DE19522918B4

DE19522918B4 - Regenmelder und Verfahren zur Regelung einer nachgeschalteten Einrichtung in Abhängigkeit von der Feuchtigkeit

Info

Publication number: DE19522918B4
Application number: DE19522918A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Kriwan
Original assignee: Kriwan Industrie Elektronik GmbH
Current assignee: Kriwan Industrie Elektronik GmbH
Priority date: 1995-06-23
Filing date: 1995-06-23
Publication date: 2004-11-25
Anticipated expiration: 2015-06-24
Also published as: DE19522918A1

Abstract

Regenmelder mit
a) einem Feuchtesensor zur Erzeugung eines ersten Signals in Abhängigkeit von der Feuchtigkeit,
b) eine das erste Signal verarbeitende Schaltung zur Erzeugung eines Einschaltsignals bei Überschreiten einer bestimmten Feuchtigkeit und zur Erzeugung eines Rückschaltsignals, wenn – nach Erzeugung des Einschaltsignals – eine bestimmte Feuchtigkeit unterschritten wird und eine bestimmte Verzögerungszeit abgelaufen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
c) ein Helligkeitssensor zur Erzeugung eines zweiten Signals in Abhängigkeit von der Helligkeit vorgesehen ist, wobei die Verzögerungszeit in Abhängigkeit vom zweiten Signals einstellbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Regenmelder (gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1) sowie ein Verfahren zur Regelung einer nachgeschalteten Einrichtung in Abhängigkeit von der Feuchtigkeit (gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 3).
Regenmelder bzw. Regensensoren sind Einrichtungen, die bei Vorhandensein von Niederschlag ein Einschaltsignal, z.B. über einen Schaltkontakt, an nachgeschaltete Einrichtungen wie Regel- und Steuergeräte liefern. Durch ein derartiges Einschaltsignal werden beispielsweise Lüftungsantriebe oder Außenschattierungen und Jalousien in Gewächshäusern zugefahren, um Schäden an im Gewächshaus befindlichen Kulturen oder negative Einflüsse auf das Schattiermaterial zu verhindern. Der Schließvorgang muß hierzu möglichst unverzögert erfolgen. Nach Beendigung des Niederschlags wird ein Rückschaltsignal an die zu regelnden bzw. zu steuernden Geräte weitergeschaltet.
Die zu steuernden Stellantriebe unterliegen einem betriebsbedingten Verschleiß, der durch die Verminderung der Stellzyklen reduziert werden kann. Der einzelne Stellvorgang seinerseits, der sich über mehrere Minuten erstrecken kann, ist relativ laut. Aus diesem Grund ist eine Reduzierung der Schalthäufigkeit dieser Antriebe bezogen auf die Verringerung des Verschleißes und die geringere Lärmbelastung wünschenswert. Aus der Praxis ist es daher bereits bekannt, das Rückschaltsignal erst nach einer vorgegebenen Verzögerungszeit an die zu re gelnden bzw. zu steuernden Geräte durchzuschalten. Diese Verzögerung hat jedoch den Nachteil, dass bei direkter Sonneneinstrahlung im Anschluss an den Niederschlag, z.B. nach einem Gewitter, die Innentemperatur eines Gewächshauses so schnell ansteigt, dass ohne eine nahezu unverzögerte Öffnung der Lüftungsfenster und ggf. Schließung von Schattierungen die Kulturen zerstört werden können.

