Los pluviómetros de cubeta basculante operan según un principio fundamental de gravedad combinado con detección magnética. El agua de lluvia se acumula en una cubeta calibrada hasta alcanzar un volumen específico, lo que hace que el mecanismo se desequilibre y vuelque. Este movimiento físico hace oscilar un imán frente a un interruptor estacionario —típicamente un interruptor de láminas o un sensor de efecto Hall— generando un pulso digital que es contado por un microcontrolador para calcular la precipitación total.
La mayor ventaja de este sistema para los colmenares es su capacidad para permanecer en un modo de "sueño" profundo, despertando solo cuando el interruptor magnético activa una interrupción. Esto resulta en un consumo de energía ultra bajo, esencial para sistemas remotos de monitorización de colmenas que funcionan con baterías.
La mecánica de la medición
Recolección basada en la gravedad
El núcleo del sistema es un balancín mecánico equilibrado o "cubeta". A medida que cae la lluvia, se canaliza hacia un lado de este mecanismo.
El punto de vuelco
La cubeta está calibrada para contener un volumen preciso de agua. Una vez alcanzado ese límite específico, la gravedad vence el punto de equilibrio, forzando a la cubeta a volcar y vaciar su contenido.
Restablecimiento del ciclo
Esta acción de vuelco generalmente coloca una segunda cubeta debajo del embudo (en diseños de doble cubeta) o restablece el mecanismo, preparándolo para medir el siguiente incremento de lluvia inmediatamente.
Generación de señales a través del magnetismo
El imán en movimiento
Un pequeño imán está fijado físicamente al mecanismo de la cubeta basculante. Dado que la cubeta solo se mueve cuando vuelca, el imán permanece estacionario durante los períodos secos o mientras la cubeta se está llenando.
Activación del pulso
Cuando la cubeta vuelca, el imán se desplaza frente a un sensor fijo a la carcasa del dispositivo.
Opciones de sensor
Este sensor suele ser un interruptor de láminas o un sensor de efecto Hall. El campo magnético que pasa cierra momentáneamente el circuito (o cambia el voltaje), creando un pulso electrónico distinto.
Optimización para la energía de colmenares remotos
El desafío de la monitorización remota
Los colmenares a menudo se encuentran fuera de la red, dependiendo de baterías o pequeños paneles solares. La monitorización electrónica continua agota la energía rápidamente, lo que hace que los sensores estándar sean ineficientes.
Lógica impulsada por interrupciones
La cubeta basculante resuelve esto utilizando señales impulsadas por interrupciones. El microcontrolador no necesita permanecer activo para "vigilar" la lluvia.
Maximización de la vida útil de la batería
En cambio, el sistema permanece en un modo de bajo consumo de energía. El pulso generado por el interruptor magnético actúa como una "llamada de atención" de hardware. El sistema se activa únicamente para contar el vuelco, guarda los datos y regresa inmediatamente al modo de suspensión, reduciendo drásticamente el consumo promedio de energía.
Comprensión de las limitaciones
Vulnerabilidades mecánicas
Dado que este sistema depende de piezas móviles, es susceptible a atascos físicos. Escombros, como hojas o insectos muertos, pueden impedir que la cubeta vuelque.
La contrapartida de la sensibilidad
El sistema cuenta en incrementos discretos (pasos). No puede medir precipitaciones menores que el volumen necesario para que la cubeta vuelque una vez, lo que podría pasar por alto cantidades mínimas de precipitación.
Tomando la decisión correcta para su colmenar
Al integrar la monitorización de la lluvia en su sistema de gestión de colmenas, considere estos objetivos de configuración:
- Si su enfoque principal es la máxima vida útil de la batería: Priorice los interruptores de láminas sobre los sensores de efecto Hall, ya que los interruptores de láminas son componentes pasivos que consumen cero energía hasta que se activan.
- Si su enfoque principal es la precisión de los datos: Asegúrese de que su código utilice interrupciones de hardware en lugar de bucles de sondeo para garantizar que no se pierdan vuelcos de cubeta durante aguaceros intensos.
Al aprovechar la gravedad y las interrupciones magnéticas, convierte una acción mecánica en una métrica digital altamente eficiente.
Tabla resumen:
| Característica | Mecanismo | Beneficio para colmenares |
|---|---|---|
| Medición | Cubeta basculante calibrada | Incrementos precisos basados en volumen |
| Detección | Imán + Interruptor de láminas/Hall | Espera sin consumo de energía; generación de pulso digital |
| Lógica de energía | Activación por interrupción | Maximiza la vida útil de la batería en ubicaciones fuera de la red |
| Mantenimiento | Balancín mecánico | Operación simple pero requiere limpieza de escombros |
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Referencias
- Martin Magdin, Zoltán Balogh. Design and Realization of Interconnection of Multifunctional Weighing Device with Sigfox Data Network. DOI: 10.7160/aol.2020.120209
Este artículo también se basa en información técnica de HonestBee Base de Conocimientos .
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