Sommario:

L'ultimo registratore di dati per mongolfiere ad alta quota: 9 passaggi (con immagini)
L'ultimo registratore di dati per mongolfiere ad alta quota: 9 passaggi (con immagini)

Video: L'ultimo registratore di dati per mongolfiere ad alta quota: 9 passaggi (con immagini)

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Anonim
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L'ultimo registratore di dati per mongolfiere ad alta quota
L'ultimo registratore di dati per mongolfiere ad alta quota

Registra i dati dei palloni meteorologici ad alta quota con l'ultimo registratore di dati dei palloni meteorologici ad alta quota.

Un pallone meteorologico d'alta quota, noto anche come pallone d'alta quota o HAB, è un enorme pallone riempito di elio. Questi palloncini sono una piattaforma che consente a esperimenti, raccoglitori di dati o praticamente qualsiasi cosa di andare nello spazio vicino. I palloni raggiungono spesso altezze di 80.000 piedi con alcuni che superano i 100.000 piedi. Un hab ha tipicamente un carico utile che contiene un paracadute, un riflettore radar e un pacco. Il pacchetto di solito contiene una fotocamera e un'unità GPS utilizzata per tracciare e recuperare il pallone.

Man mano che il pallone guadagna quota, la pressione diminuisce. Con meno pressione all'esterno del palloncino, il palloncino si espande, diventando così grande da scoppiare! Il paracadute restituisce quindi il carico utile a terra, spesso a molte miglia da dove è stato lanciato il pallone.

La mia scuola usa regolarmente questi palloncini per catturare video della curvatura della terra. Con variazioni estreme di temperatura e pressione, grandi quantità di radiazioni e velocità del vento, è possibile acquisire molti dati interessanti da questi voli.

Questo progetto è iniziato quattro anni fa con un seminario socratico sullo spazio. Il seminario è servito da ispirazione. I miei coetanei hanno deciso che volevano raggiungere lo spazio. Tocca l'intoccabile. Decisero che il modo per raggiungere lo spazio sarebbe stato con i palloni meteorologici. Vai avanti quattro anni dopo e abbiamo lanciato 16 palloncini. 15 sono stati recuperati, il che è un record impressionante per i recuperi di palloni meteorologici. Quest'anno ho iniziato il liceo e mi sono unito alla squadra di lancio dei palloni meteorologici. Quando mi sono reso conto che nessun dato veniva registrato, ho deciso di cambiarlo. Il mio primo registratore di dati è stato il più semplice registratore di dati con palloncino ad alta quota Arduino. Questa nuova versione acquisisce più dati, guadagnandosi il titolo di Ultimate. Con questo, altitudine, temperatura, velocità del vento, velocità di salita e discesa, latitudine, longitudine, ora e data vengono acquisiti e memorizzati su una scheda microSD. Questa versione utilizza anche la scheda perf per aumentare la durata e ridurre i rischi. Il design è realizzato in modo che un Arduino Nano possa essere collegato sopra. I dati raccolti da questo data logger consentono a noi studenti di toccare il confine dello spazio. Possiamo toccare l'intoccabile!

Questo nuovo registratore di dati fornisce più dati rispetto alla maggior parte dei registratori di palloncini acquistabili. Può anche essere costruito per meno di $ 80 mentre un negozio acquistato ti costerà più di $ 200. Iniziamo!

Passaggio 1: parti, programmi, strumenti e librerie

Parti, programmi, strumenti e librerie
Parti, programmi, strumenti e librerie
Parti, programmi, strumenti e librerie
Parti, programmi, strumenti e librerie
Parti, programmi, strumenti e librerie
Parti, programmi, strumenti e librerie
Parti, programmi, strumenti e librerie
Parti, programmi, strumenti e librerie

Parti

Arduino - Un Nano è il migliore in quanto può essere agganciato in cima. Ho anche usato Arduino Uno con i fili che lo collegano

Ti consiglierei di utilizzare un Arduino originale perché molti dei cloni potrebbero non funzionare alle basse temperature a cui è esposto il data logger. La temperatura più fredda registrata sul nostro volo è stata di -58 gradi fahrenheit. Con un'adeguata protezione dagli agenti atmosferici e scaldamani, un clone può funzionare.

