A végső magaslati időjárási ballon adatgyűjtő: 9 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:42

Rögzítse a nagy magasságú időjárási léggömb adatait a végső nagy magasságú időjárási ballon adatgyűjtővel.

A nagy magasságú időjárási léggömb, más néven nagy magasságú léggömb vagy HAB, egy hatalmas léggömb héliummal. Ezek a léggömbök egy platform, amely lehetővé teszi a kísérleteket, adatgyűjtőket vagy gyakorlatilag bármit az űr közelében. A léggömbök gyakran eléri a 80 000 láb magasságot, némelyik 100 000 láb felett. A habnak általában hasznos terhelése van, amely ejtőernyőt, radar reflektorot és egy csomagot tartalmaz. A csomag általában egy kamerát és egy GPS -egységet tartalmaz, amelyet a ballon követésére és helyreállítására használnak.

A léggömb magasságának növekedésével a nyomás csökken. Ha a léggömbön kívül kisebb a nyomás, a ballon kitágul, végül olyan nagy lesz, hogy felpattan! Az ejtőernyő ezután visszaküldi a hasznos terhet a földre, gyakran sok mérföldre a léggömb elindításának helyétől.

Iskolám rendszeresen használja ezeket a lufikat, hogy videót készítsen a föld görbületéről. Extrém hőmérséklet- és nyomásváltozások, nagy mennyiségű sugárzás és szélsebesség mellett sok érdekes adat rögzíthető ezekből a repülésekből.

Ez a projekt négy évvel ezelőtt kezdődött egy szókratikus szemináriummal az űrről. A szeminárium inspirációként hatott. Társaim úgy döntöttek, hogy az űrbe akarnak jutni. Érintse meg az érinthetetlent. Úgy döntöttek, hogy az űrbe jutás módja az időjárási léggömbökkel lesz. Négy év múlva ugorjon előre, és 16 léggömböt indítottunk. 15 előkerült, ami nagyon lenyűgöző eredmény az időjárási ballonok visszakeresésében. Ebben az évben elkezdtem a középiskolát, és csatlakoztam a léggömbök indító csapatához. Amikor rájöttem, hogy semmilyen adatot nem rögzítenek, elhatároztam, hogy ezt megváltoztatom. Az első adatgyűjtőm a legegyszerűbb Arduino High Altitude Ballloon Data Logger volt. Ez az új verzió több adatot rögzít, és megkapja a végső címet. Ezzel rögzíti és tárolja a microSD -kártyán a magasságot, a hőmérsékletet, a szélsebességet, az emelkedési és süllyedési sebességet, a szélességet, a hosszúságot, az időt és a dátumot. Ez a verzió perflemezeket is használ a tartósság növelése és a kockázat csökkentése érdekében. A kialakítás úgy készült, hogy egy Arduino Nano csatlakoztatható a tetejére. Az ebből az adatgyűjtőből gyűjtött adatok lehetővé teszik, hogy mi, diákok megérintsük a tér szélét. Megérinthetjük az érinthetetlent!

Ez az új adatgyűjtő több adatot szolgáltat, mint a legtöbb megvásárolható ballonnaplózó. 80 dollár alatt is megépíthető, míg egy boltban vásárolt ár több mint 200 dollárba kerül. Lássunk neki!

1. lépés: Alkatrészek, programok, eszközök és könyvtárak

Alkatrészek

Arduino - A Nano a legjobb, mivel rá lehet pattintani. Én is használtam Arduino Uno -t vezetékekkel

Azt tanácsolom, hogy valódi Arduino -t használjon, mert előfordulhat, hogy sok klón nem működik az adatgyűjtőnek kitett hideg hőmérsékleten. Repülésünkön a leghidegebb hőmérséklet -58 fahrenheit volt. Megfelelő időjárás -védelemmel és kézmelegítőkkel egy klón működhet.

