Naukowcy odkryli, że niedrogi system monitorowania składający się z części drukowanych w 3D i tanich czujników może nie być tak trwały jak komercyjny system monitorowania, ale może być tak dokładny jak komercyjny system monitorowania.

W całych Stanach Zjednoczonych stacje pogodowe składające się z przyrządów i czujników monitorują warunki, które generują lokalne prognozy pogody, takie jak temperatura, prędkość wiatru i opady. Systemy te to nie tylko monitory pogody, ale także potężne narzędzia do badania różnych tematów, od rolnictwa po produkcję energii odnawialnej.

Komercyjne stacje pogodowe mogą kosztować tysiące dolarów, co ogranicza ich dostępność i ilość danych klimatycznych, które można zebrać. Jednak pojawienie się druku 3D i tanich czujników sprawia, że ​​zbudowanie stacji pogodowej kosztuje tylko kilkaset dolarów. Czy te tanie krajowe wersje mogą działać równie dobrze, jak ich drogie odpowiedniki?

Odpowiedź brzmi tak. Według naukowców, w Oklahomie wystawili wydrukowaną w 3D stację pogodową do testów. Adam K. Theisen, badacz atmosfery i geolog z amerykańskiego Departamentu Energii (DOE) Argonne National Laboratory, kierował projektem, w którym przez osiem miesięcy porównywał drukowane stacje monitorujące ze stacjami komercyjnymi, aby zobaczyć ich dokładność I dobroć

Druk 3D wykorzystuje modele cyfrowe do dynamicznego generowania obiektów fizycznych. Niski koszt i możliwość drukowania części z dowolnego miejsca, w którym można podłączyć drukarkę, mogą pomóc w zwiększeniu liczby tych miejsc, ułatwić gromadzenie danych na odległych obszarach i kształcić przyszłych badaczy.

Zespół z University of Oklahoma zastosował się do wytycznych i planu open source programu 3D Printing Automatic Weather Station (3D-PAWS) firmy Atmospheric Research Company, aby wydrukować ponad 100 części stacji pogodowej. Nie używali powszechnie stosowanego kwasu polimlekowego w druku 3D. Zamiast tego użyj akrylanu akrylonitrylo-styrenowego, plastikowego włókna, które uważa się za trwalsze na zewnątrz. Połączenie części drukowanych 3D i tanich czujników stanowi podstawę dla tych nowych systemów, a 3D-PAWS planuje uznać te nowe systemy za obiecujące we wcześniejszych eksperymentach.

Theisen powiedział: „Aby ta technologia była szerzej stosowana, musi przejść podobne badania weryfikacyjne i walidacyjne”.

Chociaż system druku 3D zaczął wykazywać oznaki awarii około 5 miesięcy po rozpoczęciu eksperymentu (czujnik wilgotności względnej skorodował i uległ awarii, a niektóre części ostatecznie uległy degradacji lub uszkodzeniu), jego wyniki pomiarów były zgodne z wynikami stacji komercyjnych w laboratorium. Wartość jest porównywalna.

Theisen powiedział: „Nie spodziewałem się, że wydajność systemu będzie tak dobra jak wcześniej”. „Nawet jeśli komponenty zaczną się degradować, wyniki pokazują, że tego typu stacja pogodowa jest wykonalna w przypadku krótszych działań”.

Kiedy rozpoczęły się badania, Theisen pracował na Uniwersytecie w Oklahomie i kontynuował nadzór nad pracami po dołączeniu do Argonne.

W eksperymentach ten niedrogi czujnik może dokładnie mierzyć temperaturę, ciśnienie, opady deszczu, światło ultrafioletowe i wilgotność względną. Od połowy sierpnia do połowy kwietnia następnego roku, z wyjątkiem kilku instrumentów, ten plastikowy materiał zawsze istniał w pogodzie w Oklahomie. W tym czasie doświadczył silnych opadów deszczu i śniegu, a temperatura wynosiła od 14 do 104 stopni Fahrenheita (od -10 do 40 stopni Celsjusza). Wydajność anemometru do druku 3D, który mierzy prędkość wiatru, nie jest tak dobra, ale można ją częściowo poprawić dzięki lepszej jakości druku.

Projekt był prowadzony przez studenta studiów licencjackich na Uniwersytecie Oklahoma i potwierdził dokładność wydrukowanej w 3D stacji pogodowej oraz jej wartość jako narzędzia edukacyjnego.

Theisen powiedział: „Uczniowie nauczyli się umiejętności, których nie nauczyliby się na zajęciach. Złożyli propozycje, zaprojektowali ramy i wykonali większość prac związanych z drukowaniem i okablowaniem”.

Możliwość drukowania specjalistycznych komponentów sprawia, że ​​stacje pogodowe są bardziej wykonalne w odległych obszarach, ponieważ części zamienne mogą być produkowane natychmiast w razie potrzeby. Nawet jeśli tańszy czujnik ulegnie awarii po kilku miesiącach, obliczenia są nadal wykonalne przy niskich budżetach.

Theisen zauważył: „Jeśli chcesz wymienić dwa lub trzy niedrogie czujniki, zamiast konserwować i kalibrować czujnik o wartości 1,000 USD rocznie, warto rozważyć tę korzyść kosztową”.

Badania te zostały sfinansowane przez University of Oklahoma Mesoscale Meteorological Research Collaborative Institute i zostały opublikowane w czasopiśmie Atmospheric Measurement Technology 4 września 2020 r.

Link do tego artykułu: Stacja pogodowa wydrukowana w 3D: uzyskaj najwięcej informacji naukowych za najmniejszą cenę

Oświadczenie o przedruku: Jeśli nie ma specjalnych instrukcji, wszystkie artykuły na tej stronie są oryginalne. Proszę wskazać źródło przedruku: https://www.cncmachiningptj.com/，thanks！

PTJ® zapewnia pełen zakres niestandardowej precyzji obróbka cnc Chiny usługi. Certyfikat ISO 9001:2015 i AS-9100. Producent obróbki na dużą skalę toreb medycznych, świadcząc usługi projektowania 3D, prototypów i dostaw globalnych. Oferujemy również twarde etui, półtwarde pianki EVA, miękkie szyte etui, woreczki i wiele innych dla producentów OEM. Wszystkie etui są wykonane na zamówienie zgodnie ze specyfikacją z nieskończoną liczbą kombinacji materiały, formy, kieszenie, szlufki, zamki, uchwyty, logotypy i akcesoria. Odporne na wstrząsy, wodoodporne i przyjazne dla środowiska opcje. Części medyczne, reagowanie w sytuacjach awaryjnych, Części elektroniczne, korporacyjnym, edukacyjnym, wojskowym, ochroniarskim, sportowym, outdoorowym i budowlanym. Usługi obejmują konsultacje koncepcji przypadku, projektowanie 3D, prototypowanie, rototypowanie,Wiercenie CNC Usługi i produkcja.Opowiedz nam trochę o budżecie Twojego projektu i przewidywanym czasie realizacji. Opracujemy z Tobą strategię, aby zapewnić najbardziej opłacalne usługi, które pomogą Ci osiągnąć swój cel. Zapraszamy do bezpośredniego kontaktu z nami ( sprzedaz@pintejin.com ).