Comment tester facilement l'étalonnage de votre pluviomètre et éviter les erreurs

par Mike Nelson | Mis à jour le : 02/28/2019 | Commentaires : 2

Mots clés :

CR300 CR310 Logiciel

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Précision des données d'un pluviomètre

Tester l'étalonnage de votre pluviomètre est un processus simple. Mais comme vous le savez, il est également facile d'introduire des erreurs, comme l'incorporation de données simulées en tant que données réelles. Dans cet article, nous passerons en revue une fonction utile, qui automatise le processus de test et peut vous aider à éviter les erreurs.

Le processus de programmation ou de configuration d'une centrale d'acquisition de données n'est normalement effectué qu'une seule fois au début d'une application. Pourtant, la centrale de mesure est souvent utilisée lors de visites régulières sur site pour vérifier le bon fonctionnement et l'étalonnage des capteurs connectés, ainsi que pour tester les communications et plusieurs autres tâches de service sur le site. Ces outils sont intégrés à l'interface logiciel gratuit Hydro-Link™ pour vous aider à gagner du temps et à accroître l'efficacité de vos activités de service sur site.

La vérification du fonctionnement d'un pluviomètre est l'une des activités de maintenance sur le site qui est souvent effectuée selon une planification régulière. Lorsque vous utilisez l'interface logicielle Hydro-Link avec une centrale de mesure CR300 ou CR310, tester l'étalonnage de votre pluviomètre est une opération simple qui résout plusieurs problèmes courants.

Vérification de l'étalonnage du pluviomètre 

Les applications qui utilisent des pluviomètres exigent souvent que l'étalonnage des pluviomètres soit vérifié à intervalles réguliers. Vous pouvez effectuer ce contrôle d'étalonnage après avoir effectué d'autres tâches, telles que le nettoyage et la vérification du niveau de votre pluviomètre. Vous pouvez, comme d'autres, vérifier l'étalonnage en versant une quantité d'eau définie dans le pluviomètre à un débit défini pour simuler une chute de pluie à un débit spécifique par heure. Cela devrait amener la centrale de mesure à mesurer une quantité fixe de précipitations. Toute différence par rapport au montant prévu serait une erreur. 

Ce type de test est simple, basé sur les procédures actuelles couramment utilisées. Malheureusement, si vous n'utilisez pas Hydro-Link, vous risquez de rencontrer certains des problèmes suivants :

  • Les données simulées peuvent s'afficher comme des données réelles si la centrale de mesure passe par une séquence de mesure normale pendant que le test est en cours.
  • Il est important de se souvenir de la valeur initiale de la pluviométrie afin de pouvoir réinitialiser la valeur de la pluviométrie une fois le test terminé.
  • Dans certains cas, il se peut que vous ayez physiquement débranché le pluviomètre de l'enregistreur et l'ayez relié à un compteur différent. Bien que cela empêche les données simulées d'entrer dans les données réelles, cela crée une erreur possible lorsque vous reconnectez le capteur à la centrale de mesure.
  • Sur la base du dernier point de mesure, une fois la jauge reconnectée, vous pouvez basculer l'auget une fois pour vous assurer qu'il fonctionne correctement. Malheureusement, ce basculement se retrouve dans les données réelles.
  • Si le pluviomètre est déconnecté, vous devez penser à le reconnecter à l'enregistreur. Nous savons que cela peut sembler évident, mais il est facile de l'oublier.
  • Une fois le test terminé, vous devez enregistrer les résultats manuellement.

L'outil dans Hydro-Link automatise le test et résout tous les problèmes que nous avons mentionnés ci-dessus. Les sections suivantes vous aideront à utiliser Hydro-Link pour l'étalonnage de votre pluviomètre.

Le tableau de bord 

Lorsque vous utilisez l'option pluviomètre générique dans Hydro-Link, l'écran suivant s'affiche sur le tableau de bord du pluviomètre :

Generic Rain Gage screen

number 1 La valeur supérieure indique l'accumulation de pluie actuelle.  Vous pouvez éditer cette valeur pour que la valeur de pluie soit préréglée à une valeur connue.
number 2 vous utilisez toutes les autres options du tableau de bord pour vérifier l'étalonnage du pluviomètre. Les trois options avec boutons peuvent nécessiter votre saisie. Les autres options affichent les résultats des tests.