5–22 USD (minőségtől függően)

store.arduino.cc/usa/arduino-nano

GPS -egység - Ez az idő, a dátum, a magasság, az ereszkedés, az emelkedés és a szélsebesség adatokat tartalmazza

Nagyon ajánlom ezt az egységet. A legtöbb GPS -egység nem működik 60 000 láb felett. Mivel a nagy magasságú léggömbök magasabbra emelkednek, ezek nem működnek. Repülő üzemmódban ez az egység 160 000 láb magasságig működik.

store.uputronics.com/?route=product/product&product_id=72

$30

MicroSD adatgyűjtő - Ez MicroSD kártyát tartalmaz, és lehetővé teszi számunkra, hogy tároljuk az összegyűjtött adatokat

Sok ilyen van a piacon, és biztosan van néhány olcsóbb. Ezzel mentem, mert könnyű, a Sparkfun nagyszerű dokumentációval rendelkezik, és nagyon könnyen használható. Ha a 0 -as és 1 -es csapokhoz van rögzítve, akkor a Serial.print függvény ír rá. Ilyen könnyű!

www.sparkfun.com/products/13712

$15

Hőmérséklet -érzékelő - egyet használok a külső hőmérséklet biztosítására, de egy kiegészítő könnyen hozzáadható a hasznos terhelésből származó hőmérséklet biztosításához

A tmp36 hőmérséklet -érzékelőt használtam. Ez az analóg érzékelő a késleltetés parancs nélkül működik. A GPS -egység késleltetésekkel nem működik, ezért ez az érzékelő ideális. Arról nem is beszélve, hogy piszkos olcsó, és csak egyetlen analóg csap szükséges hozzá. Ezenkívül 3,3 volton működik, amelyen az egész áramkör működik. Ez az alkatrész alapvetően tökéletes párosítás!

www.sparkfun.com/products/10988?_ga=2.172610019.1551218892.1497109594-2078877195.1494480624

$1.50

1k ellenállások (2x) - Ezeket a GPS és a MicroSD adatgyűjtő fogadó vonalaihoz használják

Az Arduino 5 voltot biztosít ezeknek a tűknek. Az 1k ellenállás biztonságos szintre csökkenti ezeknek az egységeknek a feszültségét.

www.ebay.com/p/?iid=171673253642&lpid=82&&&ul_noapp=true&chn=ps

75¢

LED - Ez minden alkalommal villog, amikor adatokat gyűjt (opcionális)

Az Arduino és a MicroSd is villog minden adatgyűjtéskor. Ez azonban nyilvánvalóbbá teszi. Ezen a huzalokat is ki lehetett hosszabbítani úgy, hogy a led kilógjon. Ezzel biztosítható az adatnaplózás.

www.ebay.com/itm/200-pcs-3mm-5mm-LED-Light-White-Yellow-Red-Green-Assortment-Kit-for-Arduino-/222107543639

1¢

Perf Board - Ez tartósabb áramkört tesz lehetővé, és csökkenti a kockázatot, mivel a vezetékek nem eshetnek le. Helyette kenyérsütő deszkát vagy nyáklapot használhat

www.amazon.com/dp/B01N3161JP?psc=1

50¢

Akkumulátor csatlakozó - 9 V -os elemet használok az indításnál. Ez rögzíti az akkumulátort az áramkörhöz. Ezekre forrasztom az áthidaló vezetékek csatlakozási kötését, hogy könnyebb legyen a csatlakozás

www.amazon.com/Battery-Connector-Plastic-A…

70¢

Mikro kapcsoló - Ezzel kapcsolom be a készüléket. Ez lehetővé teszi, hogy az akkumulátort bekapcsolva tartsam, miközben a rendszert kikapcsoltam (opcionális)

Holdmentő lámpából mentettem ki az enyémet. Bármilyen mikrokapcsoló működni fog.

