Sensore ben esposto all’aria per un’elevata velocità di misura ma anche adeguatamente schermato per avere rilevazioni accurate sotto il sole.
Se però il sensore è ben schermato, cala drasticamente anche la ventilazione e con essa la velocità di misura, perdendo così la capacità di rilevare le brusche variazioni di temperature che si incontrano in mobilità.
Viceversa, se il sensore è ben esposto all’aria sarà la schermatura, e con essa l’accuratezza, ad esser sacrificata.

È questo il conflitto di requisiti che rende assai complicato effettuare valide misure in mobilità della temperatura dell’aria. Il multi-sensore MeteoTracker lo risolve con un sistema brevettato in cui la radiazione solare non viene contrastata ma gestita, eliminando così la necessità di schermare il sensore e lasciando dunque campo aperto a una piena ventilazione del sensore di temperatura.

Facciamo un passo indietro.

La grandezza fisica è la stessa – la temperatura dell’aria – ma quando si passa da misure da fermo (stazioni fisse) a misure in mobilità la sua natura cambia sensibilmente: non più un parametro che varia lentamente nel tempo bensì una grandezza che in pochi secondi può subire oscillazioni anche di 10° C.
La rapidità di misura (la velocità nel rilevare un cambiamento nella grandezza misurata) è dunque un requisito fondamentale per non incorrere in dati di scarsa qualità, se non totalmente errati.

Una sessione da noi effettuata il gennaio scorso lo dimostra: mentre MeteoTracker rilevava 10.2° C di variazione (da +4.9°C a – 5.3° C) in 400 m di strada (tempo di percorrenza 37 secondi), il termometro dell’auto registrava soltanto 2° C di variazione. Un errore di 8° C.

Tabella di confronto tra misure effettuate con MeteoTracker e altri sistemi di misura

Ma, come abbiamo detto, conciliare un’elevata velocità di risposta e misure accurate anche sotto il sole è un rebus di difficile soluzione con l’approccio tradizionale.
Una buona struttura schermante, infatti, oltre a essere poco compatibile per un utilizzo su veicolo, deve avere una conformazione tale per cui anche il flusso d’aria che investe il sensore di temperatura racchiuso al suo interno cala drasticamente. E con esso la velocità di misura (maggiore è il flusso d’aria che investe il sensore minore sarà il tempo impiegato dal sensore per allinearsi alla temperatura dell’aria).

“An ideal radiation shield would block all solar radiation; however, this is currently impossible because openings are necessary to allow airflow through the shield”. [American Journal of Meteorology http://journals.ametsoc.org/doi/full/10.1175/1520-0426%282001%29018%3C0851%3ATEOTAM%3E2.0.CO%3B2]

Nelle misure statiche, il problema è di scarso rilievo perché la temperatura dell’aria, come dicevamo in apertura, cambia molto lentamente rispetto al contesto mobile (abbiamo visto: anche 10° C in soli 34 secondi) e la lentezza del sistema non introduce errori rilevanti. Quello che serve, in questo caso, è un buon schermo solare.

In mobilità, invece, la convivenza dei due requisiti diventa dirimente.

MeteoTracker risponde a questa problematica con un sistema brevettato “differenziale dual-sensor”  (Radiation Error Correction System, RECS) in cui due sensori identici vengano investiti dalla radiazione solare con un’intensità diversa opportunamente calibrata.
La differenza di temperatura che i due sensori riportano (maggiore quando il sole è forte, minore quando il sole è debole) diviene così un parametro che consente di determinare e correggere l’errore dovuto alla radiazione solare.
In questo modo, il dato riportato da MeteoTracker mantiene un’elevata accuratezza anche a bassissima velocità (quando la ventilazione è molto debole e il problema della radiazione si fa particolarmente sentire).
Inoltre, poiché non sono necessarie schermature, si mantiene un’elevata esposizione dei sensori al flusso d’aria e dunque l’indispensabile velocità di misura.
Con il sistema RECS si risolve anche un terzo problema che emergerebbe nelle misure effettuate con l’approccio classico, ossia il fatto che in presenza di irraggiamento solare la temperatura riportata dal sistema di misura aumenterebbe al calare della velocità e, viceversa, diminuirebbe quando si accelera:

minore velocità = minore ventilazione → maggiore l’errore dovuto al sole

Col sistema brevettato di MeteoTracker si instaura una contro-reazione per cui al diminuire della velocità aumenta la differenza nei valori di temperatura riportati dai due sensori e dunque si incrementa anche il fattore correttivo, che riallinea il valore misurato al dato corretto.

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