החוקרים מצאו שמערכת ניטור זולה המורכבת מחלקים מודפסים בתלת מימד וחיישנים בעלות נמוכה אולי לא עמידה כמו מערכת ניטור מסחרית, אבל היא יכולה להיות מדויקת כמו מערכת ניטור מסחרית.

ברחבי ארצות הברית, תחנות מזג אוויר המורכבות ממכשירים וחיישנים עוקבות אחר התנאים המייצרים תחזיות מזג אוויר מקומיות, כגון טמפרטורה, מהירות רוח ומשקעים. מערכות אלו אינן רק מוניטור מזג אוויר, הן גם כלי רב עוצמה לחקר נושאים החל מחקלאות ועד ייצור אנרגיה מתחדשת.

תחנות מזג אוויר מסחריות יכולות לעלות אלפי דולרים, מה שמגביל את זמינותן ואת כמות נתוני האקלים שניתן לאסוף. אבל הופעת הדפסת תלת מימד וחיישנים בעלות נמוכה גורמת לעלות של כמה מאות דולרים בלבד לבנות תחנת מזג אוויר. האם הגרסאות המקומיות הזולות הללו יכולות להצליח כמו מקבילותיהן היקרות?

התשובה היא כן. לדברי החוקרים, הם הציבו את תחנת מזג האוויר המודפסת בתלת מימד באוקלהומה לבדיקה. אדם K. Theisen, מדען אטמוספירה וגיאוגרפי במעבדה הלאומית של משרד האנרגיה של ארגון (DOE), הוביל את הפרויקט, שהשווה בין תחנות הניטור המודפסות לתחנות מסחריות במשך שמונה חודשים כדי לראות את הדיוק שלהן.

הדפסת תלת מימד משתמשת במודלים דיגיטליים כדי ליצור אובייקטים פיזיים באופן דינמי. העלות הנמוכה שלו והיכולת להדפיס חלקים בכל מקום שבו ניתן לחבר מדפסת יכולים לעזור להרחיב את מספר האתרים הללו, לעזור להביא איסוף נתונים לאזורים מרוחקים ולחנך חוקרים עתידיים.

צוות מאוניברסיטת אוקלהומה עקב אחר ההנחיות ותוכנית הקוד הפתוח של תוכנית 3D Printing Automatic Weather Station (3D-PAWS) של חברת מחקר האטמוספירה כדי להדפיס יותר מ-100 חלקי תחנות מזג אוויר. הם לא השתמשו בחומצה הפולילקטית הנפוצה יותר בהדפסת תלת מימד. במקום זאת, השתמש באקרילוניטריל סטירן אקרילט, חוט פלסטיק שלדעתו עמיד יותר בחוץ. השילוב של חלקים מודפסים בתלת מימד וחיישנים בעלות נמוכה מספק את הבסיס למערכות החדשות הללו, ו-3D-PAWS מתכננת לבסס את המערכות החדשות הללו כמבטיחות בניסויים קודמים.

Theisen אמר: "כדי שהטכנולוגיה הזו תהיה בשימוש נרחב יותר, עליה לעבור מחקרי אימות ואימות דומים".

למרות שמערכת ההדפסה התלת-ממדית החלה להראות סימני כשל כ-3 חודשים לאחר תחילת הניסוי (חיישן הלחות היחסית התכלה ונכשל, וחלקים מסוימים התקלקלו ​​או ניזוקו בסופו של דבר), תוצאות המדידה שלה היו עקביות עם אלה של תחנות מסחריות ב- המעבדה. הערך בר השוואה.

Theisen אמר: "לא ציפיתי שהביצועים של המערכת יהיו טובים כמו קודם". "גם אם הרכיבים מתחילים להתדרדר, התוצאות מראות שסוג זה של תחנת מזג אוויר אפשרית לפעילויות קצרות יותר."

כשהמחקר התחיל, תייסן עבד באוניברסיטת אוקלהומה והמשיך לפקח על העבודה לאחר שהצטרף לארגון.