MicroSwitchLink

20¢

Férfi és női fejlécek - Használja ezeket, hogy lehetővé tegye az alkatrészek, például a GPS és az Arduino leválását az áramkörről. (Ajánlott)

www.ebay.com/itm/50x-40-Pin-Male-Header-0-1-2-54mm-Tin-Square-Breadboard-Headers-Strip-USA-/150838019293?hash=item231ea584dd:m: mXokS4Rsf4dLAyh0G8C5RFw

$1

MicroSD kártya - 4-16 GB -os kártyát javaslok. A rönkök nem sok helyet foglalnak el

Az adatgyűjtőm reggel 6: 30 -tól 13: 30 -ig futott, és csak 88 kilobájt helyet használt. Ez kevesebb, mint 1/10 megabájt.

www.amazon.com/gp/product/B004ZIENBA/ref=oh_aui_detailpage_o09_s00?ie=UTF8&psc=1

$7

Energiaforrás - A hely hideg, így a folyékony elemek lefagynak. Ez azt jelenti, hogy nincs alkáli elem. A lítium akkumulátorok kiválóan működnek! 9V -os akkumulátort használtam

www.amazon.com/Odec-9V-Rechargeable-Batter…

$1

A teljes költség 79,66 dollár! A kereskedelmi fakitermelők körülbelül 250 dollárba kerülnek, ezért tekintse ezt 68% -os kedvezménynek. Valószínűleg ezek közül is sok van, például az Arduino, az Sd Card stb., Amelyek csökkentik a költségeket. Térjünk rá az építkezésre

Programok

Az egyetlen szükséges program az Arduino IDE. Ez a natív Arduino nyelv, és a kód feltöltésére, kód írására és tesztelésre szolgál. A szoftvert ingyenesen letöltheti innen:

Könyvtárak

Ebben a vázlatban két könyvtárat használunk. A NeoGPS könyvtár a GPS -egységgel való interakcióra szolgál. A szoftver sorozatkönyvtár lehetővé teszi a soros kommunikációt további csapokon. Soros kommunikációval csatlakozunk a GPS -hez és a MicroSd adatgyűjtőhöz.

NeoGPS

SoftwareSerial - Bármilyen szoftver sorozatkönyvtár használható. Ezt már letöltöttem, ezért használtam.

Segítségre van szüksége könyvtár telepítéséhez? Olvassa el ezt:

Eszközök

Forrasztópáka - A fejléceket több alkatrészhez kell rögzíteni, és forrasztópáka segítségével rögzítik az alkatrészeket a perforációs táblához és vágányokat készítenek.

Forrasztás - Forrasztópáka kombinációjában használják.

2. lépés: Az áramkör összeállítása

A fejléceket néhány alkatrészre kell forrasztani. Itt megtudhatja, hogyan kell ezt megtenni:

Kövesse a fenti vázlatot a kenyértábláról vagy a parfüm tábláról. Ne csatlakoztassa a hőmérséklet -érzékelő földjét a GPS vagy a microSD adatgyűjtő földeléséhez, mert ez tönkreteszi a hőmérsékleti adatokat. Ha perf táblát használ, nézze meg ezt az oktatóanyagot a számok készítéséről. Ez az egyik technika:

Legyen óvatos az alkatrészek rögzítésekor. Győződjön meg róla, hogy megfelelő polaritással és csapokkal rendelkezik. Kétszer ellenőrizze a kapcsolatokat!

Arduino - GPS3.3v --- VCC

GND --- GND

D3 ----- 1k ellenállás ----- RX

D4 ------ TX

Arduino - OpenLog

Visszaállítás --- GRN

D0 ---- TXD1 ---- 1k ellenállás ---- RX

3.3v ----- VCC

GND ---- GND

GND ---- BLK

Arduino - Hőmérséklet -érzékelő - A fenti fotó segítségével azonosíthatja, melyik láb melyik

3.3v ------ VCC

GND ---- GND (Ez vagy a saját Arduino-tűje, vagy a GND tápegységhez kell csatlakoztatni. Ha a GPS-hez vagy a naplózóhoz van csatlakoztatva, akkor torzítja a hőmérsékleti adatokat.)

