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ESTACIÓN METEOROLÓGICA

Por:

Iván Gallego

 

Nerea de la Riva

 

Silvia Santano

 

Kelsey Jacobs

1 Objetivo

Diseñar y construir una estación meteorológica con el fin de medir y registrar parámetros medio ambientales con una serie de sensores. Dado que el controlador que vamos a usar es el rcx solo podremos medir tres parametros. Que son los siguientes:

  • La velocidad del viento.
  • La radiacción luminosa.
  • La temperatura.

2 Sensores

Para la medida de cada una de estas variables metereológicas usaremos un sensor distinto hecho por nosotros mismos. De la siguiente manera :

anemómetro sensor de luz sensor de temperatura

3 contrucción de la estación metereológica

Se trataba de conseguir un instrumento de medida capaz de aguantar las inclemencias del tiempo(frío,calor,humedad...). Dicho instrumento tendría que ser lo suficientemente grande como para poder meter dentro de él nuestro controlador(RCX),la torre de comunicoción infrarroa y los distintos sensores.

El material que hemos empleado para la construcción de la estación meteorológica ha sido contrachapado de diez milimetros de espesor, forrado de papel de aluminio(tanto por el esterior como el interior), que hemos pegado con cola de contacto.

En la parte superior de la estación meteorológica hemos colocado el sensor de luz por ser el sitio idóneo alestar libre de sombras. En la parte inferior, a resgurdo de la luz directa,hemos colocado el sensor de temperatura.

Para conseguir que el anemómetro quedase lo más distante posible de las paredes, henos colocado un tubo de aluminio (más ligero) de unos 60 cm de longitud al final del cual hay una pequeña caja donde colocamos dicho anemómetro Por el interior del tubo de aluminio van los cables que conectan el anemómetro con el controlador (RCX).

Por la parte inferior de estación meteorológica salen dos cables unoque sirve para alimentar el controlador RCX (las pilas no duran lo suficiente) y otro para establecer lacomunicación entre un ordenador y el RCX mediante la torre de comunicaciones por infrarrojos.

Dado que la separación entre el ordenador y la estación meteorológica nos obliga a utilizar un cable de 7 metros de longitud, teníamos miedo de que dicha distancia fuese excesiva para una conexión USB. Afortunadamente, las pruebas realizadas nos demostraron que funcionaba sin problemas.

4 Modos de funcionamiento

La estación meteorológica dispone de dos modos de funcionamiento totalmente independientes pero compatibles entre si.

4.1 Modo de registro de datos

Este modo está realizado mediante un programa escrito en NQC que almacena los datos de los tres parámetros ambientales entres estrcturas de datos de tipo array. El registro de los datos se hace mediante una temporización variable que nos permite tomar medidas de intervalos muy cortos de tiempo con mucha precisión o de plazos más largos con una separación entre las medidas mayor.

A modo de ejemplo, tomando medidas cada 5 minutos, se puede registrar a lo largo de unas 30 horas

En la gráfica de la derecha se aprecian las siguientes medidas:

  • Línea amarilla: Radiación luminosa.
  • Línea roja: Temperatura.
  • Línea verde: Velocidad del viento.

4.2 Modo de monitorización

Mediante un programa realizado en Robolab, a la vez que la estación meteorológica realiza el registro de los datos, podemos acceder y visualizar los valores de los tres sensores, e incluso tener un pequeño registro de los mismos.

También podemos arrancar o parar el proceso de monitorización o el de registro de datos.

5 conclusiones

Hemos sido capaces de diseñar y construir una serie de sensores para la medida de parámetros ambientales, que combinados de forma conjunta nos han proporcionado un completo instrumento meteorológico.

Evidentemente la precisión y calidad de nuestra estación meteorológica está muy lejos de los instrumentos profesionales. Pero a nosotros nos ha servido de gran ayuda para comprender mejor los procesos de medida y algunas otras cuestiones relacionadas con la meteorología, como es el caso de la bajada de temperatura (ver gráfica) que se produce al amanecer durante la formación del rocío.