TNO Optische metingen 2

Voorafgaand aan de definitieve optische test werd er gekeken naar de trilling in de voormalige Luchtwachttoren – Meteotoren. Hiervoor werden op de eerste verdieping twee maal twee paren versnellingssensoren geplaatst (rood) t.w. de Brüel &Kjaer 8344 en de Endevco model 86.
De Brüel &Kjaer sensor heeft een breder frequentiegebied (0,2 – 3000 Hz) dan de Endevco piëzoelectrische sensor die speciaal gemaakt is voor trillingen in het gebied van 0 – 10 Hz.

Eerst werden de paren sensoren in de Oost – West richting geplaatst en daarna werd de meting herhaald in de Noord – Zuid richting. Op deze manier werd het mogelijk om de trillingen van de toren goed te bepalen. De gegevens werden opgeslagen met behulp van een Mobile Data Acquisition System van OROS model OR34 (oranje).

Opstelling van de sensoren in de Noord – Zuid richting

De windsnelheid veroorzaakt trillingen en daarom zijn die gegevens tijdens het meetmoment vast gelegd.

De grafiek toont de tip/tilt (buigen van de toren in twee orthogonale richtingen) gemeten op de eerste verdieping. Dit is afgeleid door naar het verschil in acceleraties te kijken tussen twee
accelerometers met een bekende afstand van elkaar en richting. Dit verschil is twee keren geïntegreerd over tijd en gecompenseerd voor de onderlinge afstand om tot een hoek te komen.
De conclusie is dat voor >0.5 Hz de toren ~1 µrad RMS (root mean square ofwel 1 sigma van een normaalverdeling) cumulatief per richting staat te buigen. Dit is behoorlijk stabiel.


Om het robuuste statief met de optische apparatuur boven op de toren te krijgen werd deze met een speciale, lokale, hijsconstructie op de toren hezen.

De lokale hijsconstructie die op de Meteotoren geplaatst is	Detail van de hijsconstructie op de Meteotoren

Na deze “grove” voorbereiding kon gestart worden met het uitlijnen van de apparatuur, immers een kleine afwijking geeft over een grote afstand een grote afwijking waardoor het te ontvangen licht buiten de ontvanger komt en je dus niets meet.

Het pan/tilt platform met de lichtbron richting TNO	Richtkijkerbeeld Meteotoren vanaf TNO toren (2,5 km)

Nu was het moment de eigenlijke test aangebroken en kon er gedurende een week bij verschillende weersomstandigheden gegevens van de Meteotoren naar de TNO toren gestuurd worden.
Om goed te weten wat de invloed van de atmosfeer is op de gegevensoverdracht, werd een reeks van “nullen en één-en” verzonden en aan de ontvangstzijde opgeslagen en verwerkt.
Daar bekent was welke bit patroonreeks verzonden werd kon men aan de ontvangstzijde berekenen hoeveel fouten tijdens het verzenden optreden wat weer van belang is voor de kwaliteit van de gegevensoverdracht.
Na een week testen en veel kennis rijker konden we tevreden zijn met 10Gbit gegevensoverdracht via een optische verbinding over 2,5 km.

Interview met medewerkers van TNO en Aircision over het doel van de metingen.

Gegevens Meteorologisch station Zwarte Pad in de meetperiode 17 t/m 21 mei 2021.