Jel --- A5

Arduino - LED

D13 ------ + (hosszabb láb)

GND -------(rövidebb láb)

Arduino - Akkumulátor csatlakozó

Vin ---- Micro billenő kapcsoló ---- Pozitív (piros)

GND ----- Negatív (fekete)

3. lépés: Programozás

Ebben a programban két könyvtárat használunk, a NeoGPS -t és a SoftwareSerial -t. Mindkettő letölthető a használati utasítás részoldaláról. Amikor a GPS -t összekapcsolja egy Arduino programmal, általában a TinyGPS könyvtárat használják. Az általunk használt GPS -sel azonban nem tudtam működésbe hozni.

A SoftwareSerial könyvtár lehetővé teszi számunkra, hogy két eszközt csatlakoztassunk az Arduino -hoz szoftver soros kapcsolaton keresztül. A GPS és a MicroSD adatgyűjtő is ezt használja. Más könyvtárak is képesek erre, és dolgozniuk kell a kóddal. Ez már a számítógépemen volt, és működik, ezért használtam.

A kód az utolsó adatgyűjtőm alapján készült. A fő változás a hőmérséklet -érzékelő hozzáadása. A GPS műholdakon alapul. Ez azt jelenti, hogy a GPS -nek először csatlakoznia kell a műholdakhoz, mielőtt adatokat tud megjeleníteni. A zár négy GPS műholdhoz csatlakozik. Gyors megjegyzés, hogy minél több műholdhoz csatlakozik a GPS, annál pontosabbak a megadott adatok. A program minden egyes adatsorra kinyomtatja a csatlakoztatott műholdak számát. Repülésem nagy részében tizenkét műholdhoz volt csatlakoztatva.

Lehet, hogy módosítani kell a programot, hogy az Ön számára is működjön. Bár az összes kód megváltoztatható, javaslom az időzóna, a leolvasások közötti idő és a hőmérséklet mértékegységének módosítását. Egy tipikus időjárási léggömb levegőben van körülbelül két órán keresztül. A GPS másodpercenként fogad adatokat a műholdakról. Ez azt jelenti, hogy ha minden elküldött adatot tárolunk, akkor 7 000 leolvasást kapunk. Mivel nem érdekel a 7 000 adatbevitel grafikus ábrázolása, minden 30. olvasásnál a naplózást választom. Ez 240 adatpontot biztosít számomra. Kicsit ésszerűbb szám.

Felmerülhet a kérdés, hogy miért használunk i változót és if utasítást minden 30. olvasás mentéséhez, nem pedig csak késleltetés parancs használatával és 30 másodperc várakozással. A válasz az, hogy a GPS leolvasása nagyon kényes. A 30 másodperces késleltetés azt jelenti, hogy a GPS nem rögzít minden adathalmazt, és az adatainkat összezavarják.

Ezeket az értékeket módosítania kell az UTC (Coordinated Universal Time) időkorlátra.

Ha nem ismered a tiedet, itt megtalálod:

static const int32_t

zónaórák = -8L; // PST

static const int32_t

zóna_percek = 0L; // általában nulla

Ezt a sort úgy kell megváltoztatni, hogy milyen gyakran szeretné rögzíteni az olvasást. Az enyémet 30 másodpercenként leolvasásra állítottam.

ha (i == 30) {

Ha nem az Egyesült Államokban él, akkor valószínűleg Celsius -fokos hőmérséklet -mérést szeretne. Ehhez szüntesse meg a sor megjegyzését:

// Serial.print ("C fok"); // megjegyzés, ha Celsiust szeretnél

// Soros.println (fokC); // megjegyzés, ha Celsiust szeretnél

Ha nem szeretne fahrenheit olvasmányokat, írja meg ezt a megjegyzést:

Serial.print ("F fok"); // kommentelj, ha nem fahrenheit -et szeretnél Soros.println (fokF); // kommentelj, ha nem akarsz fahrenheit

A kód nem töltődik fel?

