Tutoriel calibrage Davis VP2

[mm91]

Voici mes valeurs, sur 162 mesures comparées :

Moyenne des écarts VP2 versus SPIEA: -0.097 mm

Ecart type : 0.713 mm

Le volume moyen d'un auget de ma VP2, calculé avec mes données, est 4.4 mL

Merci JackT,

je note avec un grand intéret ces résultats

et je souhaite qu'ils servent de comparaison à ceux qui feront les mêmes mesures avec leur propre station (Davis ou autres)

[mm91]

La console de la Vantage Vue permet justement d'entrer un coefficient correcteur.

Alors, raison de plus de ne pas toucher aux réglages des augets !

Le problème de cette correction, c'est sa linéarité, alors qu'en fonction de l'intensité des précipitations, les écarts (en %) diffèrent.

OK, il faudrait pouvoir entrer une correction non linéaire;

est-ce possible sur la VUE ?

(ce n'est pas possible avec Wswin32; on peut entrer seulement une pente et un décalage)

Mais avec la méthode par comparaison moyenne avec un pluvio manuel tu englobes cette erreur de non linéarité.

Encore une fois, quand je dis que ma précision (par rapport à un pluvio manuel) est de 0.475 mm (Lacrosse WS2300). c'est toutes conditions confondues.

Comme les 0.713 mm de la Vantage de JackT;

sur ses 162 mesures il y avait certainement des débit de pluie différent.

Mais c'est justement ce chiffre qui est intéressant.

Honnêtement je trouve cette valeur particulièrement bonne pour une Lacrosse; surtout que je l'obtiens en n'ajustant mon coefficient que tous les deux ans environ.

[ollpat]

Bonsoir

Moi je me demande ,si ce n'est pas particulier aux VP2.

Apparemment, réglé à 4.1 le pluviomètre de la VP2 sous-estime.

La majorité en réglant à 3.8 augmente peut-être la sensibilité du pluviomètre de la VP2.

Les augets basculent peut-être plus facilement.......

[jackT]

Le problème de cette correction, c'est sa linéarité, alors qu'en fonction de l'intensité des précipitations, les écarts (en %) diffèrent.

Effectivement, l'écart varie en fonction de la quantité de pluie totale comparée. Avec mes données:

En valeur absolue, l'écart augmente avec la quantité de pluie mesurée :

Les écarts exprimés en % ont une tendance inverse : les valeurs sont d'autant plus élevées avec des pluies faibles :

[alsavosges]

Alors, raison de plus de ne pas toucher aux réglages des augets !

OK, il faudrait pouvoir entrer une correction non linéaire;

est-ce possible sur la VUE ?

(ce n'est pas possible avec Wswin32; on peut entrer seulement une pente et un décalage)

Je préfère effectuer un réglage des augets (puisqu'il est possible de le faire) pour arriver à un écart moyen de + ou - 5% maxi par rapport au Spiea (= précision du pluviomètre de la VP2).

Rien n'empêche de peaufiner en appliquant ensuite une correction logicielle de 1 à 4 % si besoin après ce réglage.

Une correction non linéaire n'est pas possible à partir de la console de la Vue.

[mm91]

Réponse à JackT:

Quand on se rapproche des faibles quantités de pluie, on se rapproche de la résolution du pluvio.

Or la résolution du pluvio est une constante, donc en % elle prend de plus en plus d'importance.

Si la résolution est de 0.5 mm, pour une pluie de 0.5 mm l'erreur est de 100% !

Pour une pluie de 1 mm l'erreur est de 50%

etc.

D'où l'aspect de ta courbe.

D'autre part tu parles de quantité de pluie, or alsavosge parlait de débit (quantité par unité de temps)

[jackT]

Merci JackT,

je note avec un grand intéret ces résultats

et je souhaite qu'ils servent de comparaison à ceux qui feront les mêmes mesures avec leur propre station (Davis ou autres)

La volume d'auget de 5.2 mL me paraissait bien grand. Après vérification, il y avait une erreur dans ma formule Excel... /emoticons/sad@2x.png 2x" width="20" height="20">

La bonne valeur, calculée correctement, est de 4.4 mL

[jackT]

Quand on se rapproche des faibles quantités de pluie, on se rapproche de la résolution du pluvio.

Or la résolution du pluvio est une constante, donc en % elle prend de plus en plus d'importance.

Si la résolution est de 0.5 mm, pour une pluie de 0.5 mm l'erreur est de 100% !

Pour une pluie de 1 mm l'erreur est de 50%

etc.

D'où l'aspect de ta courbe.

