Simulación de Variables Climatológicas

[carlos_kalipso]

Buenos días a todos!, les escribo porque estoy haciendo un trabajo para la facultad sobre el diseño y construcción de una estación meteorológica que mide temperatura, humedad, presión y cantidad de lluvia.

Ahora bien, si quiero probar la estación, debería instalarla en el exterior y depender completamente del clima, por lo que, para poder verificar todas las variables, debería estar no menos de un año probando la misma.

Cómo en el trabajo práctico nos piden plantear cómo produciríamos y comercializaríamos las mismas , no puedo plantear que cada estación requiere tanto tiempo de pruebas... ¿no se si me explico bien?

Entonces me surgió la duda, ¿no existe alguna forma que me sirva para probar en menos tiempo cómo responde la estación frente a distintos estados del tiempo?

Pensé en usar una estufa, un aire acondicionado, alguna regadera, o algo por el estilo para simular las situaciones, pero me parece demasiado poco profesional.

¿se les ocurre algo?


Gracias!!  

[Ricber]

Hola Carlos, porque dices que la prueba te llevaria tanto tiempo, si tienes contra que contrastar por ej, consigues un termometro
de mercurio y la tienes un par de dias comparando entre el sensor y tu termometro, lo mismo con el resto de  los sensores, para pluviometro
podria ser mas complicado porque debes esperar a que llueva, pero creo que no necesitarias la lluvia de un año para verificar.

[David Met]

Hola Carlos. Bienvenido al foro de meteorología fácil.

Me parece que estás encarando mal la problemática. Cuando una empresa hace un producto, tiene una fase de desarrollo y pruebas. A medida que las van probando, las van ajustando y modificando. Es por ello que cambian la versión. No es nada llamativo, que el primer producto final sea la versión V1.3.

Hay sensores que ya las prueba el fabricante y te brinda en las hojas de datos (data sheet) las curvas características de respuestas antes cambios de las variables que se mide; rango de medición, vida útil, etc.
Por ejemplo tomamos un sensor de temperatura. En la hoja de datos, indica el tiempo que tarda en medir, un cambio de temperatura. Por dar un ejemplo, el sensor mide 25°C y la temperatura está en ese valor. Pero como el cielo está despejado y el sol radiante calienta el aire, éste sube a 25,3°C en 30 segundos. El sensor de temperatura va a tardar, por ejemplo 50 segundos (porque lo dice el data sheet) Esta respuesta del sensor ante un cambio, es lo que te da la calidad de la estación meteorológica. Cuanto menor sea el tiempo de respuesta, mejor es el sensor. Lo mismo pasa con los demás sensores.

Tu problemática, viene cuando se hace el primer prototipo. A este, si le llevará un determinado tiempo, para hacer todas las pruebas de hardware y software para ver como se comporta y poder mejorar las diferentes partes. Una vez que se llega a la calidad deseada, las demás estaciones meteorológicas, serán un clon del prototipo; y por ende, no necesitan de esta fase de desarrollo.
Distinto es la cuestión, cuando se cambia de modelo. Se debe hacer todo, o casi todo de nuevo. ¿Se entiende?

Ahora bien, si tu tienes que presentar el tiempo y costo de pruebas, tendrá que ser sobre el primer prototipo, y no las copias fiel de este. Lo que si se debe hacer por cada estación automática, es un control de calidad en el momento de su fabricación. Este control de calidad será para ver que cada parte funciona, luego que cada sensor mida todo el rango con un determinado porcentaje de error +/- deseado. Ten en cuenta que, a medida que amplíes los controles de calidad, más tiempo tardará en fabricarse y más caro será el producto final.

Te pongo un ejemplo, la fabricación de un vehículo.
Primero se hace un prototipo. En este prototipo se hacen todos los ajustes de diseño, performance, consumo, costo de fabricación y varias cosas más. Esto puede demandar varios meses hasta llegar al producto deseado, consumiendo dinero; incluso un nuevo re diseño de gran parte del prototipo. Luego, se empiezan a hacer las copias de este prototipo. Esta fase de prueba, ya fue superada por lo que cada vehículo fabricado NO PASARÁ por las mismas pruebas del prototipo. Pero en la línea de montaje, la fábrica hace varios controles de calidad. Que el motor funcione,  controlan el velocímetro (que entregue la velocidad con una tolerancia de 10% +/-), emisiones de gases del motor, torque, caja de cambios, etc.

Con tu estación meteorológica, pasa exactamente lo mismo.

