Экран Стивенсона — Stevenson screen
Стевенсон экран или инструмент укрытие является убежищем или приложение к метеорологическим приборам от атмосферных осадков и прямого излучения тепла от внешних источников, в тот же время позволяя воздуху свободно циркулировать вокруг них. Он является частью стандартной метеостанции и содержит инструменты, которые могут включать в себя термометры (обычные, максимальные / минимальные ), гигрометр , психрометр , ячейку dewcell , барометр и термограф .
Экраны Стивенсона могут также называться убежищем из хлопковой зоны, укрытием для инструментов, укрытием для термометра, термоэкраном или экраном для термометра. Его цель — обеспечить стандартизированную среду для измерения температуры, влажности, точки росы и атмосферного давления. Белый цвет отражает прямое солнечное излучение. Обычный тип экрана Стивенсона имеет термометр максимума и минимума для ежедневных показаний.
СОДЕРЖАНИЕ
История
Он был разработан Томасом Стивенсоном (1818–1887), шотландским инженером-строителем, который спроектировал множество маяков и был отцом писателя Роберта Луи Стивенсона . О разработке его небольшого экрана термометра со стенками с двойными жалюзи со всех сторон и без пола было сообщено 157 лет назад в 1864 году. После сравнения с другими экранами в Соединенном Королевстве первоначальный дизайн Стивенсона был изменен.
Модификации, выполненные Эдвардом Моули из Королевского метеорологического общества в 1884 году, включали двойную крышу, пол со скошенными досками и модификацию двойных жалюзи. Этот дизайн был принят Британским метеорологическим бюро и, в конечном итоге, другими национальными службами, такими как Канада . Национальные службы разработали свои собственные варианты, такие как дизайн хлопковой области с одной решеткой в США .
Состав
Традиционный экран Стивенсона представляет собой коробку, сделанную из дерева, с двумя решетками . Однако можно построить экран, используя другие материалы и формы, например пирамиду. Всемирная метеорологическая организация (ВМО) согласованный стандарт для высоты термометров находится в пределах от 1,25 до 2 м (4 фута 1 в 6 футов 7 дюймов) над землей.
Размер
Внутренний размер экрана будет зависеть от количества используемых инструментов. Один экран может иметь размеры 76,5 на 61 на 59,3 см (30,1 на 24,0 на 23,3 дюйма), а двойной экран — 76,5 на 105 на 59,3 см (30,1 на 41,3 на 23,3 дюйма). Устройство поддерживается четырьмя металлическими или деревянными ножками или деревянным столбом.
Верх экрана изначально состоял из двух асбестовых плит с воздушным пространством между ними. Эти асбестовые плиты обычно заменяют ламинатом по соображениям здоровья и безопасности . Весь экран окрашен несколькими слоями белого цвета для отражения солнечного излучения и обычно требует перекраски каждые два года.
Размещение
Расположение экрана очень важно, чтобы избежать деградации данных под воздействием почвенного покрова, зданий и деревьев: рекомендации ВМО 2010, если они неполные, являются надежной основой. Кроме того, Министерство охраны окружающей среды Канады , например, рекомендует размещать экран на расстоянии, по крайней мере, вдвое превышающем высоту объекта, например , на расстоянии 20 м (66 футов) от любого дерева высотой 10 м (33 футов).
В северном полушарии дверца экрана всегда должна быть обращена на север, чтобы не допустить попадания прямых солнечных лучей на термометры. В полярных регионах с круглосуточным солнечным светом наблюдатель должен защищать термометры от солнца и в то же время избегать повышения температуры, вызванного теплом тела наблюдателя.
На корабле используется специальный тип экрана Стивенсона с рым-болтом на крыше. Агрегат подвешивается сверху и остается в вертикальном положении, несмотря на движение судна.
Будущее
В некоторых областях использование одиночных автоматических метеорологических станций заменяет экран Стивенсона и другое автономное метеорологическое оборудование.
Источник
Экран Стивенсона для внешнего датчика температуры от часов-метеостанции
Есть у меня «метеостанция», а точнее часы с проектором и внешним датчиком температуры (работают, кстати, отлично, правда иногда, ОЧЕНЬ редко имеют неприятное свойство неправильно синхронизироваться с сигналами точного времени и уфигачивать часа на 4). Ну и прогнозом погоды, который часто точнее чем у синоптиков. Но внешний датчик не особо влагозащищен, и кроме того мне нужно закрепить его не на солнце, а то место что я для него выбрал — таки освещается, хоть и вечером, что заметно влияет на показания. Но я знаю о существовании метеорологических будок, которые представляют собой ящик со стенками из жалюзи, и иначе называются Экраном Стивенсона (у которого немного другая конструкция, но суть та же).
