DE3928534A1 - Elektronisches messgeraet zur bestimmung des bedeckungsgrades des himmels - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Meßgerät zur Bestimmung des Bedeckungsgrades des Himmels in Achteln bzw. Zehnteln.

Ein derartiges Gerät ist insofern von großem praktischem Interesse, da es für meteorologische Meßzwecke direkt an bereits bestehende automatische Wetterstationen (Typ 5 DWD) zur Bestimmung dieser bisher durch Augenbeobachtung ermittelten Größe angeschlossen werden kann. Automatische Wetterstationen werden vorzugsweise dort eingesetzt, wo entweder kein Beobachtungspersonal vorhanden ist, oder wo der Einsatz dieses Personals wegen Unzumutbarkeit eingestellt werden muß.

Außer einem sogenannten "sky-scanner" (DEHNE, DWD), dessen eigentliche Aufgabe bei Messungen von Energieverteilungen am Himmelsgewölbe liegt, der aber auch zur Bestimmung des Bedeckungsgrades des Himmels verwendet werden könnte, sind bisher keine weiteren elektrischen und elektronischen Verfahren bekannt geworden, die ohne sehr aufwendige mechanische und somit sehr teure und anfällige Aufnahmegeräte auskommen.

Als besonders nachteilig hat sich hierbei die Führung mit konstanter Geschwindigkeit eines kleinen Meßpyranometers erwiesen, über welches die Daten mit Hilfe eines Personal-Computers eingelesen wurden.

Nach der Erfindung kann nun ein recht einfach aufgebauter Meßkopf verwendet werden, der im wesentlichen aus einer Gruppe von 24 Fototransistoren des Typs BPX 43 besteht, die auf einem halbkugelförmigen Träger derart verteilt sind, daß die optischen Achsen dieser einzelnen Meßelemente gleichmäßig strahlenförmig nach außen in das über ihnen liegende Himmelsgewölbe zeigen. Jeder einzelne Fototransistor ist dabei durch eine Kunststoffblende gegen den benachbarten abgeschirmt, wodurch jedem auf diese Weise entstandenen Einzelmeßsystem ein vierundzwanzigstel der Fläche des gesamten Himmelsgewölbes zugeordnet wird.

Dieser Konstruktion wird als Wetterschutz eine halbkugelförmige Glashaube übergestülpt, die aus Definitionsgründen sphärisch geformt sein muß. Um Kondensationseffekte zu vermeiden, ist diese Glasschutzhaube durch ein kleines Gebläse belüftet, wobei ein kleines integriertes 25 W - Heizelement auch Reifablagerungen und feste Niederschläge auf der Außenseite verhindern kann.

Die Einzelanschlüsse der verwendeten Fototransistoren werden im Inneren des Gerätes auf einer Sammelschiene zusammengefaßt. Der Ausgang dieser Sammelschiene wird durch ein 25-adriges Datenkabel realisiert, das direkt in einen speziellen handelsüblichen Adapter führt, der seinerseits in den userport verschiedener Personal-Computer paßt. Über diesen Personal-Computer lassen sich die Einzeldaten, d. h. die Helligkeitswerte aller angeschlossenen Fototransistoren der Reihe nach einlesen, wodurch im Meßprogramm ein gewisser "optischer Gesamteindruck" der Helligkeitsverteilung auf der Himmelshalbkugel über dem Meßkopf entsteht. Dieser Datenblock, der aus 24 Daten besteht, wird nun mit bereits eingegebenen Beispiel-"Bildern" verglichen, die durch Aufnahmen bei Muster-Wetterlagen mit demselben Kopf entstanden sind. Die Überschrift eines als vergleichbar klassifizierten Beispiel-"Bildes" trägt den bei der Aufnahme beobachteten Bedeckungsgrad des Himmels in Achteln bzw. Zehnteln und gibt diesen als Endergebnis der Messung im output an.

Diese Aufgabe kann unter dem Codezeichen "N" des internationalen Wetterschlüssels (WMO) anderen automatisch ermittelten meteorologischen Daten beigefügt werden.

Claims (1)

1. Elektronisches Meßgerät zur Bestimmung des Bedeckungsgrades des Himmels zum Anschluß an handelsübliche Personal-Computer über geeignete Adapter und damit geschaffene Möglichkeit der Verwendbarkeit dieser Einrichtung an automatischen Wetterstationen (Typ 5 DWD), dadurch gekennzeichnet, daß auf einem halbkugelförmigen Träger 24 Fototransistoren des Typs BPX 43 mit optischen Blenden und einer Wetterschutzhaube aus Glas versehen, derart organisiert werden, daß ihre optischen Achsen gleichförmig strahlenförmig in das über dem System liegende Himmelsgewölbe weisen. Die Einzeldaten dieses Meßkopfes werden zu einem "Bild" (=Helligkeitsverteilung der Himmelshalbkugel) zusammengefaßt und mit anderen, bereits eingelesenen "Bildern" verglichen, wobei ein vorgegebenes Bild, das dem aktuellen Verteilungsbildes am nächsten kommt, als Meßergebnis benannt und ausgeworfen wird.