Ce que je trouve intéressant avec ces graphiques, sans toutefois pouvoir les expliquer, c'est d'observer une tendance à la sous-estimation de la VP2 (par rapport au SPIEA) pour le faibles volumes de pluie, et une tendance à la surestimation pour des pluies plus volumineuses, comme le montre les droites de tendance sur les graphiques.

[Mitrale]

Ce que je trouve intéressant avec ces graphiques, sans toutefois pouvoir les expliquer, c'est d'observer une tendance à la sous-estimation de la VP2 (par rapport au SPIEA) pour le faibles volumes de pluie, et une tendance à la surestimation pour des pluies plus volumineuses, comme le montre les droites de tendance sur les graphiques.

Très juste /user/2205-jackt/'>jackT! Perso, je pense que c'est un aléa mécanique lié au concept des augets basculants et précisément au moment même où ils basculent. Lorsque l'auget "plein" bascule pour se vider, une certaine quantité d'eau y coule sûrement encore avant d'être réceptionnée par le nouvel auget en passe de se positionner. Bon, ce n'est qu'une supposition...

Dès qu'ici la météo sera plus clémente, j'ai prévu une manip de quantification d'un volume d'eau donné en fonction du débit. J'ai encore à finaliser le mode opératoire sur régulateur de débit et compteur d'impulsions... pour vous le soumettre à vos commentaires avant de noyer mon pluvio. A suivre...

[mm91]

Ce que je trouve intéressant avec ces graphiques, sans toutefois pouvoir les expliquer, c'est d'observer une tendance à la sous-estimation de la VP2 (par rapport au SPIEA) pour le faibles volumes de pluie, et une tendance à la surestimation pour des pluies plus volumineuses, comme le montre les droites de tendance sur les graphiques.

J'ai un petit doute et je pense que tu as les compétences pour le lever !

Quand on fait une régression linéaire,

c'est à dire, en gros, qu'on cherche la meilleure droite passant par le maximum de points,

La répartition de ces point ne joue-t-elle pas sur cette droite ?

Autrement dit:

si tu as plus de points vers les faible pluie (et c'est souvent le cas puisqu'elles sont plus nombreuses que les fortes pluies, mais ça dépend du climat), ceux-ci vont plus influencer sur la droite de régression linéaire qui s'écartera donc plus des points de pluie plus importantes.

(je parle bien de quantité de pluie et non d'intensité)

La régression linéaire n'est-elle pas valable que pour une répartition aléatoire (donc statistiquement régulière) des points ?

C'est une question très mathématique, mais sa réponse est fondamentale pour l'interprétation que l'on fait de nos mesures.

En tous cas j'ai déjà fais l'essai suivant:

à chaque épisode pluvieux, après relevés (pluvio manuel et pluvio auto), je vide bien entendu le pluvio manuel.

Dans mes tableaux apparaît donc chaque fois un relevé "0, 0" (avec date / heure du relevé)

Quand je trace ma courbe de tendance, tous ces relevés à "0" sont donc pris en compte pour la droite de tendance.

Mais j'ai pensé que comme ils étaient très nombreux il pouvaient fausser cette droite de tendance.

J'ai donc fait l'essai en les éliminant (formule du genre: =SI(C2068=0;"";N2068) dans Excel)

Et bien je trouve une droite de tendance nettement différente !

Ce qui aurait tendance à prouver l'influence de la répartition des points.

Edit:

Attention également:

Tu traces la courbe de tendance des écarts,

Mais ç'est la courbe de tendance des points eux-même qui te donnera directement les écarts par rapport à cette courbe.

comme ici:

http://michel.mo.pagesperso-orange.fr/meteo/courbe_pluvio.jpg

(où l'on voit que les écarts sont assez régulièrement répartis avec la quantité de pluie: les points ne s'éloignent pas plus de la droite en haut et en bas)

Je ne sais pas trop ce que peux représenter réellement la courbe de tendance des écarts ?!…

(tu compliques pour rien, ce serait un peu comme confondre une courbe avec sa dérivée)

Très juste /user/2205-jackt/'>jackT! Perso, je pense que c'est un aléa mécanique lié au concept des augets basculants et précisément au moment même où ils basculent. Lorsque l'auget "plein" bascule pour se vider, une certaine quantité d'eau y coule sûrement encore avant d'être réceptionnée par le nouvel auget en passe de se positionner. Bon, ce n'est qu'une supposition...

....................................

ceci explique bien les variations de la valeur mesurée en fonction du débit (intensité de pluie) mais pas en fonction de la quantité de pluie.

Lorsque le débit est trop important, effectivement, comme tu dis, une certaine quantité d'eau continue de couler dans l'auget plein qui, alors, déborde avant (ou pendant) de basculer.

