Ok, diamo un'occhiata più da vicino alle caratteristiche dei sensori capacitivi di pioggia e neve.
Questo sensore viene utilizzato principalmente per rilevare la presenza di precipitazioni e distinguerne il tipo (pioggia, neve, mista). Il suo principio fondamentale è quello di utilizzare un condensatore esposto per misurare la variazione della costante dielettrica delle sostanze che cadono sulla sua superficie.
Una breve descrizione del principio fondamentale
La superficie di rilevamento del sensore è composta da una o più piastre capacitive. Quando una precipitazione (gocce di pioggia o fiocchi di neve) cade sulla superficie di rilevamento, modifica le proprietà del dielettrico tra le piastre, causando così variazioni nel valore di capacità. Grazie alle diverse costanti dielettriche di acqua, ghiaccio e aria, analizzando i modelli, le velocità e le ampiezze delle variazioni di capacità, è possibile determinare se si è verificata una precipitazione e se si tratta di pioggia o neve.
Caratteristiche principali e vantaggi
1. Nessuna parte mobile, elevata affidabilità
A differenza dei pluviometri tradizionali a vaschetta basculante (con vaschetta basculante meccanica), i sensori capacitivi non hanno alcuna parte mobile. Ciò riduce significativamente i malfunzionamenti causati da usura meccanica, inceppamenti (ad esempio dovuti a sabbia, polvere o foglie) o congelamento, richiede una manutenzione estremamente ridotta e ha una lunga durata.
2. Può distinguere i tipi di precipitazione (pioggia/neve/mista)
Questo è uno dei suoi vantaggi più importanti. Analizzando le caratteristiche dei segnali capacitivi tramite algoritmi, è possibile determinare lo stato di fase delle precipitazioni. È fondamentale per gli scenari applicativi che richiedono una comprensione accurata dei tipi di precipitazioni invernali (importante per i trasporti, il riscaldamento e gli allarmi agricoli).
3. Intensità e accumulo di precipitazioni rilevabili (stimato)
Misurando la frequenza e l'intensità delle variazioni di capacità, è possibile stimare l'intensità e la quantità cumulativa di precipitazione. Sebbene la sua accuratezza assoluta non sia solitamente pari a quella dei pluviometri a bascula o a pesata rigorosamente calibrati, è sufficiente per il monitoraggio delle tendenze e l'analisi qualitativa/semiquantitativa.
4. Risposta rapida
È in grado di rilevare l'inizio e la fine di precipitazioni molto leggere (come pioggerellina e neve leggera) praticamente senza alcun ritardo.
5. Basso consumo energetico e facile integrazione
È particolarmente adatto all'integrazione con stazioni meteorologiche automatiche alimentate a energia solare e può trasmettere dati in remoto tramite la tecnologia Internet of Things.
6. Può fornire informazioni dettagliate
Può non solo emettere semplici segnali di commutazione "con/senza precipitazioni", ma anche emettere informazioni più dimensionali, come codici di tipo di precipitazione e livelli di intensità delle precipitazioni.
Limitazioni e sfide
La precisione della misurazione è relativamente limitata (soprattutto per le precipitazioni)
Per scenari che richiedono misurazioni ad alta precisione (come la ricerca idrologica e l'osservazione delle precipitazioni nelle operazioni meteorologiche), di solito non è la prima scelta. Il valore di precipitazione misurato è facilmente influenzato da fattori come il tipo di precipitazione, la temperatura e il vento e richiede una calibrazione locale.
2. È suscettibile a disturbi non precipitativi
Rugiada, brina e ghiaccio: questa condensa non precipitante che aderisce alla superficie di rilevamento verrà erroneamente interpretata dal sensore come precipitazione molto debole.
Polvere, particelle di sale, insetti, escrementi di uccelli: qualsiasi sostanza aderente alla superficie di rilevamento può alterare il valore di capacità, causando falsi allarmi. Sebbene alcuni modelli siano dotati di rivestimenti autopulenti o funzioni di riscaldamento per alleviare il problema, non è possibile eliminarlo completamente.
