Die Forscher fanden heraus, dass ein kostengünstiges Überwachungssystem, das aus 3D-gedruckten Teilen und kostengünstigen Sensoren besteht, möglicherweise nicht so langlebig ist wie ein kommerzielles Überwachungssystem, aber so genau wie ein kommerzielles Überwachungssystem.

In den Vereinigten Staaten überwachen Wetterstationen, die aus Instrumenten und Sensoren bestehen, die Bedingungen, die lokale Wettervorhersagen erzeugen, wie Temperatur, Windgeschwindigkeit und Niederschlag. Diese Systeme sind nicht nur Wettermonitore, sondern auch leistungsstarke Werkzeuge für die Erforschung von Themen von der Landwirtschaft bis zur erneuerbaren Energieerzeugung.

Kommerzielle Wetterstationen können Tausende von Dollar kosten, was ihre Verfügbarkeit und die Menge an Klimadaten, die gesammelt werden können, einschränkt. Aber mit dem Aufkommen von 3D-Druck und kostengünstigen Sensoren kostet der Bau einer Wetterstation nur wenige hundert Dollar. Können diese billigen Haushaltsversionen genauso gut funktionieren wie ihre teuren Gegenstücke?

Die Antwort ist ja. Den Forschern zufolge stellten sie die 3D-gedruckte Wetterstation in Oklahoma zum Testen auf. Adam K. Theisen, ein Atmosphären- und Geowissenschaftler am Argonne National Laboratory des US-Energieministeriums (DOE), leitete das Projekt, das die gedruckten Überwachungsstationen acht Monate lang mit kommerziellen Stationen verglich, um ihre Genauigkeit und Güte zu überprüfen

Der 3D-Druck verwendet digitale Modelle, um dynamisch physische Objekte zu generieren. Die geringen Kosten und die Möglichkeit, Teile überall dort zu drucken, wo ein Drucker angeschlossen werden kann, können dazu beitragen, die Anzahl dieser Standorte zu erweitern, die Datenerfassung in abgelegene Gebiete zu bringen und zukünftige Forscher auszubilden.

Ein Team der University of Oklahoma befolgte die Anleitung und den Open-Source-Plan des 3D Printing Automatic Weather Station (3D-PAWS)-Programms der Atmospheric Research Company, um mehr als 100 Wetterstationsteile zu drucken. Die im 3D-Druck häufiger verwendete Polymilchsäure wurde nicht verwendet. Verwenden Sie stattdessen Acrylnitril-Styrol-Acrylat, ein Kunststofffilament, von dem angenommen wird, dass es im Freien haltbarer ist. Die Kombination aus 3D-gedruckten Teilen und kostengünstigen Sensoren bildet die Grundlage für diese neuen Systeme, und 3D-PAWS plant, diese neuen Systeme in früheren Experimenten als vielversprechend zu etablieren.

Theisen sagte: "Damit diese Technologie weiter verbreitet werden kann, muss sie ähnlichen Verifizierungs- und Validierungsstudien unterzogen werden."

Obwohl das 3D-Drucksystem etwa 5 Monate nach Beginn des Experiments Anzeichen von Fehlern aufwies (der Sensor für die relative Luftfeuchtigkeit korrodierte und versagte und einige Teile verschlechterten sich schließlich oder wurden beschädigt), stimmten seine Messergebnisse mit denen von kommerziellen Stationen in Das Labor. Der Wert ist vergleichbar.

Theisen sagte: "Ich hätte nicht erwartet, dass die Leistung des Systems so gut ist wie zuvor." „Selbst wenn die Komponenten zu zersetzen beginnen, zeigen die Ergebnisse, dass diese Art von Wetterstation für kürzere Aktivitäten machbar ist.“

Als die Forschung begann, arbeitete Theisen an der University of Oklahoma und überwachte die Arbeit auch nach seinem Eintritt bei Argonne.

In Experimenten kann dieser kostengünstige Sensor Temperatur, Druck, Niederschlag, ultraviolettes Licht und relative Luftfeuchtigkeit genau messen. Von Mitte August bis Mitte April des Folgejahres gab es diesen Kunststoff bis auf wenige Instrumente schon immer bei Wetter in Oklahoma. Während dieser Zeit gab es starken Regen und Schnee und die Temperatur lag zwischen 14 und 104 Grad Celsius. Die Leistung eines 10D-Druck-Anemometers, das die Windgeschwindigkeit misst, ist nicht so gut, kann aber durch eine bessere Druckqualität teilweise verbessert werden.

Das Projekt wurde von einem Studenten der University of Oklahoma geleitet und bestätigte die Genauigkeit der 3D-gedruckten Wetterstation und ihren Wert als Lehrmittel.

Theisen sagte: "Die Schüler haben Fähigkeiten gelernt, die sie im Unterricht nicht lernen würden. Sie haben Vorschläge gemacht, das Framework entworfen und den größten Teil der Druck- und Verdrahtungsarbeiten erledigt."

Die Möglichkeit, spezielle Komponenten zu drucken, macht Wetterstationen in abgelegenen Gebieten praktikabler, da Ersatzteile bei Bedarf sofort hergestellt werden können. Auch wenn ein günstigerer Sensor nach einigen Monaten ausfällt, sind Berechnungen mit geringen Budgets noch machbar.

Theisen betonte: „Wenn man zwei oder drei kostengünstige Sensoren ersetzen möchte, anstatt einen 1,000 Dollar teuren Sensor pro Jahr zu warten und zu kalibrieren, ist dies ein bedenkenswerter Kostenvorteil.“

Diese Forschung wurde vom Mesoscale Meteorological Research Collaborative Institute der University of Oklahoma finanziert und am 4. September 2020 in der Zeitschrift Atmospheric Measurement Technology veröffentlicht.

Link zu diesem Artikel: 3D-gedruckte Wetterstation: Holen Sie sich die meiste Wissenschaft mit dem geringsten Geld

Nachdruck-Erklärung: Sofern keine besonderen Hinweise vorliegen, sind alle Artikel auf dieser Seite Originale. Bitte geben Sie die Quelle für den Nachdruck an: https://www.cncmachiningptj.com/，thanks！

PTJ® bietet eine vollständige Palette von Custom Precision CNC-Bearbeitung China Dienstleistungen.ISO 9001:2015 & AS-9100 zertifiziert. Großserienbearbeitung Hersteller von medizinischen Taschen und bietet 3D-Design, Prototypen und globale Lieferdienste an. Bietet auch Hartschalenkoffer, halbhartes EVA, weich genähte Koffer, Beutel und mehr für OEMs. Alle Koffer werden nach Spezifikation mit unendlichen Kombinationen von Materialien, Formen, Taschen, Schlaufen, Reißverschlüsse, Griffe, Logos und Zubehör. Stoßfeste, wasserdichte und umweltfreundliche Optionen. Medizinische Teile, Notfallmaßnahmen, Elektronische Teile, Unternehmens-, Bildungs-, Militär-, Sicherheits-, Sport-, Outdoor- und Bauindustrie. Die Dienstleistungen umfassen Gehäusekonzeptberatung, 3D-Design, Prototyping, Rototyping,CNC Bohren Dienstleistungen und Fertigung.Erzählen Sie uns ein wenig über das Budget Ihres Projekts und die voraussichtliche Lieferzeit. Wir werden mit Ihnen Strategien entwickeln, um die kostengünstigsten Dienstleistungen zu erbringen, damit Sie Ihr Ziel erreichen. Sie können uns gerne direkt kontaktieren ( sales@pintejin.com ).