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Descrizione Ran

Sensori di misura

I sensori utilizzati dalle stazioni della RAN sono di tipo digitale, e analogico. I sensori di tipo digitale pu essere a chiusura di contatto oppure intelligente, questo presuppone la possibilit di un colloquio con il data logger del tipo a protocollo seriale. I sensori del tipo analogico sono dei semplici trasduttori delle grandezze fisiche in un segnale analogico di tipo elettrico e sono costituiti da un elemento sensibile specifico per ogni grandezza da misurare.

I sensori principali presenti sulle stazioni RAN sono:

(*) Grandezza i cui valori sono riportati sulla pagina contenente la situazione aggiornata alle ultime 24 ore
Tabella Sensori principali
Sensori installati Intervallo di acquisizione Tipo di misura Massimi e minimi Unit di misura
Temperatura aria a 2 m (*) 60 min Instantanea si C
Temperatura aria a 50 cm 60 min Instantanea si C
Temperatura suolo a 5 cm 60 min Instantanea si C
Temperatura suolo a -10 cm (*) 180 min Instantanea si C
Temperatura suolo a -50 cm 180 min Instantanea si C
Precipitazione a 2 m (*) 10 min Totale no mm
Umidità relativa a 2 m (*) 60 min Instantanea si %
Umidità relativa a 50 cm 60 min Instantanea si %
Velocità del vento a 10 m (*) 10 min Media no m/s
Velocità del vento a 2 m 10 min Media no m/s
Direzione del vento a 10 m (*) 10 min Instantanea no gradi
Pressione atmosferica (*) 60 min Instantanea si hPa
Radiazione globale (*) 60 min Totale no KJ/m²
Eliofania 60 min Totale no ore
Flusso di calore 60 min Totale no KJ/m²
Evaporazione 1440 min Totale no mm
Bagnatura fogliare (*) 60 min Totale no ore


1 - Temperatura L'elemento sensibile costituito da una resistenza di platino (Pt 100 - 100 ohm a 0C). L'elemento resistivo percorso da una corrente costante di valore molto basso tale da rendere trascurabile l'autoriscaldamento per cui una variazione di temperatura viene ricondotta ad una variazione di tensione agli estremi della resistenza. Questa tensione in uscita fornisce un impulso di durata proporzionale alla tensione di ingresso. Il campo di misura della variazione termica va da -30C a +50C. Inoltre per evitare l'influenza dei corpi vicini (schermatura) o degli elementi esterni (radiazione solare), l'elemento sensibile viene fatto lambire da una corrente di aria (azionata da un motorino a induzione) a velocit di 5 m/s, secondo le specifiche dell'OMM, in modo che la temperatura misurata sia effettivamente quella dell'aria.

2 - Precipitazione Per la misura della precipitazione viene usato un misuratore di portata che sfrutta il classico sistema del "secchio" e "dell'altalena". Esso consiste nel raccogliere la pioggia in un imbuto circolare (generalmente 200 cmq) e nel convogliarla al sistema di misura sottostante costituito da due vaschette montate su un bilancino oscillante che si riempiono e si svuotano in successione. Quando una vaschetta si riempita, il peso dell'acqua la fa ruotare in basso e al suo posto si posiziona l'altra vaschetta vuota. Il sistema tarato in modo che quando caduto 1/5 di mm di acqua (20 grammi), pari a 0,2 mm di pioggia, la vaschetta piena si rovescia verso il basso svuotandosi, quella che era in basso si alza posizionandosi sotto la bocca tarata cominciando a riempirsi e cos via. Ad ogni basculamento delle vaschette viene inviato un impulso elettrico ad un totalizzatore che in risposta fornisce i millimetri di acqua piovuta.

3 - Velocit del vento Lo strumento usato per la rilevazione della componente orizzontale della velocit del vento il classico mulinello di Robinson ad asse di rotazione verticale. Esso, solidale all'asse di rotazione, accoppiato ad un trasduttore del tipo a disco provvisto di codificatore ottico che tramite un lettore di tipo emettitore-ricevitore, funzionante nel campo dell'infrarosso, permette la misurazione della frequenza del segnale in uscita. La velocit angolare dell'albero del mulinello risulta direttamente proporzionale a quella del vento. Il campo di misurazione del sensore varia da 0 a 50 m/s.

4 - Direzione del vento Per questa misura viene utilizzato un elemento a banderuola. Il movimento di rotazione dell'asse della banderuola aziona un trasduttore ottico dello stesso tipo di quello per la misura della velocit. Il segnale di uscita risulta variabile a seconda del posizionamento dell'albero di rotazione della banderuola, che mediante apposite elaborazioni fornisce i gradi angolari effettivi della direzione del vento e il cui campo di misura varia da 0 a 360C.