Az Arduino -t le kell választani az áramkörről, miközben új kódot töltenek fel. Az Arduino az új kódot soros kommunikáción keresztül kapja meg a D0 és D1 csapokon. Ez a két csap a MicroSd adatgyűjtőhöz használt csapok is. Ez azt jelenti, hogy a MicroSD adatgyűjtőt le kell választani a kód feltöltéséhez.

4. lépés: Tesztelés

Miután minden kapcsolat létrejött és a kód feltöltődött, ideje tesztelni az adatgyűjtőnket. Ehhez csatlakoztassa az Arduino -t a számítógéphez ugyanúgy, mint a kód feltöltését. Győződjön meg arról, hogy a soros port megfelelő, majd nyissa meg a soros monitort. Ha minden csatlakozás helyesen történt, akkor ez jelenik meg:

NMEAloc. INO: startfix objektumméret = 31 NMEAGPS objektumméret = 84 GPS -eszközt keres a SoftwareSerial (RX pin 4, TX pin 3) Aaron Price által készített, magas tengerszint feletti magasságú időjárási ballon adatgyűjtő

Idő Szélesség Hosszúság SAT Szélsebesség Szélsebesség Magasság (fok) (fok) knotts mph cm -------------------------------- -------------------------------------------------- ------------------------------

Ha a GPS rosszul van csatlakoztatva, ez jelenik meg:

Az uBlox repülési mód beállítása: B562624240FFFF63000010270050FA0FA06402C10000000000000016DC * ACK válasz olvasása: (SIKERELT!)

Győződjön meg arról, hogy a LED villog minden alkalommal, amikor új adat kerül a soros monitorba. A MicroSd adatgyűjtő is villog minden adatrögzítéskor.

Észre fogja venni, hogy a GPS egyetlen kérdőjelet küld Önnek. Ennek oka az, hogy a GPS -egységek időbe telnek, amíg elindulnak és csatlakoznak a műholdakhoz. Ez az egység általában körülbelül nyolc percet vesz igénybe, hogy elkezdje elküldeni nekem a teljes adatsort. Körülbelül öt éven belül elkezdi küldeni a dátumot és az időt, majd kérdőjelet. Az első néhány pont valószínűleg helytelen, de akkor a megfelelő dátumot és időt jeleníti meg. Ha nem kapja meg a dátumot és az időt, nézze meg a kódot, hogy megbizonyosodjon a helyes időzóna korrigálásáról. Olvassa el ennek az utasításnak a programozási részét, hogy megtudja, hogyan kell ezt megtenni.

Végül a soros monitor megjeleníti az összes adatot. Másolja és illessze be a szélességi és hosszúsági fokokat, és készüljön fel arra, hogy megdöbben az eredményekkel. A pontosság figyelemre méltó!

Ellenőrizze a hőmérsékleti adatokat, hogy azok helyesek -e. Ha a hőmérsékletet teljesen irreális számként (160+) olvassuk be, akkor a hőmérséklet -érzékelő nincs vagy nincs megfelelően csatlakoztatva. Lásd a sematikus ábrát. Ha a hőmérsékleti érték illékony vagy magasabb a kelleténél (azaz a hőmérséklet 65 fahrenheight, és az érzékelő 85 -nek jelzi), akkor az érzékelő valószínűleg megosztja a földelőcsapot a GPS -szel, a microSD adatgyűjtővel vagy mindkettővel. A hőmérséklet -érzékelőnek vagy saját földelőcsappal kell rendelkeznie, vagy csak a bemeneti földdel kell megosztania a földelőcsapot.

Most formáznia és törölnie kell a microSD -kártyát. Szükségünk van egy fat16 vagy fat32 fájltípusra. Követtem a GoPro bemutatóját:

Ezután tesztelje az áramkört a számítógép csatlakoztatása nélkül. Csatlakoztasson egy microSD -kártyát az adatgyűjtőhöz, és használjon áramforrást az Arduino áramellátásához. Hagyja hatni húsz percig, majd húzza ki az áramot. Húzza ki a microSD -kártyát, és csatlakoztassa a számítógéphez. Látnia kell egy konfigurációs fájl létrehozását (ez csak akkor történik, ha a korábbi konfigurációs fájl nem készült el). Minden alkalommal, amikor az Arduino alaphelyzetbe áll vagy csatlakozik, új fájlt hoz létre.