Polvere o spruzzi d'acqua in presenza di vento forte: potrebbero anche causare un breve falso allarme.
3. Sono necessarie una pulizia e una calibrazione regolari
Per garantire l'accuratezza dei dati, la superficie di rilevamento deve essere mantenuta pulita e richiede ispezioni e manutenzioni regolari. Dopo un utilizzo prolungato, potrebbe essere necessaria una ricalibrazione.
4. Il costo è relativamente alto
Rispetto al semplice pluviometro a secchiello basculante, i suoi componenti elettronici e algoritmi sono più complessi, quindi il costo di acquisto è solitamente più elevato.
Rispetto al nucleo del pluviometro a secchio basculante
Scenari applicabili suggeriti
| Caratteristiche | Sensore capacitivo di pioggia e neve | Pluviometro a secchio ribaltabile |
| Principio di funzionamento
| Misurazione delle variazioni della costante dielettrica (tipo elettronico) | Numero di ribaltamenti del secchio di misurazione (tipo meccanico) |
| Vantaggio fondamentale
| Può distinguere tra pioggia e neve, non ha parti mobili, richiede poca manutenzione e risponde rapidamente | La misurazione delle precipitazioni a punto singolo ha un'elevata precisione, un costo relativamente basso e una tecnologia matura |
| Principali svantaggi
| È suscettibile alle interferenze dovute alle precipitazioni, ha una precisione delle precipitazioni relativamente bassa e un costo elevato | Ci sono parti mobili che sono soggette a usura o inceppamento, non riescono a distinguere tra pioggia e neve e sono soggette a congelamento in inverno |
| Applicazioni tipiche | Stazioni meteorologiche per il traffico, sistemi di allerta stradale, città intelligenti e stazioni automatiche per uso generale
| Stazioni di osservazione meteorologica aziendale, stazioni idrologiche, monitoraggio agricolo |
Scenari molto adatti
Monitoraggio meteorologico del traffico: installato accanto a autostrade, aeroporti e ponti, può avvisare tempestivamente del rischio di strade scivolose e formazione di ghiaccio (pioggia che si trasforma in neve).
Stazioni meteorologiche automatiche per uso generale: devono ottenere informazioni sulla presenza di precipitazioni e sui tipi di precipitazioni durante tutto il giorno e con poca manutenzione.
Città intelligenti e Internet delle cose: come parte della rete di percezione meteorologica urbana, monitora la frequenza delle precipitazioni.
È necessario distinguere tra eventi piovosi e nevosi, come ad esempio il supporto alle stazioni sciistiche e agli eventi sportivi invernali.
Scenari non consigliati: in situazioni in cui è richiesta un'accuratezza estremamente elevata per la misurazione delle precipitazioni (come le stazioni di osservazione meteorologica di competenza e le stazioni di calcolo idrologico di base), si dovrebbe dare priorità ai pluviometri a bascula o a pesatura come principali strumenti di misurazione. I sensori capacitivi possono essere utilizzati come integrazione per l'identificazione dei tipi di precipitazione.
Riepilogo
Il sensore capacitivo di pioggia e neve è una "sentinella intelligente". Il suo valore fondamentale non risiede nel fornire dati pluviometrici precisi a livello di laboratorio, ma nell'identificare in modo affidabile e con poca manutenzione l'occorrenza e la tipologia di eventi precipitativi, e nel fornire informazioni qualitative cruciali per i sistemi decisionali automatizzati (come l'attivazione automatica dei sistemi di scioglimento della neve sulle strade). Al momento di effettuare una scelta, è necessario definire chiaramente se le proprie esigenze sono "misurazione precisa" o "identificazione rapida".
Per ulteriori informazioni sui sensori meteorologici, contattare Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Sito web aziendale:www.hondetechco.com
Data di pubblicazione: 02-12-2025