Regenmesser kalibrieren

Ich besitze die Wetterstation WMR 928 N wobei der Regenmesser einen Durchmesser hat von 10,5 cm.
Letztes Jahr habe ich den Regenmesser auf 200 mm (20 cm) vergrößert.

Vor ein paar Wochen hatte ich mir einen zweiten Regenmesser dazu gekauft, um Abweichungen damit fest zu stellen.
Laut der Formel auf der Seite der PC-Wetterstation steht:

Zitat

Berechnung für neuen Regenmengenkalibrierfaktor bei Huger-Sensor:
Fläche alter Sensor mit 100 mm Durchmesser: 0,1 * 0,1 * 3,14159 / 4 = 0,00785 m2
Fläche neuer Sensor mit 157 mm Durchmesser: 0,157 * 0,157 * 3,14 / 4 = 0,01936 m2

Bei 0,00786 m2 Fläche wird 1 mm = 1 l/m2 angezeigt, deshalb muß bei der größeren Fläche (0,01936)
die 1 mm auf 0,405 mm (0,00785*1,0/0,01936) korrigiert werden.
Da der Regensensor von der größeren Fläche nichts weiß, müssen die übermittelten Werte auf die neue, größere Fläche normiert werden -> Regenkalibierfaktor = 0,405
-> der Regensensor hat jetzt eine Auflösung von 0,405 mm (anstatt 1 mm)

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Die Formel stimmt, aber unbedingt euren Regenmesser genau nachmessen. Bei der WMR 928 N/NX sind es genau 105 mm, nicht 100 mm.
Hier müsste dann statt 0,1 > 0,105 eingetragen werden.

Bei einem Trichter von 200 mm ergibt das dann 0,276 mm.

Ob dieser Wert stimmt bei einem Trichter von 200 mm, ist mit einem 2. Regenmesser zu überprüfen (Baumarkt)

Nach neuen Erkenntnissen der Kalibrierung verschiedenerer Regenmesser, bin ich zu dem Ergebnis gekommen, durch die tatsächliche Regenmenge bei dem Regensensor der Wetterstation WMR 928 N oder NX ohne zusätzlichen Aufsatztrichter genau stimmt.
Hier habe ich eine Menge an Wasser mit 1000 ml (1 Liter) sehr langsam in einer Zeit von 1 Stunde mit einer Sprühflasche reingespritzt. Nach durchlaufen der Wassermenge zeigte meine Station auf dem Display für die 1000 ml Wasser 115 Kippbewegungen an. Die durchgeflossene Wassermenge entspricht 115,49 mm/² Regenmenge.
Auch die Regenrate pro Stunde wurde mit 115 b.z.w. 120 mm/h angezeigt, dass mit den Anzahl der Wippbewegungen der Wippe übereinstimmte.

Da der Regenmesser der WMR 928 N/NX einen Durchmesser von 105 mm hat, berechnen sich die Regenmenge bei 1000 ml Wasser auf:

Fläche des Trichters = 105 * 105 * PI /4 = 8659,014751 mm²
Regenmenge auf die Fläche des Regenmessers: ml/m² = 10000000 / 105 = 115,49 ml
Sollwert bei 1000 ml in Ltr/ m² = 115,49 Liter
Bei der WMR 928 N/NX entspricht 1 mm = 1 Liter Wasser auf den Quadratmeter.

Auch die Überprüfung des Regenmesser von einem Baumarkt, bin ich zu einen überraschenden Ergebnis gekommen:
Bei einem Durchmesser von 70 mm muss ich 127 ml Wasser in den Trichter gießen, dass ich eine Regenanzeige von 33 mm bekommen. Eine Abweichung der Berechneten Menge, war hier nicht festzustellen, diese hier sogar sehr genau stimmte. Bei 1 mm Regenrate die ich bekommen möchte, müsste ich hier 3,8 ml Wasser in den Trichter gießen

Zurück zum Regenmesser der WMR 928 N/NX:
Wenn ich bei diesem Regenmesser 1 mm Regenauflösung erreichen will, müsste ich genau 8,7 ml Wasser in den Trichter gießen. Bei einer Vergrößerung auf 200 mm Durchmesser müsste ich genau 31,4 ml Wasser in den Trichter gießen, dass ich dann eine Regenauflösung von 1 mm zu bekommen:

Durch das Eingießen der erforderlichen Wassermenge von 31,4 ml, wurde die Kippbewegung des Regensensors mit 3 Zählern ausgeführt. Hier müsste dann aber eine Regenauflösung von 0,276 herauskommen, das hier durch die Berechnung nicht ganz korrekt ist.

