دستگاه هواشناسی | ست هواشناسی

ست هواشناسی یا دستگاه هواشناسی نام‌هایی است که شاید این دستگاه را با آن‌ها شناخته باشید.

دستگاه هواشناسی یکی از مجموعه لوازم ابزار دقیق است که امروزه در حوزه های مختلف هواشناسی ، کشاورزی و صنایع استفاده می گردد.

در این محتوا انواع دستگاه هواشناسی معرفی می‌شود.

ست هواشناسی یا دستگاه هواشناسی چیست

دستگاه هواشناسی در حقیقت یک دستگاه دیتالاگر می باشد که مجموعه ای از سنسور های هواشناسی به آن متصل شده.

هر کدام از این سنسور ها پارامتر های هواشناسی از جمله سرعت باد، جهت باد ، دما و رطوبت هوا، میزان بارش باران و … را به یک سیگنال استاندارد آنالوگ یا دیجیتال تبدیل نموده و به دستگاه دیتالاگر ارسال می نمایند.

دستگاه دیتالاگر پس از دریافت سیگنال از هر سنسور و تحلیل آن با توجه به تنظیمات قبلی، میزان پارامتر های هواشناسی را نمایش داده یا آن را ذخیره و یا ارسال می نماید.

ست هواشناسی را از جنبه های مختلف می توان در دسته بندی های زیادی قرار داد اما به طور کلی می توان آن ها را به دو دسته زیر تقسیم نمود:

• • دستگاه هواشناسی صنعتی

• • دستگاه هواشناسی خانگی

در هر دو دسته بندی اندازه گیری پارامتر های هواشناسی به یک صورت انجام می گیرد اما تفاوت های زیادی بین این دو نوع دستگاه وجود دارد که می توان موارد زیر را مثال زد.

سنسور ها و دیتالاگر ست های هواشناسی صنعتی ازکیفیت بالایی در نوع مواد اولیه ، طراحی و ساخت بهره می برند تا در تمامی شرایط آب و هوایی و امواج بتوانند با دقیق ترین مقدار پارامترهای هواشناسی را محاسبه نمایند.

در مقابل ست های هواشناسی خانگی دارای کیفیت ساخت پایین تر بوده  و البته از قیمت به مراتب به صرفه تری بهره می برند.

نرم افزار ست هواشناسی به مراتب پیشرفته تر و دارای پارامتر های بیشتری می باشند. کار با این نرم افزار ها به مراتب دشوار تر بوده و نیاز به تخصص و آموزش های تخصصی توسط شرکت های سازنده دارد. در مقابل ست های هواشناسی خانگی دارای نرم افزار های ساده تر و کاربر پسند تری هستند. طراحی گرافیکی جذاب در این نرم افزار ها از مهم ترین ملزومات می باشد و از شکل ها و آیکون های جذابی جهت جلب مشتری در آن استفاده شده است.

در شکل زیر دو نمونه از این ست هواشناسی را مشاهده می فرمایید.

دستگاه هواشناسی از چه قسمت هایی تشکیل شده است؟

همانطور که قبلا گفته شد دستگاه هواشناسی از یک دیتالاگر با ورودی و خروجی های مختلف و تعدادی سنسور هواشناسی تشکیل شده است.

در اینجا سعی داریم درباره تجهیزات هواشناسی مختصری توضیح دهیم.

دیتالاگر

دیتالاگر یا گزارش گیر به دستگاهی گفته می شود که پارامتر ها و مقادیر قابل اندازه گیری را در خود ذخیره نموده و یا از طرق مختلف آن را اسال می نماید.

سیستم هواشناسی دارای ورودی ها و خروجی های مختلفی می باشند که می توان به موارد زیر اشاره نمود:

ورودی و خروجی آنالوگ

4 الی 20 میلی آمپر

از معروف ترین نوع سیگنال آنالوگ می توان به استاندارد 4 الی 20 میلی آمپر اشاره نموده. در این نوع استاندارد سیگنال پارامتر اندازه گیری در حالت کمترین حالت 4 میلی آمپر و در بیشترین حالت 20 میلی آمپر می باشد.
دیتالاگر با در نظر گرفتن حالت بیشینه و کمینه سیگنال می تواند با عمل تقسیم بقیه مقادیر اندازه گیری را محاسبه نماید.

