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Neues Projekt: Neues wetterfestes Messmodul konzipieren
#1
Hallo 
in dem Thread "Lösungen zum Wetter-Regenschutz" diskutieren wir über Möglichkeiten des existierenden Messmodul von der Witterung zu schützen.

in diesem Thread wollen wir Ideen sammeln, wie ein neues Messmodul, das von vornherein Witterung- und Wasserfest sein soll konzipiert werden soll.
das Mikrofon soll sich an die professionelle Lösungen anlehnen, im Freifeld aufstellbar sein.

Währenddessen die Unterbringung der Elektronik in einem wassergeschütztes Gehäuse keine große Schwierigkeiten macht, ist die Konzeption der Mikrofonstange eine ganz andere Nummer.

Meines Erachtens ist die Konzeption keiner Lappalie, es treffen 2 entgegengesetzte Anforderungen aufeinander:

Der Schall soll möglichst ungehindert den Mikrofon erreichen.
Die Witterungseinflüsse sollen außen vor bleiben.

Weiterhin darf das Mikrofon nur wenig Wind- und Regengeräusche aufnehmen und die Richtungsempfindlichkeit des Mikrofons darf nicht zu sehr beeinflusst werden. Eine Windschutzschraube ist Pflicht.

Windgeräusche werden üblicherweise von schwammartigen oder fellartige Windschutzhauben abgefangen.
Die üblichen Windschutzhauben sind für nicht für den Dauereinsatz im Außenbereich konzipiert.
Sie saugen Regen auf und verhindern somit die Übertragung des Schalls. 
Wenn Sie mit Regenwasser gefüllt sind und erst darauf friert, dann ist die Mikrofonkapsel von einem Block Eis perfekt von der Umgebung isoliert :-)
* Regel Nummer 1 die Windschutzhaube muss UV-Fest sein.
die handelsüblichen Windschutzhauben halten auch keine UV-Strahlung aus. Nach weniger Wochen im Sonnenlicht zerfallen sie in Staub.
* Regel Nummer 2: die Windschutzhaube darf kein Wasser aufsaugen.
auch wenn das Mikrofon des neuen Messemodul 100% Feuchtigkeit vertragen kann darf sich darauf kein Wasser ansammeln, sonst wird durch das Gewicht des Wassers die Messung verfälscht.
* Regel Nummer 3: die Windschutzhaube muss das Wasser am Mikrofon vorbei ableiten.
nicht nur zuletzt: die ganze Einrichtung darf nicht als Vogelstange dienen.
* Regel Nummer 4: Ein Vogelabweiser muss hin

All diese Anforderungen werden von professionelle Outdoor-Windschutzhauben abgedeckt, dafür muss man unter anderem ca. 100€ pro Haube vorsehen. Sie halten am längsten ohne Wartung, aber auch nicht ewig.

Immerhin, wenn die Messstelle an einem verhältnismäßig unzugängliche Stelle angebracht wird, wo die Wartung nicht so einfach ist, sollte man diese Lösung mit einplanen. 
Insofern sollte sich deshalb unser Mikrofon unbedingt an einem in der Branche üblichen 1/2 Zoll Zylinder einbauen lassen. 
Dafür können auch wunderbar 1/2 Zoll Wasseröhre aus dem Klempnerbaumarkt verwendet werden.
Diese können auch wiederum in dem IP67-Gehäuse über wasserdichte Kabelanschlüsse überführt werden.
Weiterhin hat dies den Vorteil, dass eine Standard-Kalibrierung ermöglicht wird.

Eine Do-It-Yourself Haube will ich auch probieren:
Mein Ausgangsmaterial soll ein Scheuerschwamm wie dieses sein:
http://www.amazon.de/Mehrzweck-Sp%C3%BCl...13&sr=8-14 
Ich werde mal damit Tests machen, inwiefern dies den Wind abschirmt, wenig Wasser aufsaugt und in wie fern es UV-beständig ist. Möglicherweise könnte den Schwamm auch noch vorher mit Wasser abweisender-Spray behandelt werden.

Weitere Ideen sind willkommen.
Ich freue mich auf Eurere Meinungen...
Laszlo
 
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#2
Hallo Laszlo,

2 Entwicklungen gibt es mittlerweile:

1.) Die professionelle G.R.A.S. Outdour-Windschutzhaube ist jetzt im Programm: Shop
Minimale Eigengeräuschentwicklung und Dämpfung bei maximalem Windgeräusch- und Wetterschutz.

Die zusätzlichen Vogelabweiser sind angefragt, ob die auch einzeln lieferbar sind (ansonsten kostet die Haube mit Spikes mehr als 200 Euro im Verkauf, da hier noch eine zusätzliche -nicht benötigte- Mechanik für die G.R.A.S.-Mikrophone drin ist)

Eigentlich sollte damit das Problem Outdoor-Festigkeit vorerst erledigt sein.


2.) Wir probieren gerade eine EMV-Schirmung aus, damit das andere Problem (Zerstörung durch Überspannungsschäden) und die Einstrahlempfindlichkeit von Handys, GSM-Sendemasten und anderen elektromagnetischen Störern in der Umgebung minimiert wird.

Dazu ziehen wir einen flexiblen Metallgewebeschlauch über das Verbindungskabel, das dann einseitig am dB-Online-Interface mit Masse verbunden wird.
Zusätzlich gibt es von dort noch ein Anschlusskabel zur Erdung, um es ggf. noch mit dem Schutzleiter, Heizung o.ä. zu verbinden.
Letzteres kann im Einzelfall aber zu sog. "Brummschleifen" führen, so daß es nicht immer sinnvoll ist, das dB-Online-Interface zusätzlich zu erden.

Weiterhin versuchen wir das nicht-abgeschirmte Kunststoffgehäuse des Mikrophonmoduls mit einem speziellen Kupfer-EMV-Lack von innen einzusprühen und mit einer Kontaktfeder mit der Schaltungsmasse zu verbinden.

Wenn sich das als tauglich herausstellt, können wir das u.U. auch als "Nachrüst"-Lösung anbieten  neben der Bestellmöglichkeit als "Sonderversion FL-EMV" bei einer Neubestellung.

Müssen wir aber erst mal sehen, ob sich das ganze als praktikabel herausstellt.

Einziger Nachteil: Man muss eine exakte Länge des Kabels vom Mikrophonmodul zum dB-Online-Interface vorgeben.
Die bisher mögliche Verlängerung mittels der RJ12-Kupplung entfällt dann (bzw. macht die ganze Maßnahme zunichte).
[url=http://www.ak-modul-bus.de/stat/profi_outdoor_windschutzhaube_g_r_a_s.html][/url]
Roger
Roger
from the Kainkalabs-Vault
A division of AK Modul-Bus
 
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#3
Die Anleitung zum Eigenbau eines wirklich wetterfesten Schallpegelsensors auf der Basis AK-Modulbus Lärmmmodul kann man hier downloaden:
http://www.wikilaerm.de/DFLD-Outdoor-Mikrofon.pdf
Enjoy!
 
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