בניסויים, חיישן זול זה יכול למדוד במדויק טמפרטורה, לחץ, גשמים, אור אולטרה סגול ולחות יחסית. מאמצע אוגוסט עד אמצע אפריל של השנה שלאחר מכן, מלבד כמה מכשירים, החומר הפלסטי הזה תמיד היה קיים במזג האוויר באוקלהומה. במהלך תקופה זו, הוא חווה גשם ושלג חזק, והטמפרטורה הייתה בין 14 ל-104 מעלות פרנהייט (-10 עד 40 מעלות צלזיוס). הביצועים של מד רוח להדפסת תלת מימד שמודד את מהירות הרוח אינם כל כך טובים, אך ניתן לשפר אותם באופן חלקי על ידי איכות הדפסה טובה יותר.

הפרויקט הובל על ידי סטודנט לתואר ראשון באוניברסיטת אוקלהומה ואישר את הדיוק של תחנת מזג האוויר המודפסת בתלת מימד ואת ערכה ככלי חינוכי.

תאיזן אמר: "התלמידים למדו מיומנויות שהם לא ילמדו בכיתה. הם הציעו הצעות, עיצבו את המסגרת ועשו את רוב עבודת ההדפסה והחיווט".

היכולת להדפיס רכיבים מיוחדים הופכת את תחנות מזג האוויר לאפשריות יותר באזורים מרוחקים, מכיוון שניתן לייצר חלקי חילוף באופן מיידי בעת הצורך. גם אם חיישן זול יותר נכשל לאחר מספר חודשים, חישובים עדיין אפשריים בתקציבים נמוכים.

Theisen ציין: "אם אתה רוצה להחליף שניים או שלושה חיישנים זולים, במקום לתחזק ולכייל חיישן של 1,000 דולר בשנה, זו תועלת עלות ששווה לקחת בחשבון".

מחקר זה מומן על ידי אוניברסיטת אוקלהומה Mesoscale Meteorological Research Collaborative Institute ופורסם בכתב העת Atmospheric Measurement Technology ב-4 בספטמבר 2020.

קישור למאמר זה: תחנת מזג אוויר מודפסת בתלת מימד: השג את מירב המדע במינימום כסף

הצהרה מחודשת: אם אין הוראות מיוחדות, כל המאמרים באתר זה מקוריים. אנא ציין את המקור להדפסה חוזרת: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks！

PTJ® מספק מגוון רחב של דיוק מותאם אישית עיבוד cnc סין שירותי.מוסמך ISO 9001:2015 &AS-9100. יצרן עיבוד שבבי בקנה מידה גדול של תיקים רפואיים, מתן עיצוב תלת מימד, אב טיפוס ושירותי משלוח גלובליים. מציע גם מארזים קשיחים, EVA חצי קשיח, מארזים תפורים רכים, פאוצ'ים ועוד עבור יצרני OEM. כל המארזים מיוצרים בהתאמה אישית לפי מפרטים עם אינסוף שילובים של חומרים, תבניות, כיסים, לולאות, רוכסנים, ידיות, לוגו ואביזרים. אפשרויות חסינות זעזועים, עמידות במים וידידותיות לסביבה. חלקים רפואיים, תגובת חירום, חלקים אלקטרוניים, תאגידים, חינוך, צבא, ביטחון, ספורט, חוצות ותעשיות בנייה. השירותים כוללים ייעוץ לקונספט של מקרה, עיצוב תלת מימד, יצירת אב טיפוס, יצירת רוטוטיפוס,קידוח CNC שירותים וייצור. ספר לנו קצת על תקציב הפרויקט שלך וזמן האספקה ​​הצפוי. אנו נתכנן איתך אסטרטגיה כדי לספק את השירותים המשתלמים ביותר כדי לעזור לך להגיע ליעד שלך, אתה מוזמן לפנות אלינו ישירות ( sales@pintejin.com ).