Aus der SU 1340665 A1 ist ein Regenmelder mit einem Feuchtsensor und einem Helligkeitssensor bekannt. Die DE 39 26 175 C1 beschreibt ein Verfahren zur Anpassung der Empfindlichkeit eines Sensorsystems zur Erfassung von Niederschlägen bei der Steuerung von Wischintervallen eines Scheibenwischerantriebs. Die DD 294 572 A5 betrifft eine Anordnung zur Messung der Benetzungsdauer und der Unterscheidung von Niederschlagsarten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Regenmelder gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie das Verfahren gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruches 3 dahingehend weiterzuverbessern, dass die ausgelöste Regelung besser an die momentanen Umgebungsverhältnisse angepasst werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass ein Helligkeitssensor vorgesehen wird, mit dessen Hilfe die Verzögerungszeit für das Rückschaltsignal an die gemessene Helligkeit angepasst werden kann. Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist es daher möglich, die Verzögerungszeit optimal an die momentan herrschenden Umgebungs- bzw. Wetterverhältnisse anzupassen. So ist es nachts nicht erforderlich, sofort nach Beendigung des Niederschlags Lüftungsfenster von Gewächshäusern zu öffnen und ggf. Schattierungen zu schließen. Andererseits wird tagsüber bei direkter Sonneneinstrahlung eine nahezu unverzögerte Regelung erwünscht sein. Durch die Messung der Helligkeit gemäß der Erfindung kann jedoch die Verzögerungszeit entsprechend eingestellt werden.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und werden anhand der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung näher erläutert.

Der erfindungsgemäße Regenmelder besteht im wesentlichen aus einem Feuchtesensor zur Erzeugung eines ersten Signals in Abhängigkeit von der Feuchtigkeit, einem Helligkeitssensor zur Erzeugung eines zweiten Signals in Abhängigkeit von der Helligkeit sowie einer die beiden Signale verarbeitenden elektrischen Schaltung.

Bei Überschreiten einer bestimmten, durch den Feuchtesensor gemessenen Feuchtigkeit erzeugt die elektrische Schaltung ein Einschaltsignal, das beispielsweise bei einer nachgeschalteten Anlage ein Stellsignal erzeugt. Dieses Stellsignal kann beispielsweise darin bestehen, daß die Fenster eines Gewächshauses geschlossen werden. Sobald eine bestimmte Feuchtigkeit wieder unterschritten wird und eine bestimmte Verzögerungszeit abgelaufen ist, wird von der elektrischen Schaltung ein Rückschaltsignal erzeugt, das im oben beschriebenen Beispiel darin bestehen kann, daß die Lüftungsfenster wieder geöffnet werden.

Das vom Helligkeitssensor, der in der Nähe des Feuchtigkeitssensors angeordnet ist, erzeugte zweite Signal wird ebenfalls der elektrischen Schaltung zugeführt, die damit die Verzögerungszeit in Abhängigkeit von der Helligkeit einstellt. In der Zeichnung ist der funktionelle Zusammenhang zwischen der Helligkeit I und der Verzögerungszeit t beispielhaft dargestellt. Hiernach soll die Verzögerungszeit t₁ bei Sonne relativ kurz sein, beispielsweise 3 Minuten, und die Verzögerungszeit t₂ bei Nacht beispielsweise 60 Minuten betragen. Bei Helligkeitswerten, die zwischen diesen beiden Extremen liegen, wie etwa bei teilweise oder stark bewölktem Himmel, werden entsprechend auch Verzögerungszeiten eingestellt, die zwischen t₁ und t₂ liegen. Zusammenfassend wird demnach die Verzögerungszeit bei zunehmender Helligkeit immer kürzer und bei abnehmender Helligkeit immer länger eingestellt.

