Onweersdetectie

Om nog even terug te komen op oxurane's onweersvraag. Die inspireerde mij mijn eigen detector tevoorschijn te toveren, om te ontdekken dat die kapot was.

Ik heb vervolgens als eerste dezelfde als oxurane gebouwd:

Werkt redelijk, maar niet denderend.

Toen vervolgens de volgens Wentzel verbeterde versie:

Vanaf de diode in het midden bevindt zich naar rechts het draaispoelmeter gedeelte volgens het eerste ontwerp.

Deze versie werkt inderdaad erg veel beter. Ik gebruikte ipv. de MPSA63 de BC516, welke een hFE heeft van 85K, tegen 35K voor de MPSA63. Dat blijkt overkill te zijn. Ik moet de gevoeligheid bijna helemaal terug draaien voor stabiel functioneren. Maak ik de schakeling te gevoelig, dan staat-ie de hele tijd te piepen en blinken.

Deze reageert ook op het aan/uitzetten van lichtschakelaars in de aangrenzende kamers, en dat doet de eerste versie niet.

Wie het draaispoelmeter gedeelte wil maken, kan ervaren dat de waarde van de 47uF condensator verlaagd moet worden naar 10uF. Bij het door mij gebruikte metertje liep die snel vast in de rechterhoek, om daarna heeeeeel langzaam terug naar nul te gaan.

De pulsverlengingscondensator van 10uF voldeed m.i. in beide schakelingen.

Deze schakelingen zijn als gadgets leuk te gebruiken, maar als serieus meetinstrument zijn ze m.i. niet te gebruiken, tenzij je je heel ver van lichtschakelaars bevind...

Ik wil nu verder gaan met de door Elektuur in de 70-tiger jaren gepubliceerde bliksembarometer, maar ik vind deze schakeling op zich totaal oninteressant. Geen LED, geen buzzer...en ik zie niet direct in hoe die in dat bestaande ontwerp geïntegreerd kunnen worden.

Dus ga ik uit van het "ontvangst-gedeelte", en ga er iets Wentzelachtigs achter te zetten.

Het Elektuur artikel stelt dat de 10kHz frequentie het meest relevant is voor bliksemdetectie. Dat terwijl Wentzel in een ander experiment met een grote spoel 5kHz detecteert.

In theorie zou ik zeggen tussen 3 en 60Hz, dit omdat de cavity van de ontlading op 7,83Hz zit. https://en.wikipedia.org/wiki/Schumann_resonances

Dit wordt wel heel technisch! De ontvangst van zulke lage frequenties is niet direct iets waar ik mij comfortabel bij voel. De electronica die nodig is voor zulke schakelingen lijkt mij nogal moeilijk, vereist een hoge mate van vakmanschap. Ik ga er van uit dat je dan denkt aan schakelingen met hele dure opamps, mega-grote spoelen, en digitale signaalverwerking. Misschien later eens.

Heb er totaal geen verstand van,
maar gebruik je dan een draad als antenne dus?
Ik zag per ongeluk dat er ook een raam antenne gebruikt werd?
https://www.electroschematics.com/storm-detector-circuit/
https://www.electroschematics.com/wp-content/uploads/2010/02/storm-det…

daar zeggen ze weer 4 to 5 kHz

succes met…

VrGr Rob

https://www.google.com/search?q=schematic+Thunderstorm+detection&s…

https://www.google.com/imgres?q=schematic%20Thunderstorm%20detection&a…

Ha ronw,

Gebruik jij nog iets van tijd/amplitude discriminatie?
Laat ik zeggen een soort raam waarbinnen het fenomeen zich mag bevinden.
Een statische (natuurlijke) ontlading heeft een zekere signatuur als je hier enigszins op filtert kan je het aantal,
mismatchen terug brengen.....

Groet,
Henk.

Op woensdag 8 mei 2024 22:20:19 schreef ronw:
Het Elektuur artikel stelt dat de 10kHz frequentie het meest relevant is voor bliksemdetectie. Dat terwijl Wentzel in een ander experiment met een grote spoel 5kHz detecteert.

Op woensdag 8 mei 2024 22:52:48 schreef fred101:
In theorie zou ik zeggen tussen 3 en 60Hz, dit omdat de cavity van de ontlading op 7,83Hz zit. https://en.wikipedia.org/wiki/Schumann_resonances

Ontvangst van de Schumann-resonanties is op zich wel te doen voor een amateur, maar is voor bliksemdetectie niet praktisch. Je hoort dan immers continu signaal, het resultaat van alle onweren die op elk moment, verspreid over de hele aarde, aanwezig zijn (gemiddeld zo'n tweeduizend, met bij elkaar zo'n honderd blikseminslagen naar de grond per seconde).

