Das Schmidt-Gütter Projekt

Dokumentationen zu Änderungen an bereits bestehenden Sensoren, oder dem Neubau von Sensoren.
enager
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Das Schmidt-Gütter Projekt

Beitragvon enager » 05.10.2016, 20:13

Seinen Namen verdankt dieses Projekt seinem Auftraggeber. Am 02.05.2016 erreichte mich eine Mail von Herrn Christian Schmidt-Gütter. Dieser beschäftigt sich mit dem Bau eines passiven Strahlungsschutz für Temperatursensoren und hat in dieser Mail angefragt, ob ich für ihn einen zweiten Sensor am 2m Mast, in direkter Nachbarschaft zu meinem 2m Sensor in einem seiner Strahlungsschutzgehäuse anbringen kann, zwecks einer Paralelmessung. Hintergrund ist der, dass sich alles was der Sonne ausgesetzt ist, aufheizt. Da aber ausschließlich die Temperatur der umgebenden Luft gemessen werden soll, muss ein Aufheizen des Sensorgehäuses unter allen Umständen vermieden werden. Umgesetzt wird dies, durch die Verwendung von Materialien mit sehr geringem Wärmeleitfaktor, was bei vielen Kunststoffen gegeben ist, sowie einer stark reflektierenden Beschichtung, z.B. hochglänzender, weißer Lack. Da sich oftmals dennoch das Gehäuse ein wenig aufheizt und gerade an windstillen Tagen, kommt es mit der Zeit zu einem Wärmestau im Sensorgehäuse, findet in Wetterstationen meist noch ein kleiner solar betriebener Lüfter Anwendung, welcher für eine künstliche Gehäusebelüftung sorgt. Mein Strahlungsschutz ist nun nahezu ideal aufgebaut. Im inneren sorgt bei Sonnenschein ein 12V PC-Lüfter, angetrieben durch ein 12V/5W Solarmodul für ausreichend Belüftung, zudem ist der Strahlungsschutz nicht weiß lackiert, sondern mit Alu-Klebeband beklebt. Dieses Aluklebeband reflektiert nun wirklich alles, was darauf strahlt. Nun hatte ich hier noch einen halbfertigen Sensor zu liegen, für welchen nur noch das Sensorelement (ein SHT75) fehlte. Dieses also flugs bestellt, die Stationssoftware an die neue Messaufgabe angepasst. Als der SHT75-Sensor, als auch der Prototyp des Strahlungsschutzes von Herrn Schmidt-Gütter da waren, noch eben den Sensor zusammengebaut und in Betrieb genommen.

Bild

Es wurde darauf geachtet, dass die Gehäuseöffnung nach Norden schaut, so dass der offene Teil nie dem Sonnenlicht ausgesetzt ist. Da es sich um einen passiven Strahlungsschutz handelt, soll der Sensor von möglichst viel Luft umströmt werden, was durch die große Öffnung auf der Nordseite gegeben ist.

Hier einige Informationen, welche Herr Schmidt-Gütter mir per Mail über das Strahlungsschutzgehäuse zukommen lies:

- Grundmaterial: Hoch wärmedämmender Polyurethan(PU)-Hartschaum der Wärmeleitgruppe "WLG 025" (der sehr wenig wiegt und leider an der Oberfläche mechanisch sehr verletzlich ist).

- Befestigung für Sensor: Zwei eingeschäumte Messinganker mit M3-Gewinde (ca. 10 mm tief, Abstand 18 mm). - Beschichtung 1: Ein spezieller Kalk-Sand-Putz (1 - 3 mm dick), der sich durch seine besondere Struktur und Auftragstechnik in den Poren des PU-Hartschaums "verkrallt".

- Die Putzschicht hat v.a. zwei Aufgaben:
(a) Mechanische Stabilität des Grundmaterials erhöhen (wird erst dadurch witterungsbeständig) und
(b) Traggrund für eine hochwertige Kalkfarbe (die auf dem reinen PU-Material nicht bzw. nur schlecht halten würde):

- Beschichtung 2: Eine spezielle "gewachste" Kalkfarbe: Diese wirkt wasserabweisend (hydrophob) und sorgt für eine gute Reflexion sowohl sichtbaren als auch unsichtbaren Lichts (sogenanntes "nahes Ultraviolet (UV)" sowie "nahes Infrarot (IR)" - und damit energetisch den weitaus größten Teil von Sonnenlicht).


Seine Homepage ist unter http://www.ifsim.de zu erreichen.

Die bisherigen Ergebnisse sehen allerdings alles andere als ermunternd aus. Bei voller Sonneneinstrahlung, liegen die Messwerte beider Sensoren um runde 2°K auseinander. Bei windschwachen Wetterlagen dürfte die Differenz sogar noch etwas größer ausfallen.

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