Et la valeur mesurée est en général sous estimée (par rapport à un étalonnage fait avec un débit plus faible)

(mais j'ai aussi constaté l'inverse; sans doute par "affolement" des augets)

[mm91]

Oups... mL... c'est corrigé!

Si tu as divisé une hauteur (mm) par un nombre de basculements tu obtiens bien des mm (millimètres).

Pour obtenir des ml (millilitres: un volume) il faut diviser ce résultat par la surface (mesurée exactement si possible) du pluvio.

Est-ce bien ce que tu as fait ?

mm = l/m² (une hauteur)

(l/m²) / m² = l (un volume)

[jackT]

La répartition de ces point ne joue-t-elle pas sur cette droite ?

Oui, bien sûr, la répartition des points va influencer cette droite. En analysant des données expérimentales ou des données météorologiques, il est quasi impossible d'avoir une répartition régulière des points tout au long de l'échelle considérée. C'est le cas avec nos mesures de pluie, et autant ton graphique que le miens montre une densité de points beaucoup plus forte pour les faibles volumes de pluie.

Au delà des résultats mathématiques d'une régression linéaire ou d'une analyse de correlation, il faut aussi toujours vérifier visuellement qu'il n'y ait pas un point (ou un très petit nombre de point) isolé qui pourrait avoir un poids très important sur le calcul de regression.

Un exemple trouvé sur Internet :

Le point tout en haut à droite "tire" fortement la droite de regression vers le haut. Dans ce cas, il serait souhaitable d'avoir plusieurs autres valeurs pour la zone 300 < X < 500 pour confirmer cette tendance.

[tudgur]

Oups... mL... c'est corrigé!

Le "gloops" était plus pour le 5.2 mais je vois que c'est aussi corrigé : cela me paraissait énorme !

Déjà, 4.4 mL...

[jackT]

Est-ce bien ce que tu as fait ?

Oui.

[tudgur]

Dès qu'ici la météo sera plus clémente, j'ai prévu une manip de quantification d'un volume d'eau donné en fonction du débit. J'ai encore à finaliser le mode opératoire sur régulateur de débit et compteur d'impulsions... pour vous le soumettre à vos commentaires avant de noyer mon pluvio. A suivre...

Une suggestion : essaye de récupérer une "poche de perfusion" (je n'en connais pas le nom exact) et son goutte à goutte réglable.

Et tu perfuses ton pluvio avec un volume connu !

Il existe aussi des éprouvettes graduées (mais pas d'un grand volume) avec robinet réglable.

[Mitrale]

Une suggestion : essaye de récupérer une "poche de perfusion" (je n'en connais pas le nom exact) et son goutte à goutte réglable.

Et tu perfuses ton pluvio avec un volume connu !

Il existe aussi des éprouvettes graduées (mais pas d'un grand volume) avec robinet réglable.

Lol, c'est très exactement ce que j'ai prévu de faire /user/4546-tudgur/'>tudgur!

• Les régulateurs de débits sont réglables de 5 à 250 ml/h ce qui correspondrait pour le pluvio Davis à une pluie de 0,2 à 12 mm/h. Je pense qu'on devrait être là tout à fait dans une fourchette "météo". En l'ouvrant complètement on atteindrait un débit bien supérieur...

[align=center][/align]

[align=center] [/align]

• J'ai aussi prévu de brancher le câble du pluvio (connecteur RJ11) directement sur un compteur d'impulsions pour compter automatiquement le nombre de basculements des augets.

• Pour l'eau à quantifier, j'ai prévu de la peser au préalable sur une balance de labo (max 500g mais précise au 1/10g et étalonnée avec un poids étalon de 500g de classe M1). Je ne sais pas encore s'il faudrait pendre une poche de perf pesée avant/après ou la laisser ouverte comme un entonnoir à remplir, ce pour avoir le moins de gouttes possibles qui resteraient accrochées... à vérifier et à quantifier!

• Il faudra aussi que décrive très précisément la manip à répéter pour chaque nouvelle mesure. Exemple, sèchement au préalable des augets et remis dans la même position etc... pour pouvoir être facilement reconduite et garantir une certaine fidélité des mesures.

A suivre!

[tudgur]

Lol, c'est très exactement ce que j'ai prévu de faire /user/4546-tudgur/'>tudgur!

• Pour l'eau à quantifier, j'ai prévu de la peser au préalable sur une balance de labo (max 500g mais précise au 1/10g et étalonnée avec un poids étalon de 500g de classe M1). Je ne sais pas encore s'il faudrait pendre une poche de perf pesée avant/après ou la laisser ouverte comme un entonnoir à remplir, ce pour avoir le moins de gouttes possibles qui resteraient accrochées... à vérifier et à quantifier!