A projekt elképzelése óta új könyvtárak és változatok jelentek meg az Arduino IDE -ből. Emiatt több felhasználó csúnya hibaüzeneteket kapott. RahilV2 felhasználónál volt ez a probléma, és megoldást talált

"Kijavítottam a kezdeti hibát, és ez azért volt, mert az. INO a régi gps portnevet használja, amely" gpsPort "a" gps_port "helyett. Az előfeldolgozó szimbólum is megváltozott. Az összes példaprogram most a" GPS_PORT_NAME "-t használja a" USING_GPS_PORT "."

Köszi RahilV2!

5. lépés: Az elektronika védelme

Megjegyzés a perf kártyát használó embereknek, az áramkör fém felületre helyezése rövidre zárja az áramkört. Műanyag csövet használtam néhány csavar körül, hogy felakaszthassam a perforációs lapomat egy műanyag lap fölé. Ragaszthatja az alját, rögzítheti valamilyen kartonpapírhoz vagy habhoz, vagy használhat olyan csomagot, amely nem vezet áramot. Itt kinyomtathatja ezeket a műanyag csöveket, hogy átcsússzon a csavarokon innen:

Csatlakoztattam a női fejléceket a perf panelhez, ahol a GPS ül, hogy lehetővé tegye a GPS könnyű lekapcsolását az áramkörről. A GPS -egység törékeny. A chip antennák eltörhetnek, és a készülék érzékeny a statikus elektromosságra. Egyik készülékem sem tört össze. A GPS -t abban a statikus árnyékolt tasakban tárolom, amely a csomagban található, hogy megvédje a GPS -t.

Függetlenül attól, hogy kenyérsütő deszkát vagy csak áthidaló vezetékeket használ az akkumulátor csatlakozójához, azt javaslom, hogy forró ragasztót használjon annak biztosítására, hogy az áthidaló vezetékek beragadjanak az aljzatba. Nagy baj lenne, ha visszaszerezné a ballonját, és megállapítaná, hogy nem jelentkezett be, mert levált egy áthidaló vezeték.

Javasoljuk a kézmelegítőt, mivel minden melegen és működőképes marad. Általában meghosszabbítom az akkumulátor csatlakozóinak hosszát, lehetővé téve, hogy az akkumulátort az elektronikától külön rekeszben tárolja. A kézmelegítőt közvetlenül az akkumulátorra tettem. Bár az elektronikának kézi melegítők nélkül is működnie kell, azt javaslom. Tegyen egy -két kézmelegítőt az elektronika közelébe, rögzítse a kézmelegítőt, hogy ne érintse az elektronikát. A kézmelegítők sugárzó hője elegendő az elektronika jó állapotának megőrzéséhez.

6. lépés: Indítsa el

Általában körülbelül húsz perccel azelőtt csatlakoztatom az adatgyűjtőt a számítógéphez, hogy tervezzük elengedni a léggömböt. A naplózó csatlakoztatása a számítógéphez nem szükséges. Ezt azért teszem, hogy megbizonyosodjak arról, hogy a GPS fut, és van -e műholdas zár. Amint a naplózó megjeleníti az összes adatot, elfordítom a váltókapcsolót, és lekapcsolom a számítógépet. Mivel az áramkörnek mindig van áramforrása, a GPS forró marad, és műholdas zárral folytatja a naplózást. Ez új fájlt hoz létre a microSD -kártyán.

