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FHEM => Automatisierung => Thema gestartet von: netwalk am 28 Februar 2016, 09:41:39

Titel: Berechnungsfehler im Modul 98_dewpoint.pm?
Beitrag von: netwalk am 28 Februar 2016, 09:41:39
Hallo,

mir ist vorhin aufgefallen, dass ich im Plot des Außensensors heute Morgen (02:45 Uhr und 08:35 Uhr) einen starken Sprung im Taupunkt-Verlauf habe.
Daraufhin habe ich mir das Log genauer angeschaut und festgestellt, dass dieser Sprung stattfindet, wenn die Temperatur genau 0°C beträgt (TP -6.1 auf -6.9 und -5.0 auf -4.3).

2016-02-28_02:19:23 ths.au.Aussen dewpoint: -6.0
2016-02-28_02:24:35 ths.au.Aussen humidity: 63
2016-02-28_02:24:35 ths.au.Aussen dewpoint: -6.0
2016-02-28_02:29:47 ths.au.Aussen temperature: 0.1
2016-02-28_02:29:47 ths.au.Aussen dewpoint: -6.1
2016-02-28_02:34:59 ths.au.Aussen humidity: 63
2016-02-28_02:34:59 ths.au.Aussen dewpoint: -6.1
2016-02-28_02:40:11 ths.au.Aussen temperature: 0.1
2016-02-28_02:40:11 ths.au.Aussen dewpoint: -6.1
2016-02-28_02:45:23 ths.au.Aussen humidity: 63
2016-02-28_02:45:23 ths.au.Aussen dewpoint: -6.1
2016-02-28_02:46:02 ths.au.Aussen temperature: 0
2016-02-28_02:46:02 ths.au.Aussen dewpoint: -6.9
2016-02-28_02:55:48 ths.au.Aussen humidity: 63
2016-02-28_02:55:48 ths.au.Aussen dewpoint: -6.9
2016-02-28_02:56:27 ths.au.Aussen temperature: 0
2016-02-28_02:56:27 ths.au.Aussen dewpoint: -6.9
2016-02-28_02:58:24 ths.au.Aussen temperature: -0.1
2016-02-28_02:58:24 ths.au.Aussen dewpoint: -7.0
2016-02-28_03:06:12 ths.au.Aussen humidity: 63
2016-02-28_03:06:12 ths.au.Aussen dewpoint: -7.0
2016-02-28_03:08:48 ths.au.Aussen temperature: -0.2
2016-02-28_03:08:48 ths.au.Aussen dewpoint: -7.1
2016-02-28_03:12:42 ths.au.Aussen humidity: 64


2016-02-28_08:23:32 ths.au.Aussen dewpoint: -5.2
2016-02-28_08:26:08 ths.au.Aussen temperature: -0.2
2016-02-28_08:26:08 ths.au.Aussen dewpoint: -5.1
2016-02-28_08:29:23 ths.au.Aussen temperature: -0.1
2016-02-28_08:29:23 ths.au.Aussen dewpoint: -5.1
2016-02-28_08:33:17 ths.au.Aussen temperature: 0
2016-02-28_08:33:17 ths.au.Aussen dewpoint: -5.0
2016-02-28_08:33:56 ths.au.Aussen humidity: 72
2016-02-28_08:33:56 ths.au.Aussen dewpoint: -5.0
2016-02-28_08:35:53 ths.au.Aussen temperature: 0.1
2016-02-28_08:35:53 ths.au.Aussen dewpoint: -4.3
2016-02-28_08:41:05 ths.au.Aussen temperature: 0.2
2016-02-28_08:41:05 ths.au.Aussen dewpoint: -4.2
2016-02-28_08:44:20 ths.au.Aussen humidity: 72
2016-02-28_08:44:20 ths.au.Aussen dewpoint: -4.2



Eine Gegenprüfung in den Logfiles anderer Sensoren bestätigte dies.

Nun habe ich die durch das Modul errechneten Taupunkte mit gängigen Online-Taupunktrechnern verglichen

(http://www.architekt-schiller.de/bauphysik/taupunktrechner/ (http://www.architekt-schiller.de/bauphysik/taupunktrechner/),http://www.wetterochs.de/wetter/feuchte.html (http://www.wetterochs.de/wetter/feuchte.html),...)

und stelle fest, dass für positive Temperaturen das dewpoint-Modul recht gute Werte liefert, aber bei negativen Werten der Taupunkt generell stark abweicht. Ich habe danach willkürlich Stichproben aus den Logfiles für Temperaturen unterhalb 0°C genommen und verglichen, es zeichnet sich eine Tendenz ab, dass die Abweichung stärker ist, je geringer die gemessene Luftfeuchtigkeit ist. Konkret: bei Werten um die 90% ist die Abweichung nur 0.1 bis 0.2, bei Werten um 60% jedoch bereits um die 1°C.

Ist dieses Problem bekannt?
Titel: Antw:Berechnungsfehler im Modul 98_dewpoint.pm?
Beitrag von: stromer-12 am 28 Februar 2016, 10:41:51
Bei Wetterochs sind zB für Temperaturen unter 0°C zwei Parameter vorhanden.