Vor kurzer Zeit habe ich hier eine Differenz vom Baumarkt-Regenmesser und dem Sensor der Wetterstation festgestellt, die mit einer Menge von 2 – 3 mm abweicht.

Dass bei einer Trichtervergrößerung auf 200 mm Durchmesser, fällt hier eine deutliche geringe Menge auf die Fläche des Trichters (31,83 mm); als im Vergleich ohne Trichtervergößerung kommt ein Wert von 115,49 mm bei einem Durchmesser des Auffangstrichters von 105 mm. Leider stimmt dieser berechnete Wert nicht.

Also glaube ich der Kalibrierwert des Regensensors müsste deutlich höher liegen, um hier einigermaßen richtige Regenwerte zu bekommen.

Heute habe ich den letzten Teil der Kalibrierung mit dem vergrößerten Trichter auch wieder mit einer Wassermenge von 1000 ml (1 Liter) durchgeführt.
Das Kalibrierungsanwendung bei diesem Trichter wurde wie oben schon erwähnt durchgeführt.

Die Dauer der Kalibrierung dauerte fast 2,5 Stunden, wobei hier auf dem Display der Wetterstation ein Wert rausgekommen ist von 73 mm ( 73 Zählerstände der Wippe).
Wenn ich nun beide ermittelten Werte (bei 105 mm Durchmesser = 115 mm - 115 Zählerständen) gegen den größeren Trichter (200 mm = 73 mm) ergibt sich hier ein Kalibrierungsfaktor von 0,632 - statt 0,250.

Laut einer Rechenformel müssten bei dieser Fläche 32 Kippbewegungen ( Zählerständen) ergeben, was hier leider nicht übereinstimmt.

Ob dieser Faktor in der nächsten Zeit stimmt, wird sich so dann herausstellen.

Also hier ist nun der entgültige Wert von 0,310 mm, der hier als vernünftige Regenmenge akzeptiert werden kann so.

Hallo Franz,

Könnte schon sein, dass dieser Wert den du berechnet hast vielleicht richtig ist. Aber mit dieser Formel bin ich der Meinung die Berechnung hier ungenau ist.
Mein Trichter mit 200 mm Durchmesser müsste eine Auflösung von 0,250 mm haben, aber dies ist zu wenig. Darüber habe ich auch mit dem Herrn Roland Roth (Wetterwarte Sued) geredet, als er bei mir war. Mit einem zweiten Regenmesser als Vergleich habe ich nun eine Auflösung von 0,310 mm die auch mit dem zweiten den ich angeschaft habe übereinstimmt.
Am besten ist es noch sich einen zweiten Regenmesser zu zulegen, um Vergleichswerte hier zu bekommen.

Welche Wetterstation hast du um dies mit der Kalibrierung zu überprüfen:
Ich sende eine Excel-Tabelle als Anhang mit, wobei du hier selbst die Regenmenge berechnen kannst, die hier realistisch sein könnte.
Als Hilfe für die Kalibrierung hatte ich eine Sprühflasche hier verwendet, da ein anderes Gefäss das Ergebnis verfälschen würde.
Auch wichtig ist es hier, über einen längeren Zeitraum in den Trichter reinzusprühen. Am besten mehrmals kalbibrieren, um dann Mittel-Ergebnisse zu bekommen.
Du kannst auch eine kleine Spritze verwenden, wie die vom Arzt bekannt. Aber auch sehr langsamm.

Bei WSWin muss unter "Wetterstation - Regenkalibrieren" hier statt dem Wert von 0 im Feld "Nullwert für das Regenmesssystem....SZ" eine 0 stehen. Dann wird hier ein Wippenauschlag z.B.: 1 Wippenschlag = 0,310 mm angezeigt.

Kannst du den Trichter entfernen?
WSWin erkennt diese Station als WMR 968 NX obwohl dies eine WMR 928 NX ist. Der Durchmesser des Trichters ohne Trichter Vergrößerung hat 105 mm. Wenn du genau 1000 ml (1L) Wasser in das Regenmesssystem (Regenmesser) einträufelst, musst du auf dem Display eine Anzeige bekommen, laut Formel 115,49 Liter.
Deine Zeit von 15 Min ist für die Kalibrierung zu kurz. Rechne lieber hier eine Stunde ein.