Het frequentiespectrum van bliksem 'in de buurt' (kilometers) heeft een heel breed maximum bij, zeg, 1...10 kHz. Het maakt echt niet veel uit welke frequentie je neemt.

Een overzicht van onderzoek en metingen van bliksemspectra:
https://ntrs.nasa.gov/api/citations/19870001225/downloads/19870001225.…

@FET

Bedankt, dat was inderdaad een zeer nuttige publicatie! Dan zou ik met de 10kHz van Elektuur op zich aan de goede kant zitten, maar het kan net zo goed 5kHz zijn.

Ik heb een spoel op ferrietstaaf van 85mH, gemaakt om de Grimeton uitzendingen te kunnen ontvangen. Maar dan zou het naar ik aanneem een voordeel zijn om een nieuwe spoel te wikkelen met een beduidend hogere waarde, meer in de richting van de 285mH zoals in Elektuur's Bliksembarometer.

Dat wordt dan niet meer deze week. Nu eerste een powermeter maken voor mijn TinySA. En volgende week verder met de frequentie-uitlezing voor mijn 49m ontvanger.

heeft iemand van jullie ooit naar de AS3935 onweers sensor gekeken?
Ik ben niet zo thuis in deze hobby, maar het leek me een mogelijk interessante sensor.
https://www.sciosense.com/wp-content/uploads/2024/01/AS3935-Datasheet.…

Misschien ten overvloede hier nog een literatuurlijstje over onweersdetectie uit een "van Dam" periodiek.
Helaas geen schema, wat ik verwacht had dus allen de literatuurlijst.

Het hele artikel vind je in 'van Dam Technische Documentatie' 1-2-3 van 1971 op de site van Jos Verstraten

onweer.pdf

Ha Stijnos,

Die werkt redelijk Euro 21,- zijn een aantal schetsjes voor de Arduino beschikbaar.

Groet,
Henk.

Op donderdag 9 mei 2024 22:29:59 schreef Tidak Ada:
'van Dam Technische Documentatie' 1-2-3 van 1971 op de site van Jos Verstraten

[bijlage]

Leuke achtergrond info! Maar nee, schema's lijken er niet van te bestaan. Ik heb wat gegoogled, maar geen succes. Ik heb ook iets gerelateerd aan referentie nr. 3 gevonden, maar uisluitend moeilijke berekeningen.

Het ligt voor de hand dat Elektuur's bliksenbarometer gebaseerd is op Van Dam's ontwerp. Wie weet identiek?

Ik wil echter LED & buzzer indicatie, dus zal ik zelf verder gaan puzzelen.

Op donderdag 9 mei 2024 22:29:59 schreef Tidak Ada:
Misschien ten overvloede hier nog een literatuurlijstje

Dat is inmiddels wel een beetje oude meuk!

In ref. 3 wordt de afstand bepaald door de spectrale verdeling van het ontvangen signaal. De richting wordt gepeild. Zie plaatje; hoe breder het spectrum (horizontaal), hoe dichterbij de bliksem was.

--
Ref. 5 is ca. 600 pagina's lang en behandelt veel te veel voor ons. In hoofdstuk 2 staat een blokschema van een meteostation. De ontvanger voor bliksemdetectie is een breedband-VLF-geval, met een ingangsgevoeligheid tussen 3 en 20 kHz van... 0,15 V! Maar daar zat dan ook een echte antenne aan.

Wel grappig is inderdaad p.363-364, een beschrijving van hun poging om iedere ochtend een onweersverwachting voor die dag te geven. Een snelle vertaling:

Na een eerste poging, ondernomen samen met J. WITTMANN (1953), om luchtstoringsregistraties te gebruiken voor onweersvoorspellingen, voerde de auteur meer uitgebreide en gedetailleerde onderzoeken uit in de noordelijke Alpen in 1956 en 1957, die tot positieve resultaten leidden. De resultaten van de analyses zijn elders in detail gepubliceerd [R. REITER (1960b)], zodat hier slechts een kort overzicht wordt gegeven. De basis voor de voorspelling was de dagelijkse trend van de luchtstoringsimpulsfrequentie in de periode tussen 06.30 en 08.30 MET, die werd geregistreerd met het in 2.-2.0.4 beschreven ontvangstsysteem. Om de evaluatie te standaardiseren werden er drie "voorspellingsniveaus" gedefinieerd: 0 = geen onweer te verwachten, 1 = geïsoleerd onweer, 2 = wijdverspreid onweer te verwachten. De voorspelling kon alleen worden gegeven voor de dag die net was begonnen, d.w.z. het was een kortetermijnvoorspelling.