Configuration du pré-test

Avant de commencer le test, vous devez entrer la quantité prévue de précipitations simulées. Cliquez sur le bouton Cal_Check_Expected_Rainfall pour entrer la quantité de pluie prévue :

Cal_Check_Expected_Rainfall

Un bécher d'étalonnage de taille courante contient 946 millilitres d'eau, ce qui équivaut à 1,15 pouce de pluie dans un pluviomètre de huit pouces. Si vous utilisez les pouces pour votre unité de mesure des précipitations, entrez 1,15 pour les précipitations prévues. Voici comment cette valeur a été déterminée :

Pour un pluviomètre de 8 pouces

Volume (cylindre) = πr2h
3.1415 * 42 * 1 in. = 50.2655 in.3
Multiply mL3 par 0.061023 to obtain in.3
946 mL3 * 0.061023 = 57.72776 in.3
57.72776 in.3 / 50.2655 in.3 = 1.148 in. de pluie, qui est ~1.15 in.

Démarrage du test

Pour démarrer le test, cliquez sur le bouton Basculer pour changer Cal_Check de false à true.

Cal_Check

Après le démarrage du test, la centrale de mesure effectue automatiquement plusieurs actions décrites ci-dessous :

Generic Rain Gage screen with numbers

number 1 La variable principale Rain_Accum est automatiquement déconnectée en interne de l'entrée, donc cette valeur n'augmentera pas pendant le test. Si un échantillonnage ou un processus de mesure a lieu pendant que le test est en cours, cette valeur inaltérée sera utilisée sans que les précipitations simulées ne l'affectent.
number 2 Pour la durée du test, une minuterie est réglée sur 15 minutes. Cette valeur passe à 0 et le test s'arrête automatiquement. Si le test dure plus de 15 minutes, vous pouvez facilement changer cette durée pour la quantité désirée.
number 3 L'entrée pluviomètre est automatiquement connectée à ce test de cumul. Lorsque vous versez de l'eau dans le pluviomètre pour simuler les précipitations, la variable Cal_Check_Rainfall augmente, indiquant la quantité de précipitations simulées qui a été mesurée.
number 4 La valeur du pourcentage d'erreur diminue à mesure que l'eau s'écoule dans le pluvio. Après que l'eau a cessé de couler, cette valeur indique l'erreur totale en pourcentage.
number 5 En utilisant le temps écoulé entre la première et la dernière basculement, il est facile pour l'utilisateur de calculer le taux de précipitations.

Après l'exécution du test

Une fois le test terminé, vous pouvez démarrer le flux de pluie simulée dans la jauge à la vitesse désirée. Généralement, le récipient contenant l'eau est muni d'un raccord de sortie qui contrôle le débit de l'eau. Ce débit représente un taux spécifique de pluie - par exemple, quatre mm de pluie par heure.

Conseil : Pour obtenir des résultats précis, assurez-vous que toute l'eau contenue dans le récipient est versée dans le pluviomètre avant que le test soit terminé. 

Au fur et à mesure que l'eau s'écoule dans le pluviomètre, le pourcentage d'erreur diminue jusqu'à ce que la valeur mesurée soit la même que la quantité de pluie attendue. ce stade, le pourcentage d'erreur est de 0,00. 

  • Si le récipient est vide à cet endroit, la jauge a une erreur de 0,00 %.
  • Si plus d'eau continue à s'écouler dans le pluviomètre, la valeur de l'erreur commence à augmenter.

Une fois que toute l'eau dans le réservoir a traversé le pluviomètre, la valeur d'erreur et la valeur d'accumulation cessent de changer. 

Une fois que toute l'eau est passée à travers le pluviomètre, vous pouvez arrêter manuellement le test en cliquant sur le bouton Basculer pour Cal_Check, tout comme vous l'avez fait lorsque vous avez commencé le test. Alternativement, vous pouvez simplement laisser la minuterie expirer.