Parameter:
a = 7.5, b = 237.3 für T >= 0
a = 7.6, b = 240.7 für T < 0 über Wasser (Taupunkt)
a = 9.5, b = 265.5 für T < 0 über Eis (Frostpunkt)


Bei dewpoint wird für unter 0°C letzterer verwendet.
Titel: Antw:Berechnungsfehler im Modul 98_dewpoint.pm?
Beitrag von: netwalk am 28 Februar 2016, 11:49:48
@stromer-12
Heißt das, dass im dewpoint-Modul unter 0°C nicht der Taupunkt, sondern der Frostpunkt berechnet wird?
Titel: Antw:Berechnungsfehler im Modul 98_dewpoint.pm?
Beitrag von: netwalk am 01 März 2016, 12:02:58
Ich habe nun testweise im Modul den bisher gesetzten Parameter für die Taupunkt-Kalkulation wie folgt geändert:

#vorher: my $B = ($temperature > 0) ? 237.3 : 265.5;

#jetzt:
my $B = ($temperature > 0) ? 237.3 : 240.7;


und erhalte nun eine geglättete Kurve.
Stichproben für den Bereich unter 0°C liefern jetzt im Vergleich mit entsprechenden Online-Rechnern schlüssige Werte.

Was muss man tun, damit sich der Autor des Moduls dieses Problem einmal anschaut und ggf. eine Änderung vornimmt?


Titel: Antw:Berechnungsfehler im Modul 98_dewpoint.pm?
Beitrag von: CoolTux am 01 März 2016, 13:38:00
Den Author per PM benachrichtigen.
Titel: Antw:Berechnungsfehler im Modul 98_dewpoint.pm?
Beitrag von: Joachim am 05 März 2016, 13:59:35
Moin netwalk,

Ich habe das Modul auch nur geerbt, das entbindet mich aber sicherlich nicht, mich hier zu kümmern.

Wie Du richtig bemerkt hast, gibt es bei Werten unter 0°C Probleme.
a) es gibt immer noch einen Taupunkt,
b) es gibt zusätzlich einen Frostpunkt.
c) es gibt verschiedene mehr oder weniger genaue Möglichkeiten, diese Werte zu bestimmen.

Ein schneller Blick in den Code zeigt mir aber, dass Du auf dem richtigen Weg bist, denn in der Berechnung der absoluten Feuchte (darüber habe ich das Modul geerbt) wird von mir mit den richtigen Werten gearbeitet, den Taupunkt hatte ich damals nicht angefasst. Jetzt muss ich erst einmal wieder begreifen, warum ich das damals so gebaut habe.
Ich werde mich darum kümmern, das kann allerdings etwas dauern, da ich z.Z. mit anderen Problemen voll ausgelastet bin.

Gruß Joachim

Titel: Antw:Berechnungsfehler im Modul 98_dewpoint.pm?
Beitrag von: Prof. Dr. Peter Henning am 06 März 2016, 05:11:03
Na, dann schaut Euch mal diese Kurven hier an.

LG

pah
Titel: Antw:Berechnungsfehler im Modul 98_dewpoint.pm?
Beitrag von: CoolTux am 06 März 2016, 09:07:12
Also Pah,

ich habe nicht viel aufgepasst zu Schulzeiten, aber das das keine Kurven sind weiß sogar nicht. Nennt man das nicht linearen Anstieg.  :D
Titel: Antw:Berechnungsfehler im Modul 98_dewpoint.pm?
Beitrag von: Prof. Dr. Peter Henning am 06 März 2016, 12:11:24
Erst einmal ist auch eine Gerade eine Kurve - nämlich mit Krümmung Null. "Kurve" ist mathematisch der umfassendere Begriff.
Und zweitens ist die Krümmung hier eben NICHT Null. Ich kann gerne die Ableitung ausrechnen - ist mit Mathematica (damit ist das hier geplottet) ein Klacks.

Merke: Du hättest nicht nur besser aufpassen sollen, sondern inzwischen auch mal zum Augenarzt gehen sollen  ;D

LG

pah
Titel: Antw:Berechnungsfehler im Modul 98_dewpoint.pm?
Beitrag von: CoolTux am 06 März 2016, 12:24:26
Ok hast natürlich Recht. Davon habe ich in der Tat schon gehört.

Das mit dem Augenarzt kannste knicken. Hast mal versucht noch in diesem Jahrzehnt einen Termin bei einem Augenarzt zu bekommen? Also hier bei uns ist das Hoffnungslos.  ;D
Titel: Antw:Berechnungsfehler im Modul 98_dewpoint.pm?
Beitrag von: netwalk am 11 November 2016, 13:04:27
Hallo Joachim,

ZitatEin schneller Blick in den Code zeigt mir aber, dass Du auf dem richtigen Weg bist, denn in der Berechnung der absoluten Feuchte (darüber habe ich das Modul geerbt) wird von mir mit den richtigen Werten gearbeitet, den Taupunkt hatte ich damals nicht angefasst. Jetzt muss ich erst einmal wieder begreifen, warum ich das damals so gebaut habe.
Ich werde mich darum kümmern, das kann allerdings etwas dauern, da ich z.Z. mit anderen Problemen voll ausgelastet bin.

jetzt wird's ja wieder kalt. ;)
Hattest Du Dir die Sache noch einmal angeschaut?