6: 58 -kor indítottuk el a léggömböt. Korábban terveztük a kilövést, de az első léggömbünk szakadt. Elfelejtettük a csöveket, hogy a ballont a héliumtartályhoz rögzítsük. Tehát a ballont közvetlenül a héliumtartály fúvókájához rögzítettük. A fúvóka rezgései repedést okoznak a ballonban. Szerencsére hoztunk egy tartalék léggömböt. Vágott kerti tömlőt használtunk improvizált csőként, és működött!

A csomag egy szigetelt ebéddobozból állt. Az adatgyűjtő bent ült a kézmelegítővel. Az ebéddobozban bevágott lyuk lehetővé tette, hogy a kamera az ebéddoboz belsejében legyen, miközben akadálytalan kilátást biztosít. Ehhez az indításhoz GoPro Session -t használtunk. Fényképeket készített az utazásról! Az ebéddoboz oldalához és tetejéhez két SPOT GPS egység csatlakozott. Ezeket használtuk a csomagunk nyomon követésére. Az ebédlő doboz oldalán egy kis rést alakítottak ki, hogy a hőmérséklet -érzékelő kilóghasson, és a külső levegőnek tegye ki.

7. lépés: Helyreállítás

Legutóbbi indításkor Duracell 9v akkumulátort használtam. Az akkumulátor feszültségét 9,56 voltként mértem, mielőtt csatlakoztatta volna az adatgyűjtőhöz. Reggel 6:30 körül csatlakoztattam az akkumulátort. Miután a ballon leszállt, visszaszerezték, visszavitték az iskolába, és kinyitották a csomagot, fél 1 óra volt. Kinyitottam a hasznos terhet, hogy megtaláljam, hogy az adatgyűjtő még mindig naplózik! Ezután megmértem a 9V -os akkumulátor feszültségét. Akkumulátor használatakor a feszültség csökken. Az akkumulátor most 7,5 volt volt. Hét óra adatgyűjtés után az akkumulátor még mindig jó állapotban volt.

A léggömb és a csomag Ramonától délre egy kis kanyonban landolt. A helyreállító csapat körülbelül egy órát vezetett, majd az út hátralévő részén túrázott. A mérgező borostyán és a meleg hőmérséklet akadályt jelentett, mégis kitartottak, és sikerült visszaszerezni a léggömböt. Visszatértek az iskolába, és átadták a csomagot. Meglepődtem, hogy az adatgyűjtő még mindig fut. Ez bizakodóvá tett. Kihúztam az akkumulátort, és óvatosan elővettem a microSD kártyát. Ezután a számítógépemhez rohantam. Számomra ez az utazás legizgalmasabb és legizgalmasabb része. Működött az adatgyűjtő? A hátizsákomban kotorásztam, hogy megtaláljam az SD kártya adaptert. Az utolsó két járaton a naplózó 40 000 lábnál leállt, mert rosszul állítottam be a GPS -t repülési üzemmódba. Mivel az egyetlen módja annak, hogy 40 000 láb feletti magasságot elérhessek az időjárási léggömbökkel, fogalmam sem volt, hogy az új kódom működni fog -e.

Csatlakoztattam a microSD kártyát a számítógépemhez, megnyitottam a fájlt, és láttam egy adatokkal teli naplót. Elkezdtem görgetni az adatokat … SIKER !! A napló az egész repülés során folytatódott.

8. lépés: Elemzés és tudomány

A "harmadszoros báj" kifejezés igaznak tűnik. A teljes járat adatait rögzítettük! A léggömb elérte a 91, 087 láb magasságot, és a leghidegebb hőmérséklet -58 fahrenheit volt.

Adataink megerősítik és összehangolják az ismert tudomány nagy részét. Például a sztratoszféra alja -40 és -58 fahrenheit között volt, míg a repülés apogee -jén a hőmérséklet -1,75 fok volt. Az emberek a Föld légkörének legalsó rétegében, a troposzférában élnek. A troposzférában a hőmérséklet a magasság növekedésével csökken. Az ellenkezője igaz a sztratoszférában. Valójában a sztratoszféra teteje öt fokkal lehet nulla felett.