Para hacer las pruebas, a las estaciones meteorológicas, se las instala en una "caja" donde se controlan y varían las condiciones a gusto del fabricante, o sea, se manipula a voluntad, las condiciones atmosférica (temperatura, humedad, presión, viento y todo parámetro que mida la estación meteorológica). Esto, no solo sirve para el prototipo donde se ajustarán cada sensor, y elección del sensor de acuerdo a la calidad que se desea obtener, y modificación del diseño; sino que también sirve para control de calidad de cada copia fiel del prototipo en la línea de montaje.

Bueno, espero que hayas evacuados tus dudas, sino, espero más preguntas.
Abrazos.

[carlos_kalipso]

Buenas Ricber y David Met! les agradezco mucho sus respuestas y buena predisposición.

En principio, vamos a seguir trabajando en la "caja" para hacer las pruebas que indica David.. para esto, ¿sabes si hay alguna opción comercial de las mismas?, ¿debemos armarla a mano?. En caso de la segunda opción, ¿donde puedo conseguir algún instructivo?

Por último, tengo dos dudas más:
* ¿conocen algún pluviometro "decente" que se pueda conseguir en Argentina? Teníamos visto un Pluviometro al estilo http:// chinagrabber.com/images/products/display/wireless_rain_gauge_thermometer_clock.jpg, pero nos comentaron que tienen muchos problemas.
* Por otro lado, ¿es normal la des-calibración de los sensores en una estación meteorológica?, ¿existe alguna forma de reducirla?

Les agradezco nuevamente!

Carlos.-

[David Met]

Hola Carlos.
Una pregunta, ¿tu tienes que hacer un trabajo práctico, o quieres hacer uno para comercializarlo?

En el caso de que sea un trabajo práctico, no te conviene hacer un laboratorio de pruebas (o la caja que no recuerdo el nombre real). Lo que te conviene, es hacer como te indicó Ricber. Buscar un termómetro de calidad y ponerlo al lado para hacer coparaciones.
Para el pluviómetro, lo mejor es comprar un pluviómetro de boca ancha, que viene indicada los mm en el propio tubo, o mejor conocido como una probeta graduada y lo ponés al lado del pluviómetro a comparar. Para la presión, es más complicado porque son caros. Si tenés una estación meteorológica del SMN, podes obtener la presión desde ahí y poder compararlo con el tuyo. Lo mismo debes hacer con la humedad relativa. Se venden higrómetros, pero tienen que ser de calidad.

Otra opción que puedes hacer, es acercarte a instrumental del SMN, está al lado del INMAE en aeroparque, y pedirle que te prueben tu estación meteorológica en el banco de pruebas. Hasta tienen un túnel de viento; pero debes averiguar primero si lo pueden hacer.

En cuanto a los pluviómetros, pues te puedo recomendar los de DAVIS, o VAISALA pero son carísimos.

[carlos_kalipso]

Hola Carlos.
Una pregunta, ¿tu tienes que hacer un trabajo práctico, o quieres hacer uno para comercializarlo?

En el caso de que sea un trabajo práctico, no te conviene hacer un laboratorio de pruebas (o la caja que no recuerdo el nombre real). Lo que te conviene, es hacer como te indicó Ricber. Buscar un termómetro de calidad y ponerlo al lado para hacer coparaciones.
Para el pluviómetro, lo mejor es comprar un pluviómetro de boca ancha, que viene indicada los mm en el propio tubo, o mejor conocido como una probeta graduada y lo ponés al lado del pluviómetro a comparar. Para la presión, es más complicado porque son caros. Si tenés una estación meteorológica del SMN, podes obtener la presión desde ahí y poder compararlo con el tuyo. Lo mismo debes hacer con la humedad relativa. Se venden higrómetros, pero tienen que ser de calidad.

Otra opción que puedes hacer, es acercarte a instrumental del SMN, está al lado del INMAE en aeroparque, y pedirle que te prueben tu estación meteorológica en el banco de pruebas. Hasta tienen un túnel de viento; pero debes averiguar primero si lo pueden hacer.

En cuanto a los pluviómetros, pues te puedo recomendar los de DAVIS, o VAISALA pero son carísimos.

David, se trata del trabajo final para la carrera de ingeniería y voy a hacer lo que dijo Ricber!! les agradezco a ambos nuevamente!

[David Met]

Estupendo.
Mucha suerte en tu proyecto final de carrera.
Si tienes más dudas, no dudes en preguntar-

Abrazos.