Seurataan säätä - ajatuksia retkeilijän olosuhdeantureista

Edellisessä postauksessa kirjoitin retkeilijän säätyökaluista yleisemmin. Nyt mennään pykälää syvemmälle.

Pienen jaarittelun jälkeen, reilu vuosi sitten hankin kaksi olosuhde-anturia. Päädyin hankkimaan pari  SensorPush:n anturia. Avaan ajatuksiani ja vertaan niitä myös hieman kilpailevaan brändiin.

SensorPush on yhdysvaltalainen yritys, joka keskittyy kertomansa mukaan tarkkoihin, pienikokoisiin Bluetooth-antureihin lämpötilan, kosteuden ja ilmanpaineen mittaamiseen. Yritys tunnetaan erityisesti dataloggaavista sensoreistaan ja selkeästä mobiilisovelluksesta, joiden avulla mittaustietoa voi seurata ja analysoida ilman erillistä teknistä osaamista. SensorPushin tuotteita käytetään yleisesti sisäilman, varastojen, kellareiden ja harrastuskohteiden seurantaan - mutta ne soveltuvat mielestäni hyvin myös retkeilyolosuhteiden dokumentointiin.

Minulla on ollut käytössä kaksi SensorPush-anturia:

• SensorPush HTP.xw
• SensorPush HT.w

Anturit paketeissaan

Hankin anturit reilu vuosi sitten USA:n Amazonista; juuri ennen nykyisiä tullikuvioita. Kassahintoja en ole nyt tarkistanut, joten en osaa sanoa hinnanmuutosta. Suomessa näitä ei juuri näy niin netti- kuin kivijalkakaupoissakaan. Suomalainen RuuviTag onkin muodostunut lähes synonyymiksi tämän tyyppisille loggausantureille.

Vaelluksella antureista vain toinen on ollut mukanani pari kertaa. Sen sijaan kotona ne ovat olleet käytännössä jatkuvassa käytössä; toinen mittaa sisäilmaa, toinen ulkoilmaa. Vuoden mittaan niistä on kertynyt enemmän dataa kuin yhdeltä vaellukselta koskaan saisi.

Anturi Porttikosken tuvan seinällä

Ja se onkin ehkä olennaista: nämä eivät ole pelkkiä retkileluja.

Mitä nämä oikeasti mittaavat?

HTP.xw mittaa:

• lämpötilaa
• kosteutta
• ilmanpainetta

HT.w mittaa:

• lämpötilaa
• kosteutta

Käytännössä HTP.xw on loggaava “mini-sääasema”, HT.w taas kompakti lämpö- ja kosteusloggeri. Kummatkin antavat ilmankosteuden suhteellisena kosteutena. Puhelimen sovellus kertoo kastepisteen.

SensorPush -sovelluksen käyttöliittymää

Tarkkuus on valmistajan mukaan ±0,2 °C ja ±2 %RH. Käytännössä vuoden käytöllä en ole havainnut mitään outoa heittelyä. Sisä- ja ulkoanturin erot näyttävät loogisilta, eivät satunnaisilta. Ulkomittaria käytän parvekkeella, eikä tämä "mittausasema" ole mitenkään Ilmatieteenlaitoksen ohjeen mukainen. Sekä lämpötilaan että kosteuteen anturit reagoivat mielestäni riittävän nopeasti. Mittauslogin sovelluksesta saa csv-tiedostona hyvin helposti. Ja esimerkiksi Excelissä mittausdataa voi sitten käyttää hyvin monipuolisesti.

Miksi hankin juuri SensorPush-anturit?

Valintani ei ollut sattumaa. Punnitsin vaihtoehtoja ja päädyin SensorPushiin ennen kaikkea kolmen asian vuoksi: muisti, lämpötila-alue ja tarkkuus.

Ensimmäinen ratkaiseva tekijä oli sisäinen muisti. Noin 20 000 mittauspistettä tarkoittaa, että voin logata tiheästi ilman huolta siitä, että data loppuu kesken vaelluksen. En halunnut olla tilanteessa, jossa muisti täyttyy juuri silloin kun olosuhteet muuttuvat mielenkiintoisiksi. Sama koskee myös muuta käyttöä. Minun tapauksessani anturi saattaa vain yksinkertaisesti unohtua johonkin.

Toinen oli käyttökelpoinen lämpötila-alue. Retkeilyssä mittarit ovat käytössä, vaikkapa teltan ulkopuolella tai pakkasaamussa. Halusin laitteen, jonka speksattu alue kattaa realistisesti suomalaiset olosuhteet ilman, että ollaan koko ajan raja-arvojen tuntumassa.