Der funktionelle Zusammenhang zwischen Helligkeit und Verzögerungszeit ist hier nur beispielhaft dargestellt und kann selbstverständlich auf die jeweiligen Bedürfnisse, d.h. insbesondere auf die jeweils zu steuernden bzw. zu regelnden Geräte, eingestellt werden.
Der Feuchtesensor erkennt Niederschläge von Tau über Regen bis Schnee innerhalb weniger Sekunden. Dabei ist der Ansprechpunkt, d.h. die Größe des ersten Signals, bei dem die Schaltung das Einschaltsignal auslöst, einstellbar. Wird der Regenmelder beispielsweise in Verbindung mit der Regelung eines Gewächshauses vorgesehen, so wird man den Ansprechpunkt zweckmäßigerweise so einstellen, daß es nicht bereits bei einer geringen Betauung zu ungewollten Schaltfunktionen kommt. Andererseits soll aber bereits schwacher Nieselregen als Regen erkannt und das Einschaltsignal erzeugt werden.
Die eigentliche Sensorfläche des Feuchtesensors kann beispielsweise durch eine mäanderförmig verlegte Streifenleitung gebildet werden, an der eine Wechselspannung anliegt. Der Feuchtigkeitsniederschlag auf dieser Sensorfläche führt dann zu einer kapazitiven und/oder ohmschen Veränderung des Widerstandes, so daß sich entsprechend das erste Signal in Abhängigkeit von der Feuchtigkeit ändert.
Sobald die eingestellte Ansprechschwelle erreicht wird, d.h. das erste Signal einen bestimmten Wert erreicht hat, wird nach einer fest eingestellten Ansprechverzögerung von beispielsweise zwei Sekunden das Einschaltsignal ausgelöst. Gleichzeitig schaltet sich auch eine Sensorheizung ein, die die Sensorfläche beheizt, so daß die Beendigung des Niederschlages möglichst schnell erkannt werden kann. Das Rückschaltsignal erfolgt jedoch in diesem Fall erst dann, wenn auch die in Abhängigkeit von der Helligkeit eingestellte Verzögerungszeit abgelaufen ist. Die Verzögerungen bei Einschalten und Rückschalten dienen insbesondere der Beruhigung der Signalgebung, so daß beispielsweise bei Nieselregen nicht ständig hin- und hergeschaltet wird.
Durch die automatische Anpassung der Rückschaltverzögerungszeit nach Abtrocknen des Sensors an die jeweiligen Wetterbedingungen können einerseits unerwünschte Temperaturanstiege, wie sie beispielsweise in Gewächshäusern auftreten können vermieden und andererseits eine zu hohe Schalthäufigkeit der Stellmotoren verhindert werden, wenn ein Temperaturanstieg, beispielsweise nachts, nicht zu befürchten ist.
Dadurch ergibt sich ein wesentlich geringerer Verschleiß der Antriebsmotoren und -elemente. Indem die Verzögerungszeit bei Dunkelheit, d.h. nachts, relativ lang eingestellt werden kann, beispielsweise auf 60 Minuten, kommt es somit zu einer geringeren Geräuschbelastung. Durch die Reduzierung der Schalthäufigkeit werden nicht zuletzt auch Energie und Kosten gespart.

Claims

Regenmelder mit a) einem Feuchtesensor zur Erzeugung eines ersten Signals in Abhängigkeit von der Feuchtigkeit, b) eine das erste Signal verarbeitende Schaltung zur Erzeugung eines Einschaltsignals bei Überschreiten einer bestimmten Feuchtigkeit und zur Erzeugung eines Rückschaltsignals, wenn – nach Erzeugung des Einschaltsignals – eine bestimmte Feuchtigkeit unterschritten wird und eine bestimmte Verzögerungszeit abgelaufen ist, dadurch gekennzeichnet, daß c) ein Helligkeitssensor zur Erzeugung eines zweiten Signals in Abhängigkeit von der Helligkeit vorgesehen ist, wobei die Verzögerungszeit in Abhängigkeit vom zweiten Signals einstellbar ist.
Regenmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuchtesensor eine beheizte Sensorfläche aufweist.
Verfahren zur Regelung einer nachgeschalteten Einrichtung in Abhängigkeit von der Feuchtigkeit, wobei bei Überschreiten einer bestimmten Feuchtigkeit ein Einschaltsignal erzeugt wird und anschließend ein Rückschaltsignal dann erzeugt wird, wenn eine bestimmte Feuchtigkeit unterschritten wird und eine bestimmte Verzögerungszeit abgelaufen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Helligkeit gemessen und die Verzögerungszeit in Abhängigkeit von der gemessenen Helligkeit eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerung bei zunehmender Helligkeit immer kürzer und bei abnehmender Helligkeit immer länger eingestellt wird.