Field acceptance test procedure of Present weather sensors

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1 Field acceptance test procedure of Present weather sensors
Fabrice Zanghi

2 Comparison with a spectro-pluviometer
Method 8 PWD22 sensors to determine one single present weather (reference) Comparison with a spectro-pluviometer Visibility measurement

3 Comparison with the Thies sensor (A single PWD22)
Precipitation : (Yes/No) PWD22 Absence de précipitation Précipitation de bruine Précipitation de pluie Thies 97% 0% 2% Sur cas 12% 72% Sur 416 cas 3% 1% 96% Sur 1742 cas Precipitation accumulation

4 Present weather, Dispersion of the diagnosis
Inter sensors Comparison 4 10 30 51 52 61 62 63 67 99 somme 98% 1% 0% 645097 16% 80% 4% 2907 13% 85% 59985 2% 4327 14% 74% 3896 71% 12% 84 6% 91% 45301 9% 87% 3% 4910 93% 990 7% 14

5 Visibility Sensors Comparison with the site references

6 Visibility dispersion (average over 8 sensors)
Dispersion of a PWD22 with regard to 7 identical sensors (median) Visibility of PWD Z11309 sensor with regard to the 7 others identical PWD22 Coefficient position of the median (all measurements) Coefficient position of the median to obtain 50 % of the measures in agreement Coefficient position of the median to obtain 90 % of the measures in agreement Lower than 1000 m between 0,95and 1,1 (not enough case) between 0,95 and 1,2 between 0,8 and 1,25 between 1000 and 5000 m between 0,9 and 1,2 between 0,8 et 1,2  between 0,7 et 1,3 higher to 5000 m between 1 and 1,15 between 0,95 and 1,15 between 0,8 and 1,25  The dispersion of a PWD22 with regard to the reference sensors of the site gives similar results .

7 Thies sensor, experience, experimental assembly
Installation and walked past of calibrated balls in front of optics Class 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Diameter in mm 0,12 0,25 0,37 0,5 0,75 1,25 1,5 1,75 2,5 3,5 4,5 5,5 6,5 Velocity in m/s 0,2 0,4 0,6 0,8 1,4 1,8 2,2 2,6 3,4 4,2 5,8 6,6 7,4 8,2

8 Behavior with various diameters
Billes de 2,85 mm à 3,3 mm. Les diamètres sont évalués entre 0,5 et 4,5 mm avec un maximum autour de 3 mm. Le nombre faible d’expérience explique la dispersion Billes de 3,8 mm à 4,3 mm. Les diamètres sont évalués entre 3,5 et 6 mm avec un maximum autour de 5,5 mm Billes de 0,5 mm à 0,75 mm. Les diamètres sont évalués entre 0,25 et 1 mm avec un maximum autour de 0,5 mm Billes de 1 mm à 1,25 mm. Les diamètres sont évalués entre 0,75 et 1,5 mm avec un maximum autour de 1,25 mm Billes de 2 mm à 2,3 mm. Les diamètres sont évalués entre 2 et 3 mm avec un maximum autour de 2,5 mm Billes de 5 mm. Les diamètres sont évalués entre 4 et 6,5 mm avec un maximum autour de 5 mm

9 Behavior various speeds
Lancement de deux hauteurs différentes Billes de 2 mm à 2,3 mm. On observe deux pics dans le spectre des vitesses de chute. Ces maximums correspondent aux billes tombant de deux hauteurs différentes. Billes de 1 mm à 1,25 mm. Les vitesses sont évaluées entre 0,8 et 2,2 m/s avec un maximum autour de 1,8 m/s Billes de 0,5 mm à 0,75 mm. Les vitesses sont évaluées entre 0,2 et 1,4 m/s avec un maximum autour de 1 m/s Billes de 2,25 mm à 3,2 mm. Les vitesses sont évaluées entre 1 et 2,2 m/s avec un maximum autour de 1,8 m/s Billes de 5 mm. Les vitesses sont évaluées entre 1,4 et 2,2 m/s avec un maximum autour de 1,8 m/s : Billes de 3,8 mm à 4,3 mm. Les vitesses sont évaluées entre 1,4 et 2,6 m/s avec un maximum autour de 2,2 m/s Billes de 2 mm à 2,3 mm. Les vitesses sont évaluées entre 1 et 2,6 m/s avec un maximum autour de 2,2 m/s

10 quantities of drops (glass balls) valuation
Number of balls deducts from their weight and number of balls counted by Thies Prior, the average weight of a balls is estimated. We divide the mass of balls got back by the middle weight of a ball. For optimise the accuracy, the experiment is starteg again several times.

11 Conclusion We observe a measurement dispersion between identical sensors A sensor considered as a reference is not realy completed The difficulty will be in the future to be able of estimating these sensors types. With the growth of complexity and data provided by such instrument, it will be more and more difficult to check them in the future.

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