Я особо не собирался писать данную заметку, но почитав википедию пришел к выводу что информация из неё окажется для многих такой же примерно неожиданной как и для меня и решился таки на публикацию данной нетленки 😉
Дык вот, оказалось, что (и я тут изложу информацию из вики в обратном порядке)
В СССР, а позже и в России, в соответствии с государственным стандартом[4], подобные защитные жалюзийные будки в зависимости от размеров и назначения названы психрометрическими, термометрическими или, по имени русского климатолога Георгия Селянинова, который дополнил конструкцию специальным внутренним штативом для термометров[5] — будками Селянинова.
при этом
Впервые конструкция специальной жалюзийной защиты метеорологической будки для приборов, нуждающихся в ограждении от действия атмосферных осадков, солнечной радиации и ветра была предложена в 1864 году шотландским инженером Томасом Стивенсоном (англ. Thomas Stevenson)[3],отцом известного писателя приключенческих романов Льюиса Стивенсона (англ. Louis Stevenson). Поэтому в англоязычных странах такую жалюзийную конструкцию обычно называют по его имени — экраном Стивенсона (англ. Stevenson screen).
То есть, автор Острова Сокровищ имеет очень близкое отношение к данной конструкции! Это было для меня прям неожиданностью! Возможно я это знал и забыл, но думаю данная информация удивит и кого-то еще.
За основу я взял конструкцию с thingiverse, которая имеет маленькое «но»: части конструкции соединяются выступами и пазами, которые имеют такую форму, что части приходится печатать вверх ногами. Мне не хотелось использовать поддержки, а без них выходит как-то так… Изнутри всё красиво 
но снаружи… 
Так, сказал я, это не катит. давайте соединения перевернём, чтобы печатать детали в правильной ориентации и плевать что там будет внизу, главное чтобы снаружи было красиво. Импортировал в скетчап и слегка доработал. Архив тут, в нем и оригинальный файлы и мои. ВАЖНО! Конструкция автора имеет большие размеры, я же печатал её с масштабом 0.8. В этом случае минимальный внутренний размер составляет примерно 4.5см, что позволяет отлично разместить там датчик от моей «метеостанции». Изначальный внутренний минимальный размер составляет 55мм, а наружный — 100мм. Соответственно, я не стал изменять размеры, потому что решил что так проще будет масштабировать каждому под свои нужды непосредственно в слайсере.
После доработки детали печатаются в «правильной» ориентации, без всяких поддержек, и имеют некоторые дефекты изнутри, но вполне хорошо выглядят снаружи. 
Печатал я пластиком PLA (потому что другого белого не было на момент печати), а держатель — красным АБС. Части соединяются внатяг и склеиваются суперклеем. Мне пришлось чутка подрезать скальпелем наплывший пластик в местах соединения. Печатал без поддержек слоем 0.2, со 100% заполнением (потому что стенки не особо толстые и разницы не было), держатель с заполнением 20%, но тут уже «от балды».
Кстати, не хочу сглазить, но на простое зеркало на водичку с сахаром на обычном эндер-3 накрытом сверху полиэтиленовым мешком АБС липнет аж не отодрать. Понятное дело что что-то высокое напечатать не получится (?), но в 100% аналогичной конфигурации и с аналогичными же настройками ни фирменная магнитная подложка, ни родная шедшая с принтером — ниасилили удержать АБС. Хотя тут я даже кайму не использовал. С каймой печатал другую деталь — думал уже не отдеру совсем. Водичка с сахаром, блин, и зеркало. И полгода экспериментов со скотчем, клеем, заказом магнитной подложки… Мою гамму чувств не описать словами.
Датчик (для оценки размеров. клетки — 5мм) 
Держатель: 
Фольга-самоклейка на датчике «с прошлых времен», когда он сверху был прикрыт куском пластиковой бутылки
Сам экран: 
В сборе: 
Экран надевается сверху и вставляется в паз в креплении, держится весьма неплохо.
Результат: 
Как вы понимаете, к стене прикручивается кронштейн, на который навешивается датчик (я вплавил резьбовую втулку М3, вкрутил винт, и залил всё суперклеем, на винт навешивается собственно датчик, на сколько недокручивать — подбирать экспериментально), сверху надевается собственно экран.