$ 5- $ 22 (a seconda della qualità)

store.arduino.cc/usa/arduino-nano

Unità GPS: fornisce ora, data, altitudine, discesa, salita e dati sulla velocità del vento

Consiglio vivamente questa unità. La maggior parte delle unità GPS non funziona oltre i 60.000 piedi. Dal momento che i palloni ad alta quota vanno più in alto, quelli non funzionano. Quando è in modalità volo, questa unità funziona a 160.000 piedi.

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

$30

MicroSD Data Logger: contiene una scheda MicroSD e ci consente di memorizzare i dati che raccogliamo

Ce ne sono molti sul mercato e sicuramente alcuni più economici. Sono andato con questo perché è leggero, Sparkfun ha un'ottima documentazione ed è molto facile da usare. Quando è collegata ai pin 0 e 1, la funzione Serial.print scrive su di esso. È così facile!

www.sparkfun.com/products/13712

$15

Sensore di temperatura: ne uso uno per fornire la temperatura esterna, ma se ne può aggiungere facilmente un altro per fornire la temperatura dall'interno del carico utile

Ho usato il sensore di temperatura tmp36. Questo sensore analogico funziona senza il comando di ritardo. L'unità GPS non può funzionare con ritardi quindi questo sensore è l'ideale. Per non parlare del fatto che è economico e richiede solo un singolo pin analogico. Inoltre, funziona a 3,3 volt, che è ciò su cui funziona l'intero circuito. Questo componente è fondamentalmente un abbinamento perfetto!

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

$1.50

Resistori 1k (2x) - Questi sono utilizzati per le linee di ricezione del GPS e del registratore di dati MicroSD

L'Arduino fornisce 5 volt a questi pin. Un resistore da 1k abbassa la tensione a un livello sicuro per queste unità.

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

75¢

LED - Lampeggia ogni volta che vengono raccolti i dati (opzionale)

Anche Arduino e MicroSd lampeggiano ogni volta che vengono raccolti dati. Questo, tuttavia, lo rende più evidente. I fili su questo potrebbero essere estesi anche in modo che il led sporga. Questo viene utilizzato per garantire che la registrazione dei dati stia avvenendo.

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

Perf Board - Ciò consente un circuito più permanente e riduce il rischio poiché i fili non possono cadere. In alternativa, è possibile utilizzare una breadboard o un pcb

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

50¢

Connettore della batteria: utilizzo una batteria da 9 V sui miei lanci. Questo collega la batteria al circuito. Ho saldato il giunto di collegamento dei cavi dei ponticelli su questi per fornire una connessione più semplice

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

70¢

Micro interruttore a levetta: lo uso per accendere l'unità. Ciò mi consente di mantenere la batteria collegata mantenendo il sistema spento (opzionale)

Ho recuperato il mio da una lampada lunare. Qualsiasi microinterruttore funzionerà.

MicroSwitchLink

20¢

Intestazioni maschio e femmina - Usale per consentire a componenti come il GPS e Arduino di staccarsi dal circuito. (Consigliato)

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

Scheda MicroSD: consiglierei una scheda da 4-16 GB. I log non occupano molto spazio

Il mio data logger funzionava dalle 6:30 alle 13:30 e utilizzava solo 88 kilobyte di spazio. È meno di 1/10 di megabyte.

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

$7

Fonte di energia - Lo spazio è freddo, quindi le batterie liquide si congeleranno. Questo significa niente batterie alcaline. Le batterie al litio funzionano benissimo! Ho usato una batteria da 9v

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

$1

Il costo totale arriva a $ 79,66! I taglialegna commerciali costano circa $ 250, quindi considera questo uno sconto del 68%. Probabilmente hai anche molti di questi articoli come Arduino, Sd Card, ecc. Che riducono i costi. Passiamo alla costruzione

Programmi

L'unico programma necessario è l'IDE Arduino. Questo è il linguaggio nativo di Arduino e viene utilizzato per caricare il codice, scrivere codice e per i test. Puoi scaricare il software gratuitamente qui:

Biblioteche

Usiamo due librerie in questo schizzo. La libreria NeoGPS viene utilizzata per interagire con l'unità GPS. La libreria seriale del software consente la comunicazione seriale su pin aggiuntivi. Ci colleghiamo sia al GPS che al datalogger MicroSd tramite comunicazione seriale.