Also zuerst würde ich kalibrieren ohne den Trichter den du vergrößert hast.

Laut der Formel bei 332 mm müsstest du bei 1000 ml Wasser einen Wert von 11,55 auf deinem Display angezeigt bekommen.
Wenn ich dann nur 500 ml Wasser verwende, müsten es dann 5,8 sein. Dass wäre dann eine neue Regenauflösung von 0,100 mm.

Ob dieser berechnete Wert von 0,100 stimmt, musst du bei einem Niederschlag mit einem zweiten Regenmesser vergleichen! Wenn nicht, also es gibt hier Differenzen den Wert erhöhen.

Hallo Günter,

Musste zuerst mal das Ergebnis nachrechnen, da sich hier irgend wie in der Excel-Tabelle ein Fehler eingeschlichen hat.
Als ich meinen Regenmesser damals vor einem Jahr kalibriert habe, habe ich zuerst den alten Trichter nachgemessen. Dieser hat 105 mm statt 100 mm !!

Bei einem Liter Wasser das ich dort rein geträufelt habe, kam auf der Wetterstation die Anzeige 115 mm. Dies hatte auch gestimmt.
Nur als ich den Trichter vergrößert habe, hatte das Display eine Regenmenge von 31,8 mm (200 mm Durchmesser Trichter) angezeigt. Laut dann dieser Formel wäre hier eine neue Auflösung von 0,276 mm gewesen. Auch mit der Formel die oben schon genannt ist, kommt das gleiche Ergebnis raus.

Bei dir mit dem Trichter von 240 mm Durchmesser (Innendurchmesser !) wäre hier der neue Kalibrierungsfaktor = 0,191


Du kannst mal selbst deinen Regenmesser kalibrieren, und sehen was hier auf dem Display der Wetterstation bei einer Wassermenge von 1 Liter angezeigt wird. (Diesen Wert geteilt durch 115,49 müsste der neue Faktor ergeben)


Beide Stationen haben den gleichen Regendurchmesser. Aber dieser ermittelte Wert der hier ausgerechnet ist, ist zu niedrig. Habe dies mit der Regenmenge meiner Station (WSWin) und einem weiteren Regenmesser, den ich vom Baumarkt gekauft habe verglichen.

Wo zum Beispiel in WSWin eine ermittelte Niederschlagsmenge von 3 mm angezeigt wurde, hatte der Regenmesser bereits 5 mm drin. Und diese sind sehr genau, habe dies in einem Experiment selbst nach geprüft. Also wenn du den genauen Faktor für den neuen Trichter ermitteln möchtest, besorge dir einen weiteren Regenmesser und vergleiche die Regenmenge mit dem eingestellten Kalibrierungsfaktor in WSWin und dem Regenmesser.

Sind in dem Regenmesser mehr drin, wie WSWin anzeigt, musst du diesen erhöhen bis der Niederschlag übereinstimmt. Auch hängt dies mit dem Volumen des Trichters ab im Vergleich mit dem Volumen des Original-Regenmesser. Nicht jeder Trichter ist gleich.

Was dies mit dem Volumen zu tun hat?

Bei der Berechnung der Formel kommt der Wert heraus bei einem Trichter von 0,276 pro Wippenschlag.

Laut der Formel:

Fläche alter Sensor mit 100 mm Durchmesser: 0,105 * 0,105 * 3,14159 / 4 =0,00865901 m²
Fläche neuer Sensor mit 200 mm Durchmesser: 0,200 * 0,200 * 3,14159 / 4 = 0,03141593 m²

Verhältnis: = 0,00865901 * 1 / 0,03141593 = 0,275625

Die Kreisfläche des 200 mm Trichters beträgt 0,03141593. Aber da der Trichter ja unterhalb ein anderen Durchmesser hat wie oben, müsste die Formel für einen Kegel angewandt werden. Auch kam es durch diese Formel zu einer Abweichung gegen über dem Vergleichsregenmesser. (Weniger)

Zitat

ich meine auch das nur der Durchmesser wichtig ist, egal wie tief der Trichter ist oder wie flach.