به عنوان مثال یک سنسور سرعت باد که مقدار 0 الی 50 متر بر ثانیه را با خروجی 4 الی 20 میلی آمپر را نمایش می دهد در نظر بگیرید.

این سنسور در حالت ساکن که سرعتی برابر 0 متر برثانیه دارد، در خروجی عدد 4 میلی آمپر را نمایش می دهد. حالا اگر سرعت این سنسور به مقدار 50 متر بر ثانیه برسد در خروجی مقدار 20 میلی آمپر را نمایش خواهد داد.

حالا این سوال پیش می آید که در صورتی که سرعت سنسور 30 متر بر ثانیه باشد چه مقداری در خروجی قرار خواهد گرفت.

در یک دستگاه هواشناسی برای به دست آوردن این مقدار ابتدا عدد بین 4 الی 20 که 16 میلی آمپر است را بر عدد 50 که تمام فاصله بین 0 الی 50 متر بر ثانیه است تقسیم می کنیم.

پس از این تقسیم عدد 0.32 را بدست خواهیم آورد. در این حالت با افزایش هر متر بر ثانیه عدد 0.32 میلی آمپر به خروجی اضافه خواهد گردید.

بنابراین دیتالاگر با افزایش هر 0.32 میلی آمپر در ورودی آنالوگ یک واحد بر عدد نمایش داده شده در صفحه نمایش نشان خواهد داد و در مقابل با کاهش هر 0.32 میلی آمپر یک واحد از سرعت کم خواهد کرد.

0 الی 5 ولت

یکی دیگر از استاندارد های آنالوگ استاندارد ولتاژ است که معمولا در حالت 0 الی 5 ولت از آن استفاده می شود.

البته در برخی موارد استاندارد 0 الی 10 ولت نیز مورد استفاده قرار می گیرد .

در استاندارد 0 الی 5  ولت کمترین مقدار اندازه گیری شده عدد 0 را در خروجی نمایش می دهد و بیشترین میزان اندازه گیری شده عدد 5 ولت را نمایش خواهد داد.

به عنوان مثال در یک دستگاه هواشناسی یک سنسور جهت باد که قرار است مقدارد 0 الی 359 درجه جفرافیایی را با خروجی 0 الی 5 ولت نمایش دهد را در نظر بگیرید.

برای محاسبه خروجی هر درجه جغرافیایی ابتدا باید عدد بین 0 الی 5 را که برابر 5 است در نظر بگیریم.

حالا مقدار 5 را به تعداد درجه های جغرافیایی که 360 درجه هستند تقسیم می نماییم.

در اینجا عددی در حدود 0.0132 به دست می آید که نمایانگر خروجی ما به ازای هر درجه جغرافیایی می باشد.

به عنوان مثال در یک ست هواشناسی برای خروجی 30 درجه مقدار 0.416 ولت در خروجی خواهیم داشت.

ورودی و خروجی دیجیتال

سیگنال دیجیتال نیز نوعی از راه ارتباطی بین دیتالاگر با سنسور ها یا دیتالاگر های دیگر در یک ست هواشناسی است . این درگاه نیز همانند درگاه آنالوگ دارای انواع مختلفی است که می توان به چند مورد زیر اشاره نمود.

سیگنال پالس

این سیگنال به صورت تقریبا مشابه سیگنال 0 الی 5 یا 0 الی 10 ولت آنالوگ عمل می کند با این تفاوت که سطح ولتاژ یا در حالت ماکزیمم و یا در حالت مینیمم قرار دارد . به طور مثال یک سطل باران سنج با خروجی پالس را در نظر بگیرید. در حالت عادی که هیچ بارانی نمی بارد خروجی در حالت صفر قرار دارد و با توجه به تنظیمات سنسور پس از بارش میزان معینی از باران ( به طور مثال 2 میلی متر ) یک پالس 5 ولتی به شکل لحظه ای در خروجی سنسور قرار خواهد گرفت و بلافاصه خروجی دوباره صفر خواهد شد.