NeoGPS

SoftwareSerial: è possibile utilizzare qualsiasi libreria seriale di software. Questo l'avevo già scaricato, quindi l'ho usato.

Hai bisogno di aiuto per installare una libreria? Leggi questo:

Utensili

Saldatore - Le intestazioni dovranno essere collegate a più componenti e un saldatore viene utilizzato per collegare i componenti alla scheda perforata e creare tracce.

Saldatore - Utilizzato in combinazione con il saldatore.

Passaggio 2: mettere insieme il circuito

Mettere insieme il circuito
Mettere insieme il circuito
Mettere insieme il circuito
Mettere insieme il circuito
Mettere insieme il circuito
Mettere insieme il circuito
Mettere insieme il circuito
Mettere insieme il circuito

Dovrai saldare le intestazioni su alcuni componenti. Scopri come farlo qui:

Segui lo schema della breadboard o della scheda perf sopra. Non collegare il sensore di massa della temperatura alla massa del GPS o del registratore di dati microSD poiché rovinerebbe i dati sulla temperatura. Se stai usando una perf board, guarda questo tutorial su come creare tracce. Questa è una tecnica:

Fare attenzione quando si collegano i componenti. Assicurati di avere la polarità e i pin corretti. Controlla le tue connessioni due volte!

Arduino - GPS3.3v --- VCC

GND --- GND

D3 ----- Resistenza 1k----- RX

D4 ------ TX

Arduino -- OpenLog

Ripristina --- GRN

D0 ---- TXD1 ---- Resistenza 1k---- RX

3.3v ----- VCC

GND ---- GND

GND ---- BLK

Arduino - Sensore di temperatura - Usa la foto sopra per identificare quale gamba è quale

3.3v ------ VCC

GND ---- GND (Questo dovrebbe essere sul proprio pin Arduino o collegato all'alimentatore GND. Se collegato al GPS o al logger distorcerà i dati sulla temperatura.)

Segnale --- A5

Arduino -- LED

D13 ------ + (gamba più lunga)

GND ------ - (gamba più corta)

Arduino -- Connettore batteria

Vin ---- Micro interruttore a levetta ---- Positivo (rosso)

GND ----- Negativo (Nero)

Passaggio 3: programmazione

Programmazione
Programmazione
Programmazione
Programmazione
Programmazione
Programmazione

Usiamo due librerie in questo programma, NeoGPS e SoftwareSerial. Entrambi possono essere scaricati dalla pagina delle parti di questo Instructable. Quando si interfaccia il GPS in un programma Arduino, viene in genere utilizzata la libreria TinyGPS. Tuttavia, non sono riuscito a farlo funzionare con il GPS che usiamo.

La libreria SoftwareSerial ci permette di connettere due dispositivi ad Arduino tramite connessione seriale software. Sia il registratore di dati GPS che MicroSD lo utilizzano. Anche altre librerie possono farlo e dovrebbero funzionare con il codice. Avevo già questo sul mio computer e funziona, quindi l'ho usato.

Il codice è basato sul mio ultimo registratore di dati. Il cambiamento principale è l'aggiunta del sensore di temperatura. Il GPS è basato sui satelliti. Ciò significa che il GPS deve prima connettersi ai satelliti prima di poter visualizzare i dati. Un blocco consiste nel fatto che il GPS è collegato a quattro satelliti. Una nota veloce è che più satelliti è connesso il GPS, più accurati sono i dati forniti. Il programma stampa il numero di satelliti collegati su ogni riga di dati. È stato collegato a dodici satelliti per la maggior parte del mio volo.

Potrebbe essere necessario modificare il programma in modo che funzioni per te. Sebbene tutto il codice possa essere modificato, consiglierei di modificare il fuso orario, il tempo tra le letture e l'unità di misura della temperatura. Un tipico pallone meteorologico è in volo per circa due ore. Il GPS riceve i dati dai satelliti ogni secondo. Ciò significa che, se memorizziamo ogni dato inviato, avremo 7.000 letture. Poiché non mi interessa rappresentare graficamente 7.000 voci di dati, scelgo di registrare ogni 30a lettura. Questo mi fornisce 240 punti dati. Un po' più ragionevole di un numero.

