Rain Amount Sensor Modul

Einleitung

Die Erfassung der Regenmenge gehört zu jeder Wetterstation. Automatische Niederschlagsmesser verwenden meist eine Kippwaage (Wippe): Eine zweigeteilte Messkammer füllt sich mit Regenwasser und kippt bei einem bestimmten Füllstand um. Aus der Anzahl der Kippbewegungen – elektrisch über einen Magneten und einen Reedkontakt erfasst – wird die Niederschlagsmenge berechnet.

Für klimatologisch sinnvolle Messungen sollte der Regenmesser an einem offenen, für das lokale Klima repräsentativen Ort und waagerecht aufgestellt werden (laut DWD ca. 1 m über Grund). Die Niederschlagsmessung ist in der Praxis vergleichsweise fehleranfällig – Messunsicherheiten von 10–20 % sind kaum zu vermeiden.

Verfügbare Messwerte

Variable	Einheit	Quelle	Beschreibung
rain_24h	mm	Messung	Regenmenge letzte 24 h
rain_daily	mm	Messung	Regenmenge aktueller Tag
rain_event	mm	Messung	Regenmenge aktuelles Event
rain_monthly	mm	Messung	Regenmenge aktueller Monat
rain_weekly	mm	Messung	Regenmenge aktuelle Woche
rain_yearly	mm	Messung	Regenmenge aktuelles Jahr
rainrate	mm/h	Messung	Regenrate

Verwendeter Sensor

Wir verwenden einen Kippwaagen-Regenmesser mit Impulsausgang (Reedkontakt). Er hat eine Auffangfläche von Ø 200 mm (≈ 314 cm²) und misst 0,2 mm Regenmenge pro Kippbewegung – wahlweise gibt es auch eine 0,1-mm-Variante. Die Verarbeitung ist sehr gut: robuste Wippe mit gutem Regenabfluss, Edelstahl-Sieb als Schmutzschutz und eine große Rund-Libelle samt Nivellierschrauben für die exakte waagerechte Ausrichtung. Der verbaute Reedkontakt ist ein Markenprodukt (PS-3150) und als Ersatzteil nachkaufbar.

Datenblatt

Spezifikation

• Messprinzip: Kippwaage (Wippe) mit Impulsausgang (Reedkontakt)
• Auffangfläche: Ø 200 mm (≈ 314 cm²)
• Auflösung: 0,2 mm pro Impuls (wählbar 0,1 / 0,2 / 0,5 mm)
• Genauigkeit: ≤ ±3 %
• Regenintensität: 0,01–4 mm/min (max. 8 mm/min)
• Ausgang: Impuls (genutzt); zusätzl. RS485, 0–2/0–5/0–10 V, 4–20 mA
• Reedkontakt: PS-3150 (nachkaufbar)
• Gehäuse: Edelstahl 304 / ABS, integriertes Edelstahl-Sieb + Libelle
• Leistungsaufnahme: ≤ 0,2 W
• Arbeitsbereich: 0 … +70 °C, ≤ 100 % rF
• Maße: Ø 200 mm, Höhe 233 mm

Materialliste

Anzahl	Bauteil	Bezug
1 Stk.	Aluminium-Flachstange 4×20×300mm (Querträger)	Ali Express / Amazon / Baumarkt
1 Stk.	Regenmengensensor / Kippwaage (0,2 mm pro Impuls), Ø 200 mm	Ali Express / Amazon
3 Stk.	Edelstahl Senkkopfschraube DIN7991, M8×20mm	Ali Express / Amazon / Baumarkt
1 Stk.	Edelstahl Senkkopfschraube DIN7991, M8×30mm	Ali Express / Amazon / Baumarkt
4 Stk.	Edelstahl Unterlegscheibe M8×16×1,5mm	Ali Express / Amazon / Baumarkt
4 Stk.	Edelstahl Sechskantmutter M8	Ali Express / Amazon / Baumarkt
1 Stk.	Kabeleinführung IP68, PG07 (M12)	Ali Express / Amazon
2 Stk.	Gelenkrohrschelle, 25–28mm / 3/4″	Ali Express / Amazon / Baumarkt
4 Stk.	Kabelbinder 3×150mm, UV-beständig	Ali Express / Amazon / Baumarkt

Benötigtes Werkzeug und Verbrauchsmaterial

• Bohrmaschine
• 8 mm Stahlbohrer und 16 mm Senker (alternativ 14-16 mm Bohrer)
• Säge und Feile zum Ablängen der Alu-Flachstange
• Schraubenschlüssel / Innensechskant (M8)
• Ggf. Wasserwaage (zusätzlich zur eingebauten Libelle)
• Klebstoff (Alleskleber)

Montageanleitung

Zunächst wird die Alu-Flachstange als Querträger vorbereitet: die Stange wird auf 240 mm Länge gebracht. Dazu eine feine Metallsäge verwenden – Aluminium lässt sich sehr leicht verarbeiten. Die Kanten mit der Feile entgraten. Dann in einem Abstand von 200 mm (also jeweils 20 mm von der Außenkante) zwei 8 mm Löscher in das Flacheisen bohren sowie eine 8 mm Bohrung genau mittig. Anschließend alle 3 Bohrungen mit dem Senker anfasen für die Senkkopfschrauben.

Die Flachstange wird mit einer Gelenkrohrschelle am Halterungssystem (Mast) befestigt. Dazu mit einer 20 mm M8 Schraube die Stange mittig an einer Schelle befestigen und am Halterungssystem arretieren.

Der mittlere Sensorfuß wird per Rohrschelle direkt am Mast befestigt – dazu verwendet man die 30 mm Senkkopfschraube mit zwei Kontermuttern, über die sich der Sensor später exakt in der Höhe ausnivellieren lässt.

Die beiden äußeren Sensorfüße werden fest mit der Alu-Flachstange verschraubt (M8-Senkkopfschraube, Unterlegscheibe, Mutter).

Im Sensorboden sitzt eine große Rund-Libelle zum Ausrichten. Den Regenmesser mithilfe der Libelle exakt waagerecht ausrichten. Das ist sehr wichtig, um gute Messergebnisse zu erzielen.

Das mitgelieferte Edelstahlsieb wird als Schmutzschutz oben im Auffangtrichter montiert (Klebstoff).

Das Kabel wird nun sauber nach unten zur Steuerungseinheit verlegt (Hinweis: Die Kabel sollten erst mit Kabelbinder fixiert werden, wenn die Montage der gesamten Wetterstation abgeschlossen ist – so lassen sich Kabel bündeln). Das Kabel wird mit einem Bogen nach unten in die Steuerungseinheit eingeführt. So ist sichergestellt, dass Tropfwasser, welches sich am Kabel sammelt, von der Kabeldurchführung weg geleitet wird. Das Kabel wird entsprechend gekürzt und im Inneren ca. 10 cm abisoliert. So bleibt genügend Reserve zur Verlegung.

Anschließend wird das Kabel an der Steuerungseinheit an den Klemmen mit der Bezeichnung „RainA“ angeklemmt. Vorher die Steuereinheit vom Strom trennen!

• RainA1: Rot
• RainA2: Schwarz

Die Steuerung kann nun wieder mit Strom versorgt werden. Es muss nun nochmals kontrolliert werden, ob entsprechende Messwerte im Tab Devices angezeigt werden. Dazu die Wippe am Sensor alle 2-5 Sekunden im Takt hin und herstellen und am Eingang Nr. XX schauen ob sich die Regenrate ändert. Wenn die Funktionsprobe abgeschlossen ist, ist die Montage schon fertig!