Kolmas tekijä oli tarkkuus. Valmistajan ilmoittama ±0,2 °C lämpötilatarkkuus ja ±2 %RH kosteusmittaus kuulostivat omaan käyttööni riittävän hyviltä - jopa hieman paremmilta kuin monessa vaihtoehdossa. Kun tarkoitus on verrata esimerkiksi teltan sisä- ja ulkoilman eroa tai seurata kondensaation muodostumista, pienilläkin eroilla on merkitystä.

Lyhyesti: en halunnut vain mittaria. Halusin mittarin, johon voin luottaa - ja joka tallentaa kaiken. Nykyisellä kokemuksella ja nykyisillä laitteilla, voisin päätyä myös muuhun ratkaisuun.

Kävin tätä postausta varten hieman läpi nykyisiä speksejä sekä SensorPushin että RuuviTagin suhteen. Jos rehellisiä ollaan, niin RuuviTag saattaisi jopa voittaa valinnan edukseen.

Vertailua nykyisillä spekseillä

Kyllä maailmaan vertailua mahtuu.

Kenelle tämä on hyödyllistä?

Kaikki eivät tarvitse mittausdataa. Useimmiten riittää, että tietää onko kylmä vai ei.

Mutta joskus pelkkä tunne ei enää riitä.

Ehkä haluat ymmärtää, missä kohtaa makuupussin ilmoitettu lämpötila muuttuu omassa käytössä todeksi. Ehkä mietit, miksi teltta on aamulla märkä, vaikka pakkanen oli selkeä. Tai huomaat palaavasi samoihin kysymyksiin retkestä toiseen: paljonko siellä oikeasti oli kosteutta, milloin lämpötila laski, näkyikö sään kääntyminen paineessa?

Silloin mittaaminen alkaa tuntua luontevalta jatkolta retkeilylle.

Data ei korvaa kokemusta, mutta se voi täydentää sitä. Se antaa mahdollisuuden palata hetkeen jälkikäteen ja katsoa, mitä oikeastaan tapahtui. Itse olen todella laiska kirjoittamaan asioita ylös, mutta tallentamaan itselleni kaikkea dataa.

Minulle nämä kaksi pientä anturia ovat hiljalleen siirtyneet uteliaisuuden puolelta työkaluksi. Vaelluksella ne kulkevat mukana, usein huomaamatta. Kotona ne piirtävät käyrää taustalla. Niitä voi käyttää myös varusteiden testaamiseen, arviointiin.

Mutta tärkeintä; ehkä kyse ei ole niinkään mittaamisesta - vaan halusta ymmärtää.

Absoluuttinen vesipitoisuus - mitä kosteus oikeasti tarkoittaa?

SensorPush näyttää suhteellisen kosteuden (%RH) ja sovellus kertoo kastepisteen. Useimmiten se riittää. Mutta jos haluaa vertailla teltan sisä- ja ulkoilmaa tarkemmin, prosenttiluku ei vielä kerro koko tarinaa.

Sama suhteellinen kosteus eri lämpötiloissa tarkoittaa eri määrää vesihöyryä ilmassa. Siksi olen käyttänyt välillä apuna ilman kyllästysvesihöyrypitoisuuden approksimaatiota, joka pätee lämpötila-alueella -20…+80 °C:

$$V_k = 4{,}85 + 3{,}47\left(\frac{t}{10}\right) + 0{,}945\left(\frac{t}{10}\right)^2 + 0{,}158\left(\frac{t}{10}\right)^3 + 0{,}0281\left(\frac{t}{10}\right)^4$$

missä:

• $V_k$ = ilman kyllästysvesihöyrypitoisuus (g/m³)

• $t$ = ilman lämpötila (°C)

Kun kyllästysarvo tunnetaan, todellinen absoluuttinen vesipitoisuus saadaan kertomalla se suhteellisella kosteudella (desimaalimuodossa).

Esimerkiksi:

• Teltta: +2 °C, 85 % RH

• Ulkona: -5 °C, 70 % RH

Prosenttiluvut näyttävät melko samansuuntaisilta, mutta laskemalla nähdään, että lämpimämmässä teltan sisäilmassa voi olla useita grammoja enemmän vesihöyryä kuutiometriä kohden - vaikka suhteellinen kosteus ei näyttäisi merkittävästi suuremmalta.

Suhteellinen kosteus antaa hyvän yleiskuvan, mutta absoluuttinen vesipitoisuus kertoo, paljonko vettä ilmassa oikeasti on. Ja yhdessä lämpötilan kanssa se kertoo, kuinka paljon vettä ilmaan mahtuu ennen kuin se alkaa kondensoitua. Kun nämä tiedot yhdistää sisä- ja ulkomittauksiin, voi vertailla olosuhteita tarkemmin - ja ymmärtää paremmin, miksi ja miten kosteutta kertyy.

Tässä kohtaa mittaaminen ei olekaan enää vain käyrien katsomista, vaan tavallaan se on myös olosuhteiden mallintamista. Ja samalla oppimista.