Ti starai chiedendo perché usiamo una variabile i e un'istruzione if per salvare ogni 30a lettura invece di usare semplicemente un comando di ritardo e aspettare 30 secondi. La risposta è che le letture GPS sono molto delicate. Un ritardo di 30 secondi significa che il GPS non sta catturando tutti i set di dati e causa il disordine dei nostri dati.

Dovrai modificare questi valori con il tuo offset dal Coordinated Universal Time (UTC).

Se non conosci il tuo lo puoi trovare qui

statico const int32_t

zone_ore = -8L; // PST

statico const int32_t

zone_minuti = 0L; // di solito zero

Questa riga dovrebbe essere modificata con la frequenza con cui si desidera registrare una lettura. Ho impostato il mio per una lettura ogni 30 secondi.

se (io == 30) {

Se non vivi negli Stati Uniti, probabilmente vorrai misurare la temperatura in gradi Celsius. Per fare ciò, decommenta questa riga:

// Serial.print("Gradi C "); //rimuovi il commento se vuoi celsius

// Serial.println(gradiC); //rimuovi il commento se vuoi celsius

Se non vuoi letture in Fahrenheit, commenta questo:

Serial.print("Gradi F "); //commenta se non vuoi fahrenheit Serial.println(degreesF); //commenta se non vuoi fahrenheit

Il codice non si carica?

L'Arduino deve essere disconnesso dal circuito durante il caricamento del nuovo codice. Ad Arduino viene inviato il nuovo codice tramite Comunicazione Seriale sui pin D0 e D1. Questi due pin sono anche i pin utilizzati per il data logger MicroSd. Ciò significa che il data logger MicroSD deve essere scollegato per il caricamento del codice.

Passaggio 4: test

test
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Una volta effettuate tutte le connessioni e caricato il codice, è il momento di testare il nostro data logger. Per fare ciò, collega Arduino al computer nello stesso modo in cui faresti per caricare il codice. Assicurati che la porta seriale sia corretta, quindi apri Serial Monitor. Se tutte le connessioni sono state eseguite correttamente, verrà visualizzato:

NMEAloc. INO: dimensione oggetto di avvio fix = 31 dimensione oggetto NMEAGPS = 84 Ricerca dispositivo GPS su SoftwareSerial (pin RX 4, pin TX 3) Registratore dati mongolfiera ad alta quota di Aaron Price

Ora Latitudine Longitudine SAT Velocità del vento Velocità del vento Altitudine (gradi) (gradi) nodi mph cm -------------------------------- --------------------------------------------------- ----------------

Se il GPS è collegato in modo errato, verrà visualizzato:

Impostazione della modalità di volo uBlox: B562624240FFFF63000010270050FA0FA06402C10000000000000016DC * Lettura risposta ACK: (FAILED!)

Assicurati che il led lampeggi ogni volta che un nuovo dato entra nel monitor seriale. Anche il data logger MicroSd lampeggerà ogni volta che i dati vengono registrati.

Noterai che il GPS ti sta inviando un singolo punto interrogativo. Questo perché le unità GPS richiedono tempo per avviarsi e connettersi ai satelliti. Questa unità in genere impiega circa otto minuti per iniziare a inviarmi l'intera stringa di dati. Entro circa cinque inizierà a inviarti i dati di data e ora seguiti da un punto interrogativo. I primi punti saranno probabilmente errati, ma poi verranno visualizzate la data e l'ora corrette. Se non ricevi la data e l'ora, fai riferimento al codice per assicurarti che il fuso orario corretto sia corretto. Leggi la sezione sulla programmazione di questo Instructable per imparare a farlo.

Alla fine il monitor seriale visualizzerà tutti i dati. Copia e incolla la latitudine e la longitudine e preparati a rimanere scioccato dai risultati. La precisione è notevole!

