2018.

En los resultados se observó que uno de los pluviómetros de cuchara registraba los valores de lluvia acumulados más elevados. Mientras que los otros dos pluviómetros de cuchara registraron los más bajos. Por lo que se puede decir, que los datos de los pluviómetros de cuchara muestras mucha dispersión. En cambio, los registros de las tres estaciones ATMOS 41 quedaron en la zona intermedia, con muy poca variación en las medidas.

Podeis encontrar más información sobre estos ensayos en estos enlaces de METER Group Pullman y METER Group Alemania

ATMOS 41: asequible, precisa y fiable

Los datos de las comparaciones de los sensores individuales junto con las observaciones conjuntas muestran que el pluviómetro de la ATMOS 41 cumple el objetivo de proporcionar medidas de calidad de investigación en una unidad simple, robusta y fácil de mantener. Por sus características de diseño, pluviómetro de contador de gotas, permite medidas precisas a largo plazo en condiciones de campo.

Los parámetros climáticos, como la pluviometría, la temperatura del aire y la velocidad del viento pueden cambiar, considerablemente, en pequeñas distancias al aire libre. Sin embargo, en la mayoría de las observaciones meteorológicas se busca la exactitud y la precisión, de grado de investigación, frente a la resolución espacial. ATMOS 41 es el resultado de la optimización de estas dos necesidades. Y además, por un lado, disminuye las necesidades de mantenimiento, tan habituales. Y por otro, no es necesario pasar tanto tiempo configurando las estaciones. ATMOS 41 carece de partes móviles, así se evitan roturas y hay que calibrarlo cada dos años.

La estación meteorológica ATMOS 41 proporciona medidas de 14 parámetros ambientales en un solo equipo. De manera que se puede instalar de forma rápida y sencilla. El único requisito es que ATMOS 41 esté nivelada en la parte superior de un mástil con visión del cielo directa.

Piranómetros de termopila Apogee Instruments

Piranómetros de termopila SP-510 y SP-610 de Apogee Instruments

Los Piranómetros de Termopila Apogee Instrumenst disponen de un detector de termopila de cuerpo negro con un rango espectral mayor, por lo que son más precisos en todas las condiciones atmosféricas. Estos piranómetros se han diseñado para su funcionamiento durante largos periodos de tiempo con un mantenimiento muy bajo.

El SP-510 está diseñado para medir la radiación de onda corta entrante. Mienstras que el SP-610 mide la radiación de onda corta reflejada desde la superficie terrestre. Ambos piranómetros emiten un voltaje analógico que es directamente proporcional a la radiación de onda corta incidente en una superficie plana (no necesariamente horizontal) en la que la radiación emana desde todos los ángulos de un hemisferio.

Respecto a las clasificaciones WMO e ISO. La WMO clasifica los piranómetros Buena Calidad y Calidad Moderada. Por su lado, ISO los clasifica como Primera Clase y Segunda Clase. Ver clasificación.

Precisos, medidas estables

Las calibraciones de los Piranómetros de termopila SP-510 y SP-610 son completamente trazables con el Centro Radiométrico Mundial (WRR) en Davos (Suiza). El modelo orientado hacia arriba (SP-510) está coseno corregido, con error de dirección < 20 W m-2 hasta un ángulo de incidencia de 80 °. La estabilidad a largo plazo en condiciones de campo es < 2% / año.

Diseño único

Los Piranómetros de Termopila de Apogee están diseñados para optimizar rendimiento y precio. Están compuestos por un filtro, un detector de termopila de cuerpo negro, un termistor de precisión integrado (para medir la temperatura del detector) alojados en una carcasa compacta que proporciona aislamiento térmico.

Se comercializan con 5m de cable de fábrica (personalizable) resistente a la radiación ultravioleta y la intemperie. La placa niveladora no está integrada.
No requieren alimentación eléctrica y se suministran con su correspondiente certificado de calibración.

El filtro del Piránometro de termopila SP-510 es un difusor acrílico. En cambio, el SP-610 tiene una ventana de vidrio.