• Il faudra aussi que décrive très précisément la manip à répéter pour chaque nouvelle mesure. Exemple, sèchement au préalable des augets et remis dans la même position etc... pour pouvoir être facilement reconduite et garantir une certaine fidélité des mesures.

Étonnant que tu aies eu la même idée ! (Je ne vais pas utiliser la formule de circonstance au risque de ma faire enfler les chevilles...)

Tu n'as pas d'éprouvette graduée de 500 mL ?

Je ne pense pas que l'essuyage des augets soit nécessaire : dès le premier remplissage, ils seront mouillés !!!

[Mitrale]

ceci explique bien les variations de la valeur mesurée en fonction du débit (intensité de pluie) mais pas en fonction de la quantité de pluie.

Lorsque le débit est trop important, effectivement, comme tu dis, une certaine quantité d'eau continue de couler dans l'auget plein qui, alors, déborde avant (ou pendant) de basculer.

Et la valeur mesurée est en général sous estimée (par rapport à un étalonnage fait avec un débit plus faible)

(mais j'ai aussi constaté l'inverse; sans doute par "affolement" des augets)

Tout à fait /user/816-mm91/'>mm91, je pense qu'à débit constant (faible ou grand) le rapport (volume d'eau quantifié / volume d'eau versé) devrait rester le même quel que soit le volume versé.

[tudgur]

Je ne pense pas que tu aies besoin d'une précision extrême pour tes mesures.

En effet, le pluvio Davis est mécanique et comme la plupart des appareils de mesure mécaniques,il ne doit pas être très "fidèle" (au sens physique du terme bien entendu !)

On le voit bien quand on veut faire un calibrage avec un volume donné : difficile d'obtenir des basculements successifs avec un même volume d'eau.

[Mitrale]

Étonnant que tu aies eu la même idée ! (Je ne vais pas utiliser la formule de circonstance au risque de ma faire enfler les chevilles...)

Tu n'as pas d'éprouvette graduée de 500 mL ?

Je ne pense pas que l'essuyage des augets soit nécessaire : dès le premier remplissage, ils seront mouillés !

• L'éprouvette gradué de 500ml est une bonne idée, mais il faudrait alors que je puisse y adapter ma tubulure de perf... Ça me donne une autre idée, un tube en PVC sanitaire de 50mm Ø sur environ 300mm de longueur et obturé en bas par un bouchon que je percerai pour y adapter ma tubulure. Ensuite pour le volume, je percerai le tube à environ 250mm de hauteur, pour avoir toujours la même quantité d'eau soit environ 450ml, l’excédent d'eau s'écoulant par ce trou. Puis je récupère toute l'eau restante à la sortie de la perf pour la peser et j'aurai ainsi au bout de quelques itérations mon volume d'eau défini avec la précision de ma balance soit +/-0,1ml.

• Plus qu'à un essuyage je pensais surtout une "vidange" de l'auget qui n'a pas encore basculé.
  

PS: Mon pluvio est toujours encore réglé d'usine!

[tudgur]

Je pensais à l'éprouvette pour le volume d'eau à verser dans la poche de perf...

[jackT]

Sur trois Vantage Pro 2 achetées, aucune n'avait les augets équilibrés !

Bonjour,

Je remonte ce post car je viens de voir une information intéressante à ce sujet dans un autre forum : http://www.wxforum.net/index.php?topic=25385.0 .

Il semblerait que l'asymétrie des augets soit intentionnelle. Voici la réponse que Davis a faite (voir wxforum.net) :

Ils [les augets] sont asymétriques pour éviter qu'ils puissent être trop facilement en balance et générer des "fausses" impulsions.

....

Le pluviomètre est précis pour mesurer une accumulation de pluie, et cette asymétrie n'aura un impact non-négligeable que dans le cas d'un épisode pluvieux de 0.2 mm ou 0.6 mm ( 1 ou 3 basculements)

Et ceci probablement pour éviter des fausses mesures de pluie lorsque l'ISS est "secoué" lors de forts vents - voir http://www.wxforum.net/index.php?topic=5664.0

Je ne sais pas depuis combien de temps Davis installe ses pluviomètres avec des augets asymétriques, mais ma VP2 achetée fin 2005 a des augets de même poids - ils peuvent être facilement positionnés (à vide) en balance, horizontalement.

[tudgur]

Il semblerai que l'asymétrie des augets soit intentionnelle. Voici la réponse que Davis a faite (voir wxforum.net)

Voilà une explication à un défaut qui n'en serait donc pas un !