Controllare i dati della temperatura per assicurarsi che siano corretti. Se la temperatura viene letta come un numero grossolanamente irrealistico (160+), il sensore di temperatura non è collegato o è collegato in modo errato. Fare riferimento allo schema. Se la lettura della temperatura è volatile o superiore a quella che dovrebbe essere (ovvero la temperatura è 65 fahrenheight e il sensore la riporta come 85), è probabile che il sensore condivida un pin di terra con il GPS, il registratore di dati microSD o entrambi. Il sensore di temperatura dovrebbe avere il proprio pin di terra o condividere un pin di terra solo con la terra di ingresso.

Ora devi formattare e cancellare la tua scheda microSD. Abbiamo bisogno di un tipo di file fat16 o fat32. Ho seguito questo tutorial di GoPro:

Quindi, prova il circuito senza il computer collegato. Collega una scheda microSD al data logger e usa una fonte di alimentazione per alimentare Arduino. Lascialo in funzione per venti minuti, quindi scollega l'alimentazione. Scollega la scheda microSD e collegala al computer. Dovresti vedere che è stato creato un file di configurazione (questo accade solo quando non viene creato un file di configurazione precedente). Ogni volta che Arduino viene ripristinato o collegato, crea un nuovo file.

Dall'ideazione di questo progetto sono state rilasciate nuove librerie e versioni dell'IDE Arduino. Per questo motivo, più utenti ricevevano brutti messaggi di errore. L'utente RahilV2 stava riscontrando questo problema e ha trovato una soluzione

"Ho corretto l'errore iniziale ed era perché il. INO utilizza il vecchio nome della porta GPS che è 'gpsPort' invece di 'gps_port'. Anche il simbolo del preprocessore è cambiato. Tutti i programmi di esempio ora usano 'GPS_PORT_NAME' invece di ' USING_GPS_PORT'."

Grazie RahilV2!

Passaggio 5: protezione dell'elettronica

Protezione dell'elettronica
Protezione dell'elettronica

Una nota per le persone che utilizzano la scheda perf, posizionare il circuito su una superficie metallica cortocircuiterà il circuito. Ho usato un tubo di plastica attorno ad alcuni bulloni per appendere la mia tavola di perforazione sopra un foglio di plastica. Potresti incollare a caldo il fondo, attaccarlo a del cartone o della schiuma o usare un pacchetto che non conduce elettricità. Puoi stampare in 3D questi tubi di plastica per scivolare sui tuoi bulloni da qui:

Ho attaccato le intestazioni femminili alla scheda perf dove si trova il GPS per consentire al GPS di essere facilmente staccato dal circuito. L'unità GPS è fragile. Le antenne del chip possono rompersi e l'unità è sensibile all'elettricità statica. Nessuna di queste unità si è rotta. Conservo il GPS nella borsa schermata statica in cui viene fornito per proteggere il GPS.

Sia che tu stia utilizzando una breadboard o solo cavi per ponticelli per il connettore della batteria, ti consiglio di utilizzare la colla a caldo per assicurarti che i cavi dei ponticelli si attacchino nelle loro prese. Sarebbe un peccato per te recuperare il tuo pallone per scoprire che non si è registrato perché un ponticello si è staccato.

Si consigliano scaldamani in quanto manterranno tutto caldo e funzionante. In genere allungo la lunghezza dei connettori della batteria permettendomi di riporre la batteria in un vano separato dall'elettronica. Ho messo gli scaldamani direttamente sulla batteria. Mentre l'elettronica dovrebbe essere in grado di funzionare senza scaldamani, consiglierei di usarli. Metti uno o due scaldamani vicino all'elettronica, fissando lo scaldamani in modo che non tocchi l'elettronica. Il calore radiante degli scaldamani è sufficiente per mantenere l'elettronica in buone condizioni.

Passaggio 6: avvio

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Lanciare
Lanciare
Lanciare
Lanciare

Di solito collego il registratore di dati al mio computer una ventina di minuti prima di programmare di lasciare andare il pallone. Non è necessario collegare il registratore al computer. Lo faccio per assicurarmi che il GPS funzioni e che ho un blocco satellitare. Una volta che il logger visualizza tutti i dati, giro l'interruttore a levetta e disconnetto il computer. Poiché il circuito ha sempre una fonte di alimentazione, il GPS rimane caldo e continua a registrare con un blocco satellitare. Questo creerà un nuovo file sulla scheda microSD.

