AME 66

Beschreibung AME 66







Die Wetterstationen AME 66 bzw. 166 sind konzipiert für den Agrarmeteorologischen Einsatz. Sowohl die Sensorbestückung als auch die Daten-Auslesung sind diesen Belangen angepasst. Die Stationen bestehen aus den Funktionsgruppen:

Geräteträger
Sensoren
Datenlogger mit Speicher und Datenfernübertragung
Stromversorgung
PC-Software

1. Geräteträger: Mast, Abspannung, Ausleger sind für langjährigen Gebrauch in ländlichem Umfeld ausgelegt (eloxiertes Alu, VA-Stahl). Die zu erwartende Gebrauchsdauer ist 25 Jahre.

2. Sensoren entsprechen den Standards des Deutschen Wetterdienstes oder gehen darüber hinaus. Im Einzelnen:

- Lufttemperatur wird strahlungsgeschützt und ventiliert gemessen. Luftstrom wird
mittels langlebigen Miniaturlüftern erzeugt (ca. 2 m/s). Zwei Messhöhen: 0,2 m und 2,0 m über der Bodenoberfläche. Fühlerelemente sind Pt-1000 in Dreileiterschaltung. Alle Fühler haben unverwechselbare, hochwertige Steckverbinder mit vergoldeten Kontakten die zu Testzwecken und bei Beschädigung einen schnellen Austausch erlauben.

- Bodentemperatur wird mit den gleichen Fühlern, jedoch eingebettet in massive Messingrohre in 0,05 m und 0,2 m Tiefe gemessen.

Die Temperatursensoren einschließlich der Kabel, Steckverbindungen und Elektronik haben einen Gesamtfehler < ± 0,3 °C im Bereich -25°C bis +50°C.

- Relative Feuchte wird in einem Wetterschutzgehäuse mittels kapazitiven Dünnfilm-Elementen gemessen. Die Sensoren sind einzeln im Bereich 10% bis 95% Relative Feuchte kalibriert. Der Messbereich ist 0 … 100% RF. Im Bereich 30% bis 85% RF ist der Messfehler für neue Sensoren < 1 % und < 2 % im Bereich 85% bis 100% RF. Die Sensoren unterliegen je nach (mit Schadstoffen belastetem) Umfeld einer Alterung, die in der Regel jährliche Nachkalibration verlangt (kann kürzer und länger ausfallen).

- Blattnässe wird ebenfalls mit einem kapazitiven Element in Blattform (2 x 5 cm) gemessen. Es wird der tatsächliche Benetzungsgrad zwischen 0 und 100 % auf dieser Fläche (als analoger Messwert) ermittelt (im Gegensatz zum simplen Nass/Trocken). Das Fühlerelement ist in Form, Masse und Beweglichkeit einem realen Blatt nachempfunden. Die Gebrauchsdauer ist je nach Windanfall ca. 1 Jahr oder mehr.

- Niederschlag wird mit einem Sammeltrichter (nach Hellmann) und einer Kippwaage bestimmt. Der Sensor ist mittels Thermostat beheizt und misst damit gleichermaßen Regen, Schnee und Graupel. Auflösung ist 0,1 mm Niederschlag. Der Sensor ist kalibriert mit einem Fehler < 3 % bei 10 mm/h.

- Windgeschwindigkeit wird mittels Schalenkreuzanemometer gemessen. Der Rotor ist axial magnetisch gelagert für einen niedrigen Anlaufwert (< 0,1 m/s). Die Abtastung geschieht optisch. Der kalibrierte Messbereich ist 0 … 20 m/s.

- Globalstrahlung wird mit einem Pyranometer gemessen, das heißt, die einfallende Strahlung wird in einer schwarzen Oberfläche absorbiert und wellenlängen-neutral in Wärme verwandelt, die dann nachgewiesen wird. Es wird also die gesamte Einstrahlung der Sonne (von 0,4 bis 3,5 µm Wellenlänge) aus dem oberen Halbraum erfasst. Der Sensor ist kalibriert in W/m² mit einem Gesamtfehler < 2%. Meist verwendet wird das Modell CM11 von Kipp&Zonen.