Die Auffassung über die Grundfläche des Trichters ist schon von Bedeutung. Wenn ich also die Mantelfläche (nicht die Kreisfläche) gegen einen größeren Tricher vergleiche, bin ich der Meinung, dass beim Regenmesser ohne Trichtervergrößerung eine kleine Mantelfäche - also Auffangfläche besteht. Wird aber ein größere Trichter drauf gesetzt, wirkt sich das durch die größere Mantelfläche maßgeblich aus:

Durch den größeren Trichter wird auch hier mehr Regenmenge als im Vergeich auf die Mantelfläche des unmodifizieten Regenmesser aufgenommen.
Dies muss ich hier berücksichtigen. Also muss die Formel hier anders berechnet werden.

Mantelfläche A: = 105 mm Durchmesser; Mantelhöhe = 60 mm
Mantelfläche B: = 200 mm Durchmesser; Mantelhöhe = 100 mm

Mantelfläche A = (D/2) * PI * Mantelhöhe (52,5 mm *3,14..... * 60) = 9896,01686 mm²
Mantelfläche B = (D/2) * PI * Mantelhöhe (100 mm * 3,14......* 100) = 31415,9265 mm²

Kalibrierungsfaktor = Mantelfläche A * 1 / Mantelfläche B ( 9896,01686 * 1 / 31415,9265) = 0,315 mm /pro Wippenschlag.
Die Mantelhöhe ist die innere Höhe des Trichters bis zum Loch des Trichters. Auch dieser Ausgerechnete Wert stimmt mit der Niederschlagsmenge des Vergleichsregenmesser vom Baumarkt überein. Der Wert von 0,276 laut der ersten Formel führt hier zu einer geringen Regenmenge.

Da ich meinen Regenmesser noch habe der derzeit defekt ist, habe ich die Berechnung mit der Mantelfläche mit einem anderem Verfahren ab geglichen:

Auf einer Seite fand ich was sehr hilfreiches:

Um bei dem Regenmesser der WMR 928 die Wassermenge zu bestimmen, die einen Kippvorgang der Wippe auslöst wird dies über eine Formel berechnet:

Auffangfläche (A) = Radius² (5,25 * 5,25) * PI (3,14.....) = 86,59014751 cm²
Wassermenge (V) = A * 0,1 (cm³) = 8,7 ml (Für einem Kippvorgang) - ohne Trichter
Regenhöhe (h) = V / A (8,7 / 86,5901..) = 0,1

Dies ist dann die erforderliche Wassermenge, die dann einen Wippausschlag erzeugt.

Bei einem 200 mm Trichter gibt dies folgende Berechnung:

Auffangfläche (A) = Radius² (10 * 10) * PI (3,14.....) = 314,1592654 cm²
Wassermenge (V) = A * 0,031 (cm³) = 9,7 ml (Für einem Kippvorgang) - mit 200 Trichter
Regenhöhe (h) = V / A (9,7 / 314,1592654) = 0,031

Bei einer Wassermenge von 10 ml, kippte die Wippe um bei dem Trichter von 200 mm Durchmesser. Der neue Kalibrierungsfaktor (K) berechnet sich dann aus:

K = h / 0,1 mm ( 1 Liter)
K = 0,031 / 0,1 = 0,310

Somit stimmt auch die Formel der Mantelfläche, die den fast gleichen Wert ermittelt.

Dies ist kein Denkfehler. Dies habe ich gestern Abend noch nach geprüft. Bei dem Trichter mit 200 mm Durchmesser ist die Kippe bei 10 ml Wasser genau gekippt. Auch ohne den Trichter, kippt die Wippe bei 8,7 ml Wasser um. Die erforderliche Wassermenge die dann durch den 200 mm Trichter fließen soll, konnte ich leider nicht errechnen. Die musste zuerst mal herausgefunden werden, welche Menge die Wippe dann zum Kippen bringt. Aber die benötigte Wassermenge ohne diesen 200 mm Trichter kann man berechnen, und diese Menge stimmt mit 8,7 ml. Verwendet wurde für diese Durchführung eine Spritze mit einer Nadel.

Und diese Berechnung stimmt auch mit beiden Formeln. Dies kann man dann wenn es regnet, mit einem weiterem Regenmesser vergleichen, ob dies dann stimmt. So war es bei mir immer eine Übereinstimmung.