De voorspellingen die uitsluitend op basis van de bovengenoemde luchtstoringstendensen in de ochtend werden uitgegeven, werden later vergeleken met de onweersfrequenties die door de meteorologische stations werden waargenomen. Hiertoe werd het hele Alpengebied verdeeld in 4 zones rond het station van Farchant (straal van 0-100 km, ringzones met een straal van 100-150, 150-250 en 250-450 km) en werd de betrouwbaarheid van de voorspelling voor elk van deze zones afzonderlijk geanalyseerd. In de nabije zone rapporteerden op de "0-dagen" (zie hierboven) 1 van de 20 stations hoogstens 1 onweersbui. Op de "1-dagen" namen in totaal 4-6 van de 20 stations onweer waar en op de "2-dagen" meldde bijna elk van de 20 stations onweer in de loop van de dag. Hieruit kunnen we afleiden dat de voorspellingen gemiddeld tot correcte resultaten leidden. Hetzelfde geldt vrijwel onveranderd voor het gebied met een diameter tot 150 km. Wanneer ook verder weg gelegen gebieden werden meegenomen, daalde de betrouwbaarheid van de voorspelling zeer snel. In de maanden april-september was de voorspellingsnauwkeurigheid ongeveer 82% voor gebieden met een diameter van 150 km. Er moet hier benadrukt worden dat andere onweersvoorspellers dan stijgende luchtstoringstendensen niet gebruikt werden in de voorspellingen. De betrouwbaarheid van de voorspelling als gevolg van de toepassing van slechts één element is daarom verrassend hoog.

Hetim alleen om de achtergrond informatie.

Leuk verhaal van jou!

In mijn gegeugen (dat wat aan het verslijten is) stond me bij dat ze er een kopie van hadden, maar die kon ik helaas ook niet vinden.

[Bericht gewijzigd door Tidak Ada op (51%)]

De tweede foto in mijn eerste post was te groot voor mijn behuizing, dus moest ik 'm opnieuw maken. Tot mijn grote frustratie werkte de nieuwe, verkleinde versie niet. Identiek met het origineel, kon testen wat ik wilde, maar de basisspanning van de transistor na de darlington bleef steeds boven de 0.6V. Nu, de laatste versie deed het zoals bedoeld, en ingebouwd in het originele kastje van mijn allereerste onweersdetector van jaren geleden. Die versie had geen buzzzer, dus dat er aan toegevoegd. Met een antenne van ca. 60 cm doet-ie perfect. Soms reageert-ie ook op lichtschakelaars van de verdieping boven mij.

Mijn zomerwerk vind plaats op een onweersgevoelige locatie waar veel kinderen komen, dus is er hopelijk gelegenheid tot demonstraties.

Dit al eens gezien? Een netwerk van richtinggevoelige onweerdetectors. Samengevoegd tot een kaart waarop je kunt zien wie de bliksem van dat moment (met vertraging, dat wel) ontvangt.
https://www.blitzortung.org/nl/live_lightning_maps.php?map=0

Er zijn ook detailkaarten
https://www.blitzortung.org/nl/live_lightning_maps.php?map=10

Over de techniek van de ontvangers is op de site en het bijbehorende forum veel te vinden
https://www.blitzortung.org/nl/cover_your_area.php

Prachtig, maar pittig gecompliceerd. Voor mij, om op dit moment zoveel geld uit geven voor een dergelijk project is niet mogelijk.

(Mijn boodschappenlijst is erg lang, heb net de TinySA gekocht, ik wil de NanoVNA kopen, nieuw soldeerstation...)

Maar op zich zou het mooi zijn om een dergelijk station op te starten. Vooral omdat hier in de omgeving (Zuid-Noorwegen) ieder jaar er een aantal hele mooie onweersbuien voorkomen, met een aantal veronderstelde hot-spots. Misschien dat deze ofwel aangetoond kunnen worden, ofwel als mythe ontmaskerd worden.