D'acord, fem una ullada detallada a les característiques dels sensors capacitius de pluja i neu.
Aquest sensor s'utilitza principalment per detectar si es produeixen precipitacions i distingir els tipus de precipitació (pluja, neu, mixta). El seu principi bàsic és utilitzar un condensador exposat per mesurar el canvi en la constant dielèctrica de les substàncies que cauen a la seva superfície.
Una breu descripció del principi bàsic
La superfície sensora del sensor està composta per una o més plaques capacitives. Quan la precipitació (gotes de pluja o flocs de neu) cau sobre la superfície sensora, canvia les propietats del dielèctric entre les plaques, provocant així canvis en el valor de la capacitància. A causa de les diferents constants dielèctriques de l'aigua, el gel i l'aire, analitzant els patrons, les taxes i les amplituds dels canvis de capacitància, és possible determinar si hi ha precipitació i si és pluja o neu.
Característiques i avantatges principals
1. Sense peces mòbils, alta fiabilitat
A diferència dels pluviòmetres tradicionals de cubell basculant (amb cubells basculants mecànics), els sensors capacitius no tenen cap peça mòbil. Això redueix significativament els mals funcionaments causats pel desgast mecànic, els bloquejos (com ara bloqueig per sorra, pols o fulles) o la congelació, té uns requisits de manteniment extremadament baixos i una llarga vida útil.
2. Pot distingir els tipus de precipitació (pluja/neu/mixta)
Aquest és un dels seus avantatges més destacats. Analitzant les característiques dels senyals capacitius mitjançant algoritmes, es pot determinar l'estat de fase de la precipitació. És crucial per a escenaris d'aplicació que requereixen una comprensió precisa dels tipus de precipitació hivernal (cosa important per al transport, la calefacció i els avisos agrícoles).
3. Intensitat i acumulació de precipitació detectables (estimades)
Mesurant la freqüència i la intensitat dels canvis de capacitança, es pot estimar la intensitat i la quantitat acumulada de precipitació. Tot i que la seva precisió absoluta no sol ser tan bona com la de les culleres basculants o els pluviòmetres de pesatge estrictament calibrats, és suficient per al seguiment de tendències i l'anàlisi qualitativa/semicontantitària.
4. Resposta ràpida
Pot detectar l'inici i el final de precipitacions molt lleugeres (com ara plugim i neu lleugera) gairebé sense retard.
5. Baix consum d'energia i fàcil integració
És molt adequat per a la integració amb estacions meteorològiques automàtiques que funcionen amb energia solar i pot transmetre dades de forma remota a través de la tecnologia de la Internet de les Coses.
6. Pot generar informació rica
No només pot emetre senyals de commutació simples "amb/sense precipitació", sinó que també pot emetre informació més dimensional, com ara codis de tipus de precipitació i nivells d'intensitat de precipitació.
Limitacions i reptes
La precisió de la mesura és relativament limitada (especialment per a la pluja)
Per a escenaris que requereixen mesures d'alta precisió (com ara la investigació hidrològica i l'observació de precipitacions en operacions meteorològiques), no sol ser la primera opció. El valor de precipitació que mesura es veu fàcilment afectat per factors com el tipus de precipitació, la temperatura i el vent, i requereix calibratge local.
2. És susceptible a pertorbacions no derivades de la precipitació
Rosada, gebre i gel: aquesta aigua condensada no derivada de la precipitació que s'adhereix a la superfície del sensor serà erròniament jutjada pel sensor com a precipitació molt feble.
Pols, partícules de sal, insectes, excrements d'ocells: qualsevol substància que s'adhereixi a la superfície del sensor pot canviar el valor de la capacitància, provocant falses alarmes. Tot i que alguns models tenen recobriments autonetejants o funcions de calefacció per pal·liar el problema, no es pot eradicar completament.
Pols o esquitxades d'aigua amb vents forts: També pot provocar una breu fals disparador.
3. Cal neteja i calibratge regulars
Per garantir la precisió de les dades, la superfície de detecció s'ha de mantenir neta i requereix una inspecció i un manteniment regulars. Després d'un ús a llarg termini, pot ser necessari un recalibratge.
4. El cost és relativament alt
En comparació amb el pluviòmetre de cubell basculant simple, els seus components electrònics i algoritmes són més complexos, de manera que el cost d'adquisició sol ser més elevat.
Comparat amb el nucli del pluviòmetre de la cubeta basculant
Escenaris aplicables suggerits
| Característiques | Sensor capacitiu de pluja i neu | Pluviòmetre de cubell basculant |
| Principi de funcionament
| Mesura de canvis de constant dielèctrica (tipus electrònic) | El nombre de voltes del cubell de mesura (tipus mecànic) |
| Avantatge principal
| Pot distingir entre pluja i neu, no té peces mòbils, requereix poc manteniment i respon ràpidament | El mesurament de precipitacions en un sol punt té una alta precisió, un cost relativament baix i una tecnologia madura. |
| Principals desavantatges
| És susceptible a interferències no derivades de la precipitació, té una precisió de pluja relativament baixa i un cost elevat. | Hi ha parts mòbils que són propenses a desgastar-se o bloquejar-se, no poden distingir entre pluja i neu i són propenses a congelar-se a l'hivern. |
| Aplicacions típiques | Estacions meteorològiques de trànsit, sistemes d'alerta viària, ciutats intel·ligents i estacions automàtiques d'ús general
| Estacions d'observació meteorològica empresarial, estacions hidrològiques, monitorització agrícola |
Escenaris molt adequats
Monitorització meteorològica del trànsit: instal·lat al costat d'autopistes, aeroports i ponts, pot avisar amb rapidesa dels riscos de carreteres relliscoses i de gel (pluja que es converteix en neu).
Estacions meteorològiques automàtiques d'ús general: necessiten obtenir informació sobre "si hi ha precipitació" i "tipus de precipitació" durant tot el dia i amb poc manteniment.
Ciutats intel·ligents i Internet de les coses: com a part de la xarxa de percepció meteorològica urbana, controla l'ocurrència de precipitacions.
Cal distingir entre ocasions de pluja i neu, com ara estacions d'esquí i suport a esdeveniments esportius d'hivern.
Escenaris no recomanats: En situacions on es requereix una precisió extremadament alta per al mesurament de les precipitacions (com ara l'observació meteorològica legal i les estacions bàsiques de càlcul hidrològic), s'ha de donar prioritat als pluviòmetres de cubell basculant o de pesatge com a equip de mesura principal. Els sensors capacitius es poden utilitzar com a complement per identificar els tipus de precipitació.
Resum
El sensor capacitiu de pluja i neu és un "sentinella intel·ligent". El seu valor fonamental no rau a proporcionar dades de pluja precises a nivell de laboratori, sinó a identificar de manera fiable i amb baix manteniment l'ocurrència i els tipus d'esdeveniments de precipitació, i a proporcionar informació qualitativa crucial per als sistemes automatitzats de presa de decisions (com ara l'activació automàtica dels sistemes de fusió de la neu a les carreteres). A l'hora de prendre una decisió, cal definir clarament si les pròpies necessitats són el "mesurament precís" o la "identificació ràpida".
Per obtenir més informació sobre els sensors meteorològics, poseu-vos en contacte amb Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Lloc web de l'empresa:www.hondetechco.com
Data de publicació: 02-12-2025