Abbiamo lanciato il pallone alle 6:58. Avevamo programmato di partire prima, ma il nostro primo pallone ha sviluppato uno strappo. Avevamo dimenticato i nostri tubi per attaccare il pallone al serbatoio dell'elio. Quindi, abbiamo attaccato il palloncino direttamente all'ugello del serbatoio dell'elio. Le vibrazioni sull'ugello creano uno strappo nel palloncino. Per fortuna, abbiamo portato un pallone di riserva. Abbiamo usato un tubo da giardino tagliato come tubo improvvisato e ha funzionato!

Il pacchetto consisteva in un lunchbox isolato. Il registratore di dati si trovava all'interno con gli scaldamani. Un foro praticato nel cestino del pranzo ha fornito un modo per consentire alla telecamera di essere all'interno del cestino mantenendo una visuale libera. Abbiamo usato una sessione GoPro per questo lancio. Ha fatto le foto del viaggio! Attaccate al lato e alla parte superiore della scatola del pranzo c'erano due unità GPS SPOT. Li abbiamo usati per tracciare il nostro pacco. Una piccola fessura è stata praticata sul lato del lunchbox per consentire al sensore di temperatura di sporgere, esponendolo all'aria esterna.

Passaggio 7: recupero

Recupero
Recupero
Recupero
Recupero
Recupero
Recupero

Ho usato una batteria Duracell 9v durante il mio ultimo lancio. Ho misurato la tensione della batteria come 9,56 volt prima di collegarla al data logger. Ho collegato la batteria alle 6:30 circa. Dopo che il pallone è atterrato, è stato recuperato, riportato a scuola e il pacco è stato aperto, erano le 13:30. Ho aperto il payload per scoprire che il registratore di dati stava ancora registrando! Ho quindi misurato la tensione della batteria da 9v. Quando viene utilizzata una batteria, la tensione si abbassa. La batteria era ora a 7,5 volt. Dopo sette ore di registrazione dei dati, la batteria era ancora in buone condizioni.

Il pallone e il pacco sono atterrati a sud di Ramona in un piccolo canyon. La squadra di recupero ha guidato per circa un'ora e poi ha camminato per il resto della strada. L'edera velenosa e le temperature calde sono state un ostacolo, ma hanno perseverato e sono riusciti a recuperare il pallone. Tornarono a scuola e mi consegnarono il pacco. Sono rimasto sorpreso che il data logger fosse ancora in esecuzione. Questo mi ha reso ottimista. Ho scollegato la batteria e ho estratto con cura la scheda microSD. Allora corsi al mio computer. Questa è la parte più snervante ed emozionante del viaggio per me. Il datalogger ha funzionato? Ho rovistato nello zaino per trovare l'adattatore per schede SD. Negli ultimi due voli il logger aveva smesso di funzionare a 40.000 piedi perché avevo messo erroneamente il GPS in modalità aereo. Dato che l'unico modo in cui posso raggiungere altezze superiori a 40.000 piedi è con i palloni meteorologici, non avevo idea se il mio nuovo codice avrebbe funzionato.

Ho collegato la scheda microSD al mio computer, ho aperto il file e ho visto un registro pieno di dati. Ho iniziato a scorrere i dati… SUCCESSO!! Il registro è continuato per l'intero volo.

Passaggio 8: analisi e scienza

Analisi e scienza
Analisi e scienza
Analisi e scienza
Analisi e scienza
Analisi e scienza
Analisi e scienza

L'espressione "terzo volte il fascino" suona vera. Abbiamo registrato i dati per l'intero volo! Il pallone ha raggiunto un'altitudine massima di 91, 087 piedi e la temperatura più fredda è stata di -58 gradi fahrenheit.