5 - Pressione atmosferica L'elemento sensibile costituito da capsule barometriche in lega di rame e berillo. Il campo di misura varia da 700 a 1100 millibar.

6 - Umidit relativa dell'aria Il sensore dell'umidit relativa (U.R.) ha come elemento sensibile un condensatore la cui capacit varia proporzionalmente al variare della U.R. ambientale. Il campo di misurazione varia da 10 al 100% di U.R.. La parte elettronica del sensore costituita da un oscillatore a frequenza fissa ed uno a frequenza proporzionale al valore della capacit assunta in quell'istante dal condensatore. Quindi la variazione di frequenza viene convertita in un impulso di durata variabile. Il sensore di tipo completamente elettronico da una risposta di tipo lineare. La parte sensibile inserita in un filtro di protezione dall'inquinamento atmosferico ed provvista di un ulteriore schermo di protezione al cui interno l'aria circola naturalmente.

7 - Radiazione solare Il sensore misura la radiazione diretta del sole e quella diffusa e riflessa dal cielo e dai sistemi nuvolosi , compresa nella gamma di lunghezza d'onda da 0,3 a 2,5 micron. La parte sensibile del sensore costituita da una termopila di Moll situata all'interno di due cupole emisferiche di cristallo. La doppia camera ha la funzione di stabilizzare lo strumento dalle variazioni di temperatura ambientali con il blocco degli scambi di radiazione tra la termopila e la capsula esterna. Per evitare la formazione di condensa nelle cupole di cristallo, sul fondo di queste sistemata una cartuccia essiccante. La termopila collegata ad un circuito elettronico opportunamente calibrato che in uscita fornisce una corrente proporzionale alla radiazione globale.

8 - Eliofania Il sensore dell'eliofania misura la durata di presenza del sole nell'intervallo di sensibilit di lunghezza d'onda variabile da 0.3-1.2 micron. Esso costituito da celle solari poste all'interno di una capsula di cristallo. La radiazione diffusa viene distinta da quella diretta mediante uno schermo situato internamente al sensore in continua rotazione intorno alle celle solari. Lo schermo si interpone, momento per momento, tra le celle ed una porzione di cielo per cui la radiazione misurata decresce in proporzione; questa variazione proporzionale alla radiazione solare diretta. Quando il sole coperto dalle nubi si ha solo la radiazione diffusa e pertanto la radiazione captata dalle celle resta invariata al ruotare dello schermo.

9 - Bagnatura fogliare Il funzionamento del sensore si basa sulla misura del valore di conducibilit elettrica fra due elettrodi costituiti da un circuiti stampati applicati su superfici piane diversamente orientate e inclinate verso il basso per evitare ristagni di acqua fatte di materiale inerte (vetronite). L'elemento sensibile simula in modo abbastanza fedele lo stato della vegetazione sotto l'effetto della pioggia o a seguito della condensazione del vapore acqueo. La massima conducibilit si ottiene quando le superfici sono bagnate (stato di "foglia bagnata"); in assenza di acqua, invece, la resistenza elevatissima (stato di "foglia asciutta").

10 - Evaporazione Viene utilizzata una vasca evaporimetrica di classe A, posta su una pedana di legno verniciato di bianco e provvista di un pozzetto di calma per consentire misure pi accurate. Al suo interno posizionato un galleggiante collegato ad un cursore potenziometrico lineare la cui tensione di uscita risulta proporzionale al movimento del galleggiante. Il movimento del galleggiante segnala la variazione del livello dell'acqua sia quando c' precipitazione (+) che quando c' evaporazione (-)

11 - Temperatura suolo Per la misura della temperatura superficiale (quella a 5cm) e di quella interna al suolo vengono utilizzati gli stessi tipi di sensori usati per la misura della temperatura dell'aria. In questi casi gli elementi sensibili sono protetti da un contenitore metallico di dimensioni ridotte che permette una pi corretta misura localizzata. Inoltre il sensore della temperatura superficiale provvisto di una apposita schermatura ai raggi solari diretti.

12 - Flusso di calore E' costituito da una termopila formata da termocoppie di rame e costantana incapsulate tra due piastrine di acciaio inossidabile a tenuta stagna. La termopila determina una tensione proporzionale alla differenza di temperatura che si crea fra le due facce della piastra e fornisce in uscita una tensione proporzionale al flusso di calore trasmesso in direzione del suolo (+) o in direzione opposta (-).
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