Das Ziel dieser Arbeit ist eine Konzeptionierung und der Aufbau einer meteorologischen Messung für das Outdoorlabor der Universität Paderborn. Dabei bilden die Analyse der meteorologischen Sensoren sowie die Beurteilung des vorliegenden Aufbaus für das Outdoorlabor eine Grundlage der Untersuchung. Die Messungen sollen normgerecht erfolgen. Die aufgenommenen Daten sollen gespeichert werden um dann für weitergehende Untersuchungen im Rahmen von PV-Modulvermessungen genutzt zu werden. Zur Aufnahme der Daten soll die Software LabView von National Instruments genutzt werden. Zusätzlich eignet es sich das Programm zur Umsetzung der Rechenmodelle und der komplexen Datenanalyse.
Ein weiterer Bestandteil der Arbeit besteht darin Sensoren zu evaluieren und zu konfigurieren. Dabei werden auch die Aspekte der Datenübertragung mit berücksichtigt. So-wohl Art und Anzahl der Eingänge (analog, digital, seriell), als auch die Abtast- und Speicherrate sind hierbei von großer Bedeutung. Bei der Signalübertragung von den Sensoren bis zur Speicherung der Messdaten wird die gesamte Kette untersucht und bewertet. [...]
Inhaltsverzeichnis (Table of Contents)
- Selbstständigkeitserklärung
- Inhaltsverzeichnis
- Abbildungsverzeichnis
- Tabellenverzeichnis
- Einleitung
- Grundlagen
- Sicherheit im Umgang mit elektrischen Strömen
- Blitzschutz
- Äußerer Blitzschutz
- Innerer Blitzschutz
- Überspannungsschutzgeräte nach IEC 62305-3
- Messgrößen
- Messbedingungen nach IEC 61215
- Aufstellung der Sensoren
- Weiterführende Richtlinien
- Sensorik
- Solare Einstrahlung
- Thermosäulen-Pyranometer
- Silizium-Pyranometer
- Windgeschwindigkeit
- Schalensternanemometer
- Akustische Strömungsmessung
- Windrichtung
- Windrichtungsgeber der Firma Thies
- Temperaturmessung
- Strahlungsschutz mit Ventilation
- Messprinzipien der Temperaturmessung
- Flüssigkeitsthermometer
- Bimetallthermometer
- Metallwiderstandsthermometer
- Der Hygro-Thermogeber der Firma Thies
- Luftfeuchtigkeit
- Haarhygrometer
- Lithium-Chlorid-Feuchtesensor
- Psychrometer
- Kapazitive Feuchtemessung
- Einsatzmöglichkeiten
- Niederschlag
- Vaisala
- Himmelsbeobachtung
- Datenerfassungshardware
- Datenerfassungsgeräte
- Schnittstellen - National Instruments
- NI-9174 mit 9205 und 9402 Modulen
- Zeitbasis
- Die Zeitskala UTC
- Grundlagen - LabView
- Entwicklungsumgebung von LabView
- Frontpanel
- Blockdiagramm
- Funktionspalette
- Elementarpalette
- Knoten und Verbindungslinien
- Kontexthilfe
- Elemente des Programmierens
- While-Schleife
- Konzeptionierung einer automatischen meteorologischen Messstation
- Auswahl und Integration geeigneter Sensoren
- Entwicklung einer Softwarelösung mit LabView zur Datenerfassung und -verarbeitung
- Anbindung der Messstation an ein Netzwerk zur Datenübertragung
- Sicherheitsaspekte im Umgang mit elektrischen Strömen und Blitzschutz
- Einleitung: Dieses Kapitel führt in das Thema der Diplomarbeit ein und erläutert die Motivation und Zielsetzung. Es wird die Bedeutung von meteorologischen Messungen für verschiedene Anwendungen hervorgehoben.
- Grundlagen: In diesem Kapitel werden grundlegende Kenntnisse im Bereich der Sicherheit im Umgang mit elektrischen Strömen, Blitzschutz und meteorologischen Messgrößen vermittelt. Es werden wichtige Normen und Richtlinien, wie z. B. IEC 61215 und IEC 62305-3, vorgestellt.
- Sensorik: Dieses Kapitel befasst sich mit der Auswahl und Beschreibung verschiedener Sensoren zur Erfassung meteorologischer Daten. Es werden verschiedene Typen von Pyranometern, Anemometern, Windrichtungsgebern, Temperatur- und Feuchtesensoren sowie Niederschlagsmessgeräten behandelt.
- Datenerfassungshardware: In diesem Kapitel werden die verwendeten Datenerfassungsgeräte und Schnittstellen vorgestellt, insbesondere die National Instruments-Produkte NI-9174, 9205 und 9402.
- Grundlagen - LabView: Dieses Kapitel gibt eine Einführung in die Programmierumgebung von LabView. Es werden wichtige Elemente der LabView-Programmierung, wie z. B. das Frontpanel, Blockdiagramm und verschiedene Funktionspaletten, erläutert.
Zielsetzung und Themenschwerpunkte (Objectives and Key Themes)
Die Diplomarbeit zielt darauf ab, eine automatische Messstation zur Erfassung und Verarbeitung meteorologischer Daten zu konzeptionieren und aufzubauen. Die Messstation soll auf Basis der LabView-Software realisiert werden.
Zusammenfassung der Kapitel (Chapter Summaries)
Schlüsselwörter (Keywords)
Die Arbeit fokussiert auf die Konzeptionierung und den Aufbau einer automatischen meteorologischen Messstation mit LabView. Wichtige Schlüsselbegriffe sind: Meteorologie, LabView, Datenerfassung, Sensorik, Blitzschutz, Sicherheit, IEC 61215, IEC 62305-3.
- Quote paper
- Vladislav Heints (Author), 2013, Konzeptionierung und Aufbau einer automatischen Messung zur Erfassung und Verarbeitung von meteorologischen Daten auf Basis von LabView, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/282872