Meglepődtem, hogy a léggömb ilyen lineárisan emelkedett fel. Azt hiszem, ahogy a légkör elvékonyítja a léggömböket, az emelkedési sebesség megváltozik. Engem azonban nem lepett meg a léggömb ereszkedési sebességének görbe. Az a hipotézisem, hogy miért esik le gyorsan, majd fokozatosan a ballon, az ejtőernyővel kapcsolatos. Az apogee -nél olyan kevés a levegő, hogy szerintem az ejtőernyő nem volt olyan hatékony. Az ejtőernyők légellenállást és súrlódást használnak, hogy lassan a földre essenek, így ha kevés a levegő, az ejtőernyő nem olyan hatékony. Ahogy a csomag leereszkedik, a légellenállás növekszik, mert nagyobb a légnyomás és a levegő. Ennek eredményeként az ejtőernyő hatékonyabb lesz, és a csomag lassabban ereszkedik le.

A hőmérséklet és a szélsebesség miatt a legrosszabb tengerszint feletti magasságot 45 551 lábnak nyilvánítom. Ezen a tengerszint feletti magasságban a csomag hideg -58 Celsius -fokot mért. Ha ez nem lenne elég, a szél óránként 45 mérföldet fúj. Bár nehezen találtam adatokat a szél szélcsendesedésre gyakorolt hatására ezen a hőmérsékleten, azt tapasztaltam, hogy a -25 fokos fahrenheit időjárás 45 mérföld / óra széllel -95 fokos szélcsillapítást eredményez. Azt is felfedeztem, hogy a -60 fokos szélhőmérséklet 30 másodperc alatt lefagyasztja a kitett húst. Mindazonáltal ez valószínűleg nem ideális nyaralóhely. Amint a fenti képen látható, nagyszerű kilátás nyílik ebből a magasságból! Tudjon meg többet a windchillről itt:

Nem tudtam volna megjeleníteni és tanulmányozni ezeket az adatokat a nővérem segítsége nélkül, aki mind a 240 sor adatát bevitte. Kisebb testvérek előnyei:)

9. lépés: Következtetés

Ez határozott siker. A tengerszint feletti magasságra, hőmérsékletre, szélsebességre, emelkedési sebességre, ereszkedési sebességre, időre, dátumra, szélességre és hosszúságra vonatkozó adatokat rögzítettük a teljes járaton. Ez elengedhetetlen a tapasztalt nagy magasságú léggömbök és az első indítók számára!

Négy év léggömb indítása után végül egy teljes járatot rögzítettünk az adatokkal. Végül megtudtuk, milyen magasan repülnek lufink. Kicsit közelebb kerültünk a tér megtapasztalásához. Kicsit közelebb kerültünk az érinthetetlen érintéséhez!

Az adatgyűjtő másik jó tulajdonsága, hogy minden adat időbélyegzett. Ez azt jelenti, hogy az adatokat sorba állíthatja az út során készült fényképekkel, amelyek lehetővé teszik az egyes fényképek magasságának és pontos helyének megismerését!

Ez a projekt könnyen reprodukálható és módosítható saját céljaira. Könnyen hozzáadhat további hőmérséklet -érzékelőket, nyomás- és páratartalom -érzékelőket, gejger -számlálókat, a lehetőségek végtelenek. Amíg az érzékelő késedelem nélkül használható, működnie kell!

Köszönjük, hogy időt szánt erre az utasításra. Szívesen válaszolok kérdésekre, válaszolok a megjegyzésekre, és hasznos tippeket és ötleteket adok, úgyhogy lőj le az alábbi megjegyzések részben.

Ez az Instructable néhány versenyen is szerepel, kérjük, szavazzon, ha tetszett vagy valami újat tanult! A díjak elnyerése lehetővé teszi számomra, hogy új eszközöket szerezzek a jobb és fejlettebb projektek megvalósításához

Második hely az érinthetetlen kihívásban

Fődíj a Explore Science Contest 2017 versenyen