Резюме: вроде получилось годно. Печатается просто, собирается просто, выглядит красиво, работает вроде нормально, хотя наверно лучше бы сделать его из черного пластика и покрасить белой краской, чтобы не пропускал вообще ничего. Как будет служить — пока неясно, но с учетом того что солнце на него светит пару часов в день на закате — думаю ничего ему не станется, а пластик такой у меня на улице работает уже пару лет.
Источник
Автономная погодная станция своими руками
О проекте
Список необходимых технических характеристик:
- Измерение «заборной» температуры и влажности.
- Контроль напряжения, приходящего с солнечных панелей.
- Контроль зарядки и разрядки аккумулятора.
- Построение графиков.
- Возможно: анемометр и датчик дождя.
- Контроллер солнечных панелей.
- Датчик AM2315 I2C, к сожалению, проработал всего около месяца на улице.
- Датчик SHT10, тоже проработал не более месяца «за бортом» моей лоджии.
- Wemos D1 mini.
Версия 2.0
Не оставляющая меня мысль, что макетные платы — это зло, привела меня к понимаю необходимости качественной платы, с расширенным функционалом. Это была середина февраля 2020 года, и в тот момент я думал, что на этом всё и закончится, но всё, как обычно, пошло по не по графику, проект внезапно начал расти в ширь.
По прошествии двух недель, заказанные на заводе платы пришли и я сел за пайку. Микроскоп привезли за 3 дня.
Впечатления от работы с микроскопом только положительные, удобно как паять паяльником, так и с феном с использованием паяльной пасты. Нужно просто привыкнуть, задержка есть, но крайне маленькая.
- х3 INA219.
- x2 I2C sensor.
- x2 UART sensor.
- x1 USB load (5v/0.8A).
- Input power 5v/12v.
Версия 3.1
Поскольку идея с добавлением экрана понравилась единомышленникам, то требовалась её реализация. Вроде все гармонично, но что-то явно неправильно, вот только что? Возможно, со временем выгорающий экран, возможно то, что он постоянно работает, а для автономной погодной станции это не хорошо . Но поскольку есть потребность, было решено всё же реализовать эту идею.
В «отместку», я выложил эту версию проекта в открытый доступ на Github, вместе с исходниками с Еasyeda и gerber файлами, для всех желающих. С оформлением, конечно, пришлось повозиться, ну да ничего. Тут, как говорится, добро пожаловать в «добрый» мир open source hardware, я вас предупредил!
OLED дисплей является опцией, его можно просто не устанавливать, если он вам также, как и мне, пришёлся не по вкусу.
OLED экран не понравился мне с самого начала, а значит, его следует заменить на что-то более изящное и мало потребляющее. Выбор пал на 2,9 дюймовый дисплей E-Ink ( 296х128, SPI ), который также поддерживается прошивкой Tasmota.
50°C (согласно руководству пользователя), то возникла потребность отключать питание у экрана при температуре ниже 5°C, и без участия ESP8266 т.к. он будет в режиме сна с диапазоном 15 минут (для снижения энергопотребления).
Вишенка на торте (шина I2C)
Параллельно с описываемым проектом, мне выпало подключить датчики по шине I2C, необычность была в том, что требовалось два луча на 6 и 2 метра. А поскольку шина I2C имеет ограничение по ёмкости (не более 400 пФ), а не по длине (как я ранее думал), то применив ретрансляторы PCA9515A и витую пару (UTP 5e), мне удалось успешно решить задачу.
Второй задачей было подключение нескольких датчиков I2C с одинаковыми адресами (что недопустимо на шине I2C ), но тут возникла программная проблема — ни одна из знакомых мне прошивок не поддерживала TCA9548A. Промучившись некоторое время, мне пришлось отказаться от её реализации.
Итоги
Проект необычный как по степени сложности, так и по реализации. В дальнейшем его ждут «апгрейды», вот некоторые из запланированных:
- Замена контроллера солнечных панелей на этот, у него есть возможность подключать нагрузку на 12V/8A и 5V/5A .
- Последующая установка свинцового аккумулятора на 12 вольт (от охранной сигнализации 12V/7Ah).
- Замена солнечных панелей, будут две на 18 вольт, размеры панелей оставлю прежние.
Обновления нужны для автономного питания рулонной шторы (на лоджии) из этого моего проекта.
Версия 3.0 уже трудится у моего друга, и ещё одна у коллеги, и обе на даче. У себя на лоджии я провожу тестирование и отладку. И в качестве полезной нагрузки, с конца марта 2020 года я заряжаю от панелей свой смартфон, каждый день и бесплатно.
Источник