در دستگاه هواشناسی خروجی سنسور مسقیما به ورودی دیجیتال دیتالاگر متصل است و دیتالاگر هر پالس را به عنوان 2 میلی متر باران باریده شده حساب می کند . سپس این پالس ها را در طول 24 ساعت با هم جمع کرده و میزان بارش را بر اساس میلی متر در شبانه روز به کاربر نمایش می دهد.

سیگنال دیجیتال

این سیگنال نیز همانند سیگنال پالس عمل می کند با این تفاوت که تعداد پالس ها در بازه زمانی مشخص به دیتالاگر اعمال می شوند و در پایان هر بار ارسال یک عدد باینری که مجموعه ای از صفرها و یک ها می باشد در حافظه دیتالاگر قرار خواهد گرفت. به عنوان مثال فرض کنید یک سنسور دمای هوا می خواد دمای 11 درجه سانتی گراد را از طریق درگاه دیجیتال به دیتالاگر اعلام نماید.

در این حالت سنسور باید عدد 11 را به زبان ماشین که باینری می باشد تبدیل کند. عدد 11 در مبنای باینری برابر با 1011 می باشد.

در این حالت سنسور طبق بازه زمانی استاندارد که از قبل مشخص شده ابتدا یک پالس ایجاد کرده سپس مدت زمانی مشخص را بدون خروجی و سپس دو پالس دیگر ایجاد خواهد نمود تا عدد 1011 را به دیتالاگر ارسال نماید.

نکته :

در برخی از استاندارد های دیجیتال برای ارسال عدد 1 از سطح ولتاژ منفی و برای ارسال عدد 0 از سطح ولتاژ مثبت استفاده می شود. این ولتاژ به عنوام مثال می تواند -5 ولت و +5 ولت باشد.

استاندارد سریال RS232/RS485

این استاندارد یکی از کارامد ترین و پیشرفته ترین نوع انتقال اطلاعات در انواع ست هواشناسی می باشد. در این نوع از استاندارد سنسور به صورت مستقل عمل کرده و دارای پردازنده و حافظه داخلی می باشد.

یه طوری که دستگاه دیتالاگر برای دریافت اطلاعات از وضعیت سنسور به پردازنده سنسور درخواستی را ارسال می نماید. سنسور پس از دریافت درخواست از حافظه خود مقدار ذخیره شده را برداشته و در بسته استاندارد به دیتالاگر ارسال خواهد نمود.

در دستگاه هواشناسی این نوع از ارسال اطلاعات دارای مزایا و معایبی می باشد که به دو عدد از آنها اشاره خواهیم نمود.

مزایا

به دلیل استاندارد بودن بسته های اطلاعاتی و وجود بیت های تشخیص خطا احتمال نویز پذیری در دستگاه ما تقریبا به 0 خواهد رسید و اطلاعات غلط در روند کاری دستگاه وجود نخواهد داشت . به طور عامیانه می توان گفت یا اطلاعات را داریم یا نداریم که این خود در دستگاه های هواشناسی بسیار حائز اهمیت است.

معایب

استفاده از این نوع استاندارد نیازمند دانش برنامه نویسی و داشتن اطلاعات کافی از سیستم ارسال اطلاعات سریال بوده و از طرفی تجهیزاتی که از این سیستم ها استفاده می کنند به مراتب گرانقینت تر و پیچیده تر هستند.

دستگاه هواشناسی دارای چه سنسور هایی است؟

علاوه بر دیتالاگر یک ست هواشناسی دارای سنسور های زیادی می باشد.

در اینجا سعی داریم برخی از اصلی ترین سنسور های هواشناسی را معرفی نماییم.