I nostri dati confermano e si allineano con gran parte della scienza conosciuta. Ad esempio, il fondo della stratosfera era compreso tra -40 e -58 gradi fahrenheit mentre all'apogeo del volo, la temperatura era di -1,75 gradi fahrenheit. Gli esseri umani vivono nello strato più basso dell'atmosfera terrestre, la troposfera. Nella troposfera la temperatura si abbassa man mano che si sale di quota. Nella stratosfera è vero il contrario. In effetti, la parte superiore della stratosfera può essere di cinque gradi sopra lo zero.

Sono rimasto sorpreso dal fatto che il pallone sia salito in modo così lineare. Pensavo che man mano che l'atmosfera si assottigliava, la velocità di salita dei palloncini sarebbe cambiata. Non mi ha sorpreso, invece, la curva in velocità di discesa del pallone. La mia ipotesi sul perché il pallone cade velocemente e poi gradualmente rallenta ha a che fare con il paracadute. All'apogeo c'è così poca aria che penso che il paracadute non sia stato altrettanto efficace. I paracadute usano la resistenza dell'aria e l'attrito per cadere lentamente a terra, quindi se c'è poca aria, il paracadute non è altrettanto efficace. Quando il pacco si abbassa, la resistenza dell'aria aumenta perché c'è più pressione dell'aria e più aria. Questo fa sì che il paracadute sia più efficace e il pacco discenda più lentamente.

A causa della temperatura e della velocità del vento, dichiaro che l'altitudine peggiore in cui vivere è di 45, 551 piedi. A questa altitudine, il pacco ha sperimentato un freddo di -58 gradi fahrenheit. Se questo non bastasse, i venti soffiavano a 45 miglia all'ora. Anche se ho avuto problemi a trovare dati per l'effetto del vento sul vento freddo a questa temperatura, ho scoperto che un tempo di -25 gradi Fahrenheit con un vento di 45 miglia all'ora risulta in un vento freddo di -95 gradi. Ho anche scoperto che le temperature windchill di -60 gradi congelano la carne esposta in 30 secondi. Tuttavia, questo probabilmente non è un luogo di vacanza ideale. Come si vede nella foto sopra, da questa altitudine c'è una vista fantastica! Scopri di più su windchill qui:

Non avrei potuto visualizzare e studiare questi dati senza l'aiuto di mia sorella che ha inserito i dati di tutte le 240 righe di dati. Vantaggi di avere fratelli più piccoli:)

Passaggio 9: conclusione

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Sfida intoccabile
Sfida intoccabile

Questo è un successo sicuro. Abbiamo registrato altitudine, temperatura, velocità del vento, velocità di salita, velocità di discesa, ora, data, latitudine e longitudine sull'intero volo. Questo è un must per gli esperti in mongolfiera ad alta quota e per i lanciatori per la prima volta!

Dopo quattro anni di lancio di mongolfiere, abbiamo finalmente registrato i dati di un intero volo. Abbiamo finalmente scoperto quanto in alto volano i nostri palloncini. Ci siamo avvicinati un po' all'esperienza dello spazio. Ci siamo avvicinati un po' a toccare l'intoccabile!

Un altro aspetto interessante del registratore di dati è che tutti i dati sono contrassegnati dall'ora. Ciò significa che puoi allineare i dati con le foto scattate durante il viaggio che ti permettono di conoscere l'altitudine e il luogo esatto in cui è stata scattata ogni foto!

Questo progetto è facile da replicare e modificare per i tuoi scopi. Aggiungi facilmente sensori di temperatura aggiuntivi, sensori di pressione e umidità, contatori geiger, le opportunità sono infinite. Finché il sensore può essere utilizzato senza indugio, dovrebbe funzionare!

Grazie per aver dedicato del tempo a leggere questo Instructable. Mi piace rispondere alle domande, rispondere ai commenti e suggerimenti e idee utili, quindi spara nella sezione commenti qui sotto.

Questo Instructable è anche in alcuni concorsi, per favore vota se ti è piaciuto o hai imparato qualcosa di nuovo! Vincere premi mi permette di guadagnare nuovi strumenti per realizzare progetti migliori e più avanzati

Sfida intoccabile
Sfida intoccabile

Secondo classificato nella sfida degli intoccabili

Esplora il concorso di scienza 2017
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Gran Premio al concorso Explore Science 2017

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