3. Datenlogger
Es wird ein AME 66 bzw. AME 166 Logger eingesetzt. Er hat 18 Messkanäle, von denen 10 analoge und ein digitaler belegt werden. Zusätzlich zu den oben genannten Sensoren werden die Batteriespannung und der Maximalwert der Windgeschwindigkeit (je 15 min-Intervall) geloggt. Der Logger misst quasikontinuierlich (im Multiplex) und mittelt über ein wählbares Minutenintervall (hier 15 min) mit einer Genauigkeit, die diejenige aller Sensoren weit übertrifft. Der Datenspeicher umfasst ca. 50 000 Messwertsätze, entsprechend 1½ Jahren Betrieb bei dem angegebenen Intervall und der genannten Sensorbestückung. Bei einem Mittelungsintervall von 1 min wäre die Speichertiefe gut 1 Monat. Der Speicher wird zyklisch überschrieben, es kann also immer auf die neuesten der vergangenen 50 000 Datensätze zurückgegriffen werden.

4. Datenfernübertragung
Die Daten sind via RS-232 Schnittstelle am Logger selbst auslesbar (auf tragbaren PC) - zum anderen aber standardmäßig über eine Leitung an einen im Büro aufgestellten PC oder ein Modem.
Die Leitung zwischen Logger und Büro ist als Erdleitung ausgeführt, die beidseitig durch Lichtleiter eingekoppelt wird, so dass ein hoher Schutz gegen Blitzschlag besteht. Im Büro genießt das Modem Vorrang vor dem PC, so dass jederzeit vom Telefonnetz von irgendwoher auf den Logger zugegriffen werden kann.
Außer der Kopplung Logger-Erdkabel-Modem ist auch eine direkte Kopplung Logger an ein Funkmodem (über GSM-Netz) verfügbar. Die Funkmodems sind dann direkt im Loggerschrank untergebracht und werden auch von diesem versorgt. Die Übertragungskosten zwischen Leitungsmodem und Funkmodem sind dann vergleichbar niedrig, wenn ein passender Tarif gefunden werden kann. Die Übertragung eines Tages-Datensatzes benötigt nämlich nur 2 Sekunden, das heißt, der Abrechnungsmodus ist Preis entscheidend.

5. Stromversorgung
Die Stromversorgung des Loggers, des Funk-Modems und der Sensoren geschieht aus einem 12-V Akku. Dieser wird über eine Niederspannungsleitung (24 V Wechselstrom) gepuffert. Außerdem ist die Heizung des Niederschlaggebers direkt daraus versorgt.
Bei Stromausfall misst die Anlage ca. 1 Woche lang weiter, ehe sie in den (Datenerhaltungs) -Schlaf fällt. Bei neuerlicher Netzwiederkehr läuft die Anlage selbstständig weiter.
Sofern im Haus die Stromversorgung weiter besteht, ist ein Auslesen der Station auch ohne direkte Stromversorgung gewährleistet, im Fall von Funkmodem-Anschluss immer. Im Pufferbetrieb haben die Akkus eine Lebensdauer von mindestens 5 Jahren.

6. PC-Software
Die Daten werden sowohl in Binärformat gespeichert als auch übertragen. Im PC werden die Daten in Textformat gewandelt und dann als Text (ASCII) auf der Platte gespeichert. Die Befehle sind dagegen immer Text. Sie bestehen aus 4 Buchstaben mit oder ohne folgende Parameter. Es gibt verschiedene Dienstprogramme für die unterschiedlichen Nutzer. Die modernste Version (Multimod) benutzt eine SQL-fähige Datenbank (Access), die aus einem automatisch ablaufenden Ausleseprogramm regelmäßig gefüttert wird.





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