Robustos y autolimpiables

La forma de cúpula de la cabeza del sensor (patentada) facilita la escorrentía del rocío y la lluvia para mantener limpio el sensor y así minimizar los errores causados por el polvo que bloquea la trayectoria de la radiación. Todos los componentes electrónicos de los Piranómetros de Termopila están completamente encapsulados.

Con Calentador a bordo

Los Piranómetros de termopila de Apogee Intruments incorporan un calentador de 0,2 W para evitar que el agua (líquida y congelada) se deposite en el sensor. Y por lo tanto, se minimizan los errores causados por el rocío, el hielo o la nieve que bloquean la trayectoria de la radiación.

Aplicaciones Habituales

Las aplicaciones más habituales de los piranómetros incluyen la medida de la radiación incidente de onda corta en agricultura, ecología, redes hidrometeorológicas y estaciones fotovoltaicas.

Los piranómetros de Apogee Intrument de la serie SP-500 y SP-600 son piranómetros de termopila de cuerpo negro y son sensibles a la mayoría del espectro solar, eliminando así los errores espectrales asociados con los piranómetros de células de silicio.

Catálogo de los equipos

Pirgeómetros de Apogee Instruments

Pirgeómetros SL-510 y SL-610 de Apogee Instruments para medir la radiación de onda larga ascendente y descendente

Todos los objetos con una temperatura superior al cero absoluto emiten radiación electromagnética. Así mismo, las longitudes de onda y la intensidad de la radiación emitida están relacionadas con la temperatura del objeto. La atmósfera y la superficie terrestre (el suelo, dosel vegetal, agua, nieve) emiten radiación en la zona del infrarrojo medio del espectro electromagnético (4-50 μm aprox).
Los pirgeómetros son sensores que miden la diferencia de radiación de onda larga entre la superficie del detector y la superficie hacia la que se dirige el detector (generalmente, la atmósfera o la superficie del suelo). Por lo que la radiación de onda larga emitida por la superficie de interés se puede calcular con la medida adicional de la temperatura del detector, que por lo general se realiza con la ayuda de un termistor interno o PRT.

Medidas precisas y estables

La calibración es trazable en condiciones controladas de laboratorio según WISG (World Infrared Standard Group, en Davos, Suiza). La deriva a largo plazo es inferior al 2 % / año, tal y como demuestran los ensayos acelerados de envejecimiento en condiciones de campo.

Sensores Robustos, autolimpiables

Los pirgeómetros de Apogee Instruments SL-510 y SL-610 consisten en un detector de termopila de cuerpo negro, un filtro de silicona con recubrimiento de carbono tipo diamante (para impermeabilizar), un termistor de precisión (mide la temperatura del detector) y un calentador. Todos estos componenets están alojados en una carcasa de aluminio anodizado. Esta carcasa compacta proporciona mejor aislamiento térmico. Los componentes electrónicos están encapsulados.

El sensor SL-510 es para las medidas atmosféricas (sensor orientado hacia arriba, mide la radiación de onda larga entrante).

SL-610 mide la superficie terrestre (sensor orientado y nivelado hacia abajo, mide la radiación de onda larga saliente).

La cabeza del sensor SL-510 tiene forma de cúpula para facilitar la escorrentía del rocío y la lluvia para mantener limpio el sensor. Y de esta forma, minimizar los errores causados por el polvo que bloquea la trayectoria de la radiación.

Salida de datos

La salida de los pirgeómetros es una tensión analógica directamente proporcional al balance de radiación de onda larga entre objetivo y detector. El detector es sensible a la radiación incidente sobre una superficie plana (no necesariamente horizontal) en la que la radiación emana desde todos los ángulos de un hemisferio. La radiación de onda larga incidente del detector se calcula a partir de la medida del balance de radiación y la temperatura del detector.

Con Calentador a bordo

Un calentador de 0,2 W mantiene el agua (líquida y congelada) fuera del sensor. Por lo que minimiza los errores causados por las interferencias del rocío, la lluvia, hielo o la nieve

Aplicaciones frecuentes

Las aplicaciones incluyen medidas de radiación de onda larga en redes climáticas agrícolas, ecológicas e hidrológicas y aplicaciones en energías renovables

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