Achèvement du test

Une fois le test terminé, tous les résultats sont stockés dans un fichier de table appelé "RainfallSimHist" que vous pouvez récupérer à tout moment. Le tableau comporte une entrée pour chaque fois que le contrôle d'étalonnage a été utilisé. L'exemple de tableau suivant comporte deux lignes de données en bas, qui montrent que le test a été effectué deux fois :

"TOA5","HLink","CR300","1123","CR310.Std.08.01","","","RainfallSimHist"
"TIMESTAMP","RECORD","Cal_Check_TimeFromFirst_ToLastTip","Cal_Check_Rainfall","Cal_Check_Expected_Rainfall","Cal_Check_Error_Percent"
"TS","RN","","","","%"
"","","Smp","Smp","Smp","Smp"
"2018-08-24 17:53:45",0,"00:14:28",1.13,1.13,1.74
"2019-01-22 22:22:15",1,"00:14:42",1.12,1.12,2.60

Les résultats finaux montrent une erreur de 1,74 % en août 2018 (2018-08-24) et de 2,60 % en janvier 2019 (2019-01-22).

Une fois le test terminé, le système revient normalement à l'enregistrement des précipitations.

Intensité

Si vous avez besoin de données pour simuler l'intensité des précipitations, vous pouvez calculer l'intensité par heure en utilisant cette équation :

Rain intensity/h = (3600 s/h) / test time (s) * Rainfall

Si vous regardez les données du dernier test dans le fichier du tableau ci-dessus, le temps entre le premier basculement et le dernier basculement était de 14 minutes et 42 secondes (14:42), soit 882 secondes. Les précipitations mesurées étaient de 1,12 pouces. En utilisant ces valeurs dans l'équation, nous pouvons calculer l'intensité des précipitations :

Rain Intensity/h = (3600 s/h) / 882 s * 1.12 in. = 4.57 in./h

Évaluation des résultats des tests

Les pluviomètres à auget basculant, de par leur nature, nécessitent un entretien régulier et des contrôles d'étalonnage. Chaque organisation fixe l'intervalle de temps pendant lequel un auget doit être vérifié et décide quelles limites d'erreur sont considérées comme acceptables. 

Par exemple, vous pouvez choisir d'utiliser des directives comme celles-ci :

    • Nettoyage toutes les 8 semaines
    • Nettoyage et test toutes les 16 semaines
    • Si l'erreur d'étalonnage est inférieure à 2,5 %, aucune action n'est requise.
    • Si l'erreur d'étalonnage est inférieure à 5 %, tenter un réétalonnage sur site.
    • Si l'erreur d'étalonnage est supérieure à 5 %, remplacez-la par un pluviomètre vérifié.

Les outils à votre disposition

L'outil de vérification de l'étalonnage des pluviomètres est l'un des nombreux outils disponibles dans le logiciel Hydro-Link. Ces outils sont fournis pour faciliter vos visites de maintenance sur site et augmenter la confiance sur tous les aspects opérationnels du site. Pour commencer à utiliser Hydro-Link, reportez-vous à ces outils :

Veuillez contacter un représentant des ventes ou du support technique de Campbell Scientific pour plus d'informations sur l'étalonnage des pluviomètres ou sur les autres options d'Hydro-Link et des outils de maintenance sur site.


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A propos de l'auteur

mike nelson Mike Nelson est ingénieur commercial au sein du groupe Hydro-Met chez Campbell Scientific, Inc. Mike a plus de 30 ans d'expérience en tant qu'ingénieur en conception électrique pour concevoir des produits matériels et logiciels pour l'industrie de la surveillance de l'eau. Mike a consacré une part extraordinaire de son temps à l'ingénierie en travaillant directement avec les clients, ce qui a grandement influencé ses conceptions et les équipes qu'il dirigeait. Mike aime passer son temps libre à l'extérieur.

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Commentaires

Clayton | 05/22/2019 at 10:41 AM

This sounds like it could be a very useful tool for us. Why is it only compatible with the CR300 and CR310? 

rguerrero | 05/22/2019 at 11:26 AM

The CR300/CR310 is used in the vast majority of our surface water stations, and therefore the most likely candidate for the initial creation of this software. We have not recieved enough requests to create a version that is used on other dataloggers.

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