سنسور سرعت باد

سنسور سرعت باد میزان سرعت باد را به یکی از سیگنال های زیر تبدیل می نماید

• • RS485

• • 4 الی 20 میلی آمپر

• • 0 الی 5 ولت

سپس این سیگنال را به دیتالاگر هواشناسی از طریق یک کابل با کیفیت انتقال می دهد.

سنسور جهت باد

سنسور جهت باد در ست هواشناسی مقدار جهت باد را به یکی از سیگنال های زیر تبدیل می نماید.

• • RS485

• • 4 الی 20 میلی آمپر

• • 0 الی 5 ولت

سپس این سیگنال را به دیتالاگر ست هواشناسی از طریق یک کابل با کیفیت انتقال می دهد.

سنسور دما و رطوبت هوا

سنسور دما و رطوبت هوا مقدار دما و رطوبت هوا  را به یکی از سیگنال های زیر تبدیل می نماید

• • RS485

• • 4 الی 20 میلی آمپر

• • 0 الی 5 ولت

سپس در ست هواشناسی این سیگنال را به دیتالاگر هواشناسی از طریق یک کابل با کیفیت انتقال می دهد.

سنسور باران سنج

این سنسور میزان باراش باران بر حسب میلی متر به یکی از سیگنال های زیر تبدیل می نماید

• • RS485

• • pulse

سپس این سیگنال را به دیتالاگر هواشناسی از طریق یک کابل با کیفیت انتقال می دهد.

تشعشع سنج یا پیرانومتر

این سنسور میزان تابش نور خورشید یا نور های مصنوعی را به یکی از سیگنال های زیر تبدیل می نماید

• • RS485

• • 4 الی 20 میلی آمپر

• • 0 الی 5 ولت

سپس این سیگنال را به دیتالاگر هواشناسی از طریق یک کابل با کیفیت انتقال می دهد.

ارسال و دریافت اطلاعات از طریق پروتکل‌هایی مانند modbus و IP ارسال و دریافت می‌شود.

انتقال از طریق GSM، WIFI، Bluetooth، LAN انجام می‌شود.

حالا اطلاعات چگونه برای مرکز مورد نظر نشان داده می‌شود؟ یک سامانه تحت وب، اپلیکیشن موجود در موبایل و یا صفحه نمایش دستگاه.

خرید دستگاه هواشناسی

قبل از خرید دستگاه هواشناسی باید اطلاعات کاملی از دلایل استفاده داشته باشید. برای مثال مورد استفاده صنعتی است یا خانگی. در چه محیطی قرار می‌گیرد. چه بودجه‌ای برای آن در نظر گرفتید و بسیاری از عوامل دیگر که می‌توانند کمک کنند تا انتخاب بهتری داشته باشید.

برای خرید ایستگاه هواشناسی کارشناسان و متخصصان پیشرو سنجش در کنار شما خواهند بود تا بهترین گزینه را برای کار خود انتخاب نمایید.

قیمت ست هواشناسی چقدر است؟

همانطور که گفته شد یک دستگاه هواشناسی از قسمت‌های مختلفی تشکیل شده است. برندهای مختلفی دارد. همچنین کیفیت‌های هر کدام متفاوت است. پس قیمت واحدی برای آن نمی‌توان عنوان کرد.

قیمت با توجه به نوع دستگاه، برند، مدل، امکانات، کاربرد و… متفاوت است. کارشناسان ما با توجه به درخواست و نیاز شما بهترین تجهیز را به شما معرفی می‌کنند و در نهایت قیمت اعلام خواهد شد.

خرید دستگاه هواشناسی همراه با گارانتی

ست هواشناسی را با بهترین امکانات از یک برند ایرانی و ملی می‌توانید تهیه کنید. همچنین برندهای مختلف خارجی نیز این تجهیز را با قیمت‌های مختلف ارائه می‌دهند. برای دریافت مشاوره از کارشناسان سایت پیشرو سنجش با شماره موجود در بخش تماس با ما ارتباط برقرار کنید.