Cependant, mon pluvio de Plouguerneau étant séparé du reste de la station, à moins d'un mètre de haut et dans un endroit (volontairement) cloisonné par des haies de 1.5 à 2 m, je ne modifierai pas cet équilibrage.

De plus, ici, avec la rosée très fréquente, on manquerait des basculements...

Par contre, à Serre Chevalier, il faut que je le supprime !

Mais donc, pour des installations classiques, ou au-dessus d'un faîtage, il faudrait donc ne pas faire cet équilibrage.

[bernardt60]

Bonjour,

Je remonte ce post car je viens de voir une information intéressante à ce sujet dans un autre forum : http://www.wxforum.net/index.php?topic=25385.0 .

Il semblerait que l'asymétrie des augets soit intentionnelle. Voici la réponse que Davis a faite (voir wxforum.net) :

d'Als

Et ceci probablement pour éviter des fausses mesures de pluie lorsque l'ISS est "secoué" lors de forts vents - voir http://www.wxforum.net/index.php?topic=5664.0

Je ne sais pas depuis combien de temps Davis installe ses pluviomètres avec des augets asymétriques, mais ma VP2 achetée fin 2005 a des augets de même poids - ils peuvent être facilement positionnés (à vide) en balance, horizontalement.

C'est bien pour cela qu'au grand désespoir d'Alsavosges je ne suis par un fervent du bricolage maison(je ne parle pas du réglage des vis), surtout sur du matériel qui n'a pas un coût non négligeable et auquel on devrait faire confiance lors de la sortie d'usine !

[mm91]

Bonjour,

Je remonte ce post car je viens de voir une information intéressante à ce sujet dans un autre forum : http://www.wxforum.net/index.php?topic=25385.0 .

Il semblerait que l'asymétrie des augets soit intentionnelle. Voici la réponse que Davis a faite (voir wxforum.net) :

Et ceci probablement pour éviter des fausses mesures de pluie lorsque l'ISS est "secoué" lors de forts vents - voir http://www.wxforum.net/index.php?topic=5664.0

Je ne sais pas depuis combien de temps Davis installe ses pluviomètres avec des augets asymétriques, mais ma VP2 achetée fin 2005 a des augets de même poids - ils peuvent être facilement positionnés (à vide) en balance, horizontalement.

Pour ne pas que les augets puissent rester en équilibre ils sont montés en équilibre instable (centre de gravité au dessus de l'axe de rotation)

Pour ne pas qu'ils soient trop sensible aux secousses et vibrations on les fait légers.

(faible inertie = ils suivent mieux les mouvement du pluviomètre et ont donc moins de mouvement relatif donc moins de bascule intempestive)

Le fait qu'ils soient légèrement déséquilibrés peut, peut-être aller dans le bon sens, mais franchement je ne crois pas que ce soit fait volontairement pour cela.

De toute façon ça fait longtemps qu'on a expliqué ici qu'un léger déséquilibrage des augets n'avait pratiquement aucune importance:

1/ pour la majorité des pluies, l'erreur induite par un déséquilibrage s'annule très vite au bout de quelques basculements.

2/ pour les très faibles pluies (et donc aussi la rosée) c'est la résolution qui détermine la précision, elle est toujours largement supérieure au défaut d'équilibrage qui est donc négligeable sur le résultat.

Avec une résolution de 0.5 mm, si on mesure 0.5 mm de pluie (ou de rosée), c'est à 0.5 mm près (erreur = 100%) et un déséquilibrage ne change rien !

Et même pour les inconditionnels d'un étalonnage par réglage d'augets: ne vous préoccupez-pas de l'équilibrage (qui d'ailleurs est contradictoire: si vous étalonnez chaque auget indépendamment vous créerez forcément un déséquilibre)

Pour mieux comprendre, voir éventuellement:

http://michel.mo.pagesperso-orange.fr/meteo/principe_du_pluviometre_a_augets.pdf

Et pour qu'on parle bien de la même chose:

- équilibrage des augets = ils basculent pour exactement le même poids d'eau.

- étalonnage des augets = on règle les vis des butées pour que l'indication de la station corresponde à la pluie réelle;

pour cela deux méthodes:

on règle les vis pour qu'un auget bascule à la valeur donnée par le fabricant (mauvaise méthode car difficile de faire un grand nombre de mesures, et ne tient pas compte de la surface du pluvio !)

on règle les vis pour obtenir la même indication qu'un pluviomètre manuel (moyenne sur un grand nombre de mesures) (meilleure méthode, déjà longuement expliquée et recommandée par Davis)