EP3320326A1 - Device and method for measuring precipitation - Google Patents

Abstract

The invention relates to a device for measuring precipitation, in particular snowfall or hail, which has a measuring chamber (2) for receiving a precipitation particle (3), at least one light source (4) for radiating the measuring chamber (2) with light, and at least one sensor (5) for sensing an intensity of the light radiating through the measuring chamber (2). According to the invention, at least two measurement areas (6, 7) which are arranged one below the other are provided in the measuring chamber (2), and the intensity of the light radiating through each of the measurement areas (6, 7) can be detected separately. The invention further relates to a method for measuring precipitation.

Description

Beschreibung:  Description:

„Vorrichtung und Verfahren zur Messung von Niederschlag" "Apparatus and method for measuring precipitation"

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung von Niederschlag, insbesondere Schneefall oder Hagel, die einen Messraum zum Aufnehmen eins Niederschlagsteilchens, zumindest eine Lichtquelle zum Durchstrahlen des Mess- raums mit Licht, und zumindest einen Sensor zur Erfassung einer Intensität des durch den Messraum hindurchstrahlenden Lichts aufweist. The invention relates to a device for measuring precipitation, in particular snowfall or hail, which has a measuring space for receiving a precipitation particle, at least one light source for irradiating the measuring space with light, and at least one sensor for detecting an intensity of the light radiating through the measuring space ,

Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Messung von Niederschlag. Furthermore, the invention relates to a method for measuring precipitation.

Eine solche Vorrichtung, mit der sich unter anderem die Größe und die Such a device, which inter alia, the size and the

Geschwindigkeit von Niederschlagsteilchen bestimmen lassen, ist aus Speed of precipitation particles is determined

DE 197 24 364 AI bekannt. Nachteilig ist, dass insbesondere bei unregelmäßig geformten Niederschlagsteilchen die Größe und die Geschwindigkeit oft fehlerhaft ermittelt werden. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine genauere Messung ermöglicht.  DE 197 24 364 AI known. The disadvantage is that, in particular with irregularly shaped precipitation particles, the size and the speed are often determined incorrectly. The present invention has for its object to provide a device of the type mentioned, which allows a more accurate measurement.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass in dem Messraum zumindest zwei untereinander angeordnete Messbereiche vorgesehen sind und die Intensität des durch jeden der Messbereiche hindurchstrahlenden Lichts separat detektierbar ist. According to the invention, this object is achieved in that at least two mutually arranged measuring ranges are provided in the measuring space and the intensity of the light radiating through each of the measuring ranges is separately detectable.

Wenn das Niederschlagsteilchen in den Messraum fällt, verhindert es beim Durchtreten der Messbereiche, dass das Licht vollständig von der Lichtquelle bis zu dem Sensor dringt. Der Sensor erfasst dann zunächst für den oberen, danach für den unteren Messbereich eine Änderung der Lichtintensität, deren zeitlicher Verlauf sich vorzugsweise mittels einer Auswerteeinrichtung bestimmen lässt. Aus dem Quotienten aus vertikalem Abstand der Positionen der Messbereiche voneinander und Zeitabstand der Erfassung der Änderungen der Lichtintensitäten für die Messbereiche lässt sich mittels der Auswerteeinrichtung die Geschwindigkeit, mit der das Niederschlagsteilchen durch den Messraum fällt, ermitteln. As the precipitate particle falls into the measurement space, it will prevent the light from completely passing from the light source to the sensor as the measurement areas pass through. The sensor then first detects a change in the light intensity for the upper measuring range, then for the lower measuring range, the time profile of which can preferably be determined by means of an evaluation device. From the quotient of the vertical distance of the positions of the measuring ranges from each other and time interval of the detection of the changes in the light intensities for the measuring ranges can be determined by means of the evaluation device, the speed at which the precipitation particle falls through the measuring space.

Die horizontale Länge, d.h. die Breite, des Niederschlagsteilchens beim Durch- treten des Messraums kann anhand der Größe der Änderung der Intensität bestimmt werden, die dadurch verursacht wird, das das Licht auf das Niederschlagsteilchen fällt. Je breiter das Niederschlagsteilchen ist, desto mehr wird der Sensor abgedunkelt und eine entsprechend große Änderung der Lichtintensität erfasst. The horizontal length, i. the width of the precipitating particle as it passes through the measuring space can be determined by the magnitude of the change in intensity caused by the light falling on the precipitating particle. The wider the precipitate particle, the more the sensor is darkened and a correspondingly large change in the light intensity is detected.

Die vertikale Länge, d.h. die Höhe, des Niederschlagsteilchens beim Durchtreten des Messraums lässt sich dadurch ermitteln, dass die Dauer der Lichtintensitätsänderung beim Durchtreten zumindest eines der Messbereiche mit der wie oben beschrieben ermittelten Fallgeschwindigkeit korreliert wird. The vertical length, i. The height of the precipitate particle as it passes through the measurement space can be determined by correlating the duration of the light intensity change upon passing through at least one of the measurement regions with the fall velocity determined as described above.

Die erfindungsgemäße Bestimmung der Fallgeschwindigkeit sowie der Höhe und der Breite des Niederschlagsteilchens erweist sich insbesondere zur Bestimmung von Eigenschaften von Schneeflocken oder Hagelkörnern als vorteilhaft, weil sich deren jeweiligen Höhen und Breiten stärker voneinander unterscheiden als diejenigen von Regentropfen, die beim Fallen eine rundliche Form aufweisen, deren Form in Abhängigkeit von der Größe der Regentropfen bekannt ist.  The determination according to the invention of the falling speed as well as the height and the width of the precipitation particle proves to be particularly advantageous for determining the properties of snowflakes or hailstones because their respective heights and widths are more different from those of raindrops having a rounded shape when dropped, whose shape is known depending on the size of the raindrops.

Insbesondere die Formen von Schneeflocken sind aufgrund der vielen In particular, the shapes of snowflakes are due to the many

verschiedenen sich bildenden Kristallformen sehr variabel. different forming crystal forms very variable.

Darüber hinaus können anhand der gewonnenen Informationen Aussagen darüber getroffen werden, wie sich die Niederschlagsteilchen auf einem Unter- grund anordnen. So kann, da sich aus der Breite und der Höhe ein Volumen der Niederschlagsteichen bestimmen und anhand der Häufigkeit von detektierten Niederschlagsteichen eine Niederschlagsmenge feststellen lässt, eine sich auf einen Untergrund anordnende Niederschlagshöhe bestimmt werden. In addition, based on the information obtained, statements can be made as to how the precipitation particles are arranged on a substrate. Thus, since a volume of the precipitation ponds can be determined from the width and the height, and a precipitation amount can be determined on the basis of the frequency of detected precipitation ponds, a precipitation level arranged on a subsoil can be determined.

Ferner können anhand des ermittelten Volumens und der ermittelten Fall- geschwindigkeit des Niederschlagsteilchens Aussagen über seine Dichte und für Schneeflocken ggf. über deren Feuchte gemacht werden. Daraus wiederum lässt sich eine Last ermitteln, die die gefallenen Niederschlagsteichen auf den Untergrund ausüben, und/oder Informationen über eine Lawinengefahr gewinnen. Während es vorstellbar wäre, für jeden der Messbereiche eine eigene Lichtquelle vorzusehen, ist in einer Ausgestaltung der Erfindung für die zumindest zwei Messbereiche lediglich eine einzige Lichtquelle vorgesehen. Das von der Lichtquelle ausgehende Licht wird mittels zumindest eines optischen Bauelements, z.B. einer Linse oder eines Spiegels, derart gelenkt, dass es die zumindest zwei Messbereiche vollständig durchstrahlt. Als die Lichtquelle eignet sich insbesondere eine Leuchtdiode (LED) oder eine Laserdiode. Furthermore, on the basis of the determined volume and the determined dropping speed of the precipitation particle, statements can be made about its density and, if necessary, about its moisture content for snowflakes. This, in turn, can be used to determine a load that the fallen precipitation ponds have on the ground and / or gain information about avalanche danger. While it would be conceivable to provide a separate light source for each of the measuring ranges, in one embodiment of the invention only a single light source is provided for the at least two measuring ranges. That from the light source outgoing light is directed by means of at least one optical component, for example a lens or a mirror, in such a way that it completely transilluminates the at least two measuring ranges. As the light source is particularly suitable a light emitting diode (LED) or a laser diode.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Vorrichtung vorgesehen derart, dass das Licht die Messbereiche in horizontaler Richtung durchstrahlt, wobei die von der Lichtquelle ausgehenden Lichtstrahlen in den Messbereichen vorzugsweise parallel zueinander angeordnet sind. Während es vorstellbar wäre, die Vorrichtung derart einzurichten, dass sämtliche oder einige der Lichtstrahlen die Messbereiche quer zur Horizontalen, d.h. in einer Richtung mit horizontaler und vertikaler In one embodiment of the invention, the device is provided such that the light radiates through the measuring areas in the horizontal direction, wherein the light beams emanating from the light source are preferably arranged parallel to one another in the measuring areas. While it would be conceivable to set up the apparatus such that all or some of the light beams would reach the measurement areas transverse to the horizontal, i. in one direction with horizontal and vertical

Richtungskomponente durchstrahlen, ist sie in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen derart, dass die Messbereiche genau in horizontaler Richtung durchstrahlt werden. In einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Sensor für jeden der Messbereiche vorgesehen. Als besonders kostengünstig für die Herstellung der Vorrichtung hat es sich allerdings erwiesen, für die zumindest zwei Messbereiche lediglich einen einzigen Sensor vorzusehen und das die Bereiche durchstrahlende Licht mittels zumindest eines weiteren optischen Bauelements auf den Sensor zu richten. Der bzw. die Sensoren können durch eine Fotozelle, eine Fotodiode, einen Fototransistor oder durch CMOS- oder CCD-Sensoren gebildet sein.  Radiate direction component, it is provided in the preferred embodiment of the invention such that the measuring ranges are irradiated exactly in the horizontal direction. In one embodiment of the invention, a sensor is provided for each of the measurement areas. However, it has proved to be particularly cost-effective for the manufacture of the device to provide only a single sensor for the at least two measuring regions and to direct the light passing through the regions to the sensor by means of at least one further optical component. The sensor or sensors may be formed by a photocell, a photodiode, a phototransistor or by CMOS or CCD sensors.

Die Messbereiche sind zweckmäßigerweise durch Abschnitte des Messraums gebildet, die von dem auf den Sensor geleitetem Licht durchstrahlt sind. The measuring ranges are expediently formed by sections of the measuring space, which are irradiated by the light directed onto the sensor.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist eine im Strahlengang der Vorrichtung angeordnete Blende vorgesehen, die vorzugsweise für jeden der Messbereiche eine, bevorzugt rechteckige, Öffnung aufweist. Die Messbereiche sind dann durch die Abschnitte im Messraum gebildet, durch die das Licht dringt, das bis auf den Sensor geleitet wird. In one embodiment of the invention, a diaphragm arranged in the beam path of the device is provided, which preferably has an opening, preferably a rectangular opening, for each of the measuring areas. The measuring ranges are then formed by the sections in the measuring space through which the light penetrates, which is directed to the sensor.

Weist der Sensor, z.B. der CMOS- oder der CCD-Sensor, mehrere Sensorelemente (Pixel) auf, die die Lichtintensität separat erfassen können, können die Messbereiche dadurch gebildet sein, dass das Licht lediglich in bestimmten Flächenabschnitten, die beispielsweise durch mehrere unmittelbar untereinander angeordnete Reihen der Sensorelemente (Pixelreihen) gebildet sein können, die gemeinsam eine rechteckige Form bilden, erfasst wird. Während es vorstellbar wäre, die Messbereiche unmittelbar untereinander zu bilden, sind sie in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in einem vertikalen Abstand voneinander angeordnet. Vorteilhaft lässt sich die If the sensor, for example the CMOS sensor or the CCD sensor, has a plurality of sensor elements (pixels) which can detect the light intensity separately, the measuring ranges can be formed by the light being only in certain surface sections, for example by a plurality of directly arranged one another Rows of sensor elements (pixel rows) may be formed, which together form a rectangular shape, is detected. While it would be conceivable to form the measurement areas directly below one another, in a preferred embodiment of the invention they are arranged at a vertical distance from one another. Advantageously, can the

Geschwindigkeit des Niederschlagsteilchens damit besonders präzise ermitteln. Determine the speed of the precipitating particle so particularly precise.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die senkrecht zur Strahlungsrichtung gebildeten Querschnitte der verschiedenen Messbereiche, vorzugsweise aufgrund verschiedener Höhen und/oder Breiten, unterschiedlich groß vorgesehen. Dies erweist sich insbesondere dann als vorteilhaft, wenn lediglich ein einziger Sensor für die zumindest zwei Messbereiche vorgesehen ist. Wenn das Niederschlagsteilchen durch den Messbereich größeren Querschnitts tritt, wird eine geringere Intensitätsänderung festgestellt als wenn das Niederschlagsteilchen durch den Messbereich kleineren Querschnitts tritt. Anhand der zeitlichen Verläufe der Intensitätsänderungen, die das Niederschlagsteilchen beim Durchtreten der Messbereiche erzeugt, und/oder anhand der bekannten Größenverhältnisse der Messbereichsquerschnitte zueinander können die Intensitätsänderungen einem bestimmten Niederschlagsteilchen zugeordnet werden. Vorteilhaft können dadurch Messfehler wegen falscher Zuordnung vermieden werden, die insbesondere dann auftreten, wenn in zeitlich kurzen Abständen voneinander zwei oder mehrere der Niederschlagsteilchen durch die Messbereiche fallen. In a further embodiment of the invention, the cross sections of the different measuring ranges formed perpendicular to the radiation direction are provided differently in size, preferably on the basis of different heights and / or widths. This proves to be particularly advantageous if only a single sensor for the at least two measuring ranges is provided. If the precipitate particle passes through the measurement area of larger cross section, a smaller change in intensity is detected than if the precipitation particle passes through the measurement area of smaller cross section. On the basis of the temporal courses of the intensity changes which the precipitate particle generates when the measuring ranges pass through, and / or on the basis of the known size ratios of the measuring range cross sections, the intensity changes can be assigned to a specific precipitation particle. Advantageously, measurement errors due to incorrect assignment can thereby be avoided, which occur in particular when two or more of the precipitation particles fall through the measuring ranges at short time intervals from one another.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung steht in Lichtstrahlungsrichtung gesehen zumindest einer der Messbereiche horizontal, vorzugsweise auf beiden Seiten, über den anderen Messbereich vor, um Messfehler zu vermeiden, die dadurch hervorgerufen werden, dass das Niederschlagsteilchen an einem Rand des Messbereichs durch den Messraum fällt und den Messbereich nur teilweise durchtritt („Randdurchgang"). Zur Bestimmung der Niederschlagsteilchen werden lediglich die Messungen herangezogen, bei denen durch die Niederschlagsteilchen eine Abschwächung der Intensität in den beiden Messbereichen erzeugt wird. Insbesondere wenn der eine Messbereich so weit über den anderen vorsteht, dass das Niederschlagsteilchen, selbst wenn es den schmaleren Messbereich lediglich streift, vollständig durch den breiteren fällt, wird sichergestellt, dass das Niederschlagsteilchen in dem breiteren Messbereich vollständig und damit korrekt erfasst wird. Es hat sich als geeignet erwiesen, auf jeder der Seiten den breiteren Messbereich um zumindest 1 cm, vorzugsweise 2 cm, vorstehen zu lassen, um auch größere Schneeflocken möglichst genau messen zu können. Vorteilhaft lassen sich bei den mit den mehreren Sensorelementen (Pixeln) versehenen Sensoren die Randdurchgänge direkt erkennen und daraus erlangte Messergebnisse korrigieren oder löschen. Darüber hinaus kann mittels solcher Sensoren erkannt werden, wenn mehrere der Niederschlagsteilchen gleichzeitig durch die Messbereiche fallen. Während auch in diesen Fällen eine Korrektur oder Löschung vorgenommen werden könnte, wäre auch vorstellbar, die durch jeweiligen Niederschlagsteilchen erzeugten Intensitätsänderungen separat auszuwerten. In einer Weiterbildung der Erfindung weist die Vorrichtung zur Bestimmung eines durch die Lichtquelle auf dem Sensor erzeugten Standardsignals einen Lichtquellensensor zur Bestimmung der Intensität der von der Lichtquelle erzeugten Lichtstrahlen und/oder eine Einrichtung zur Messung der Temperatur auf. Der Lichtquellensensor ist vorzugsweise derart angeordnet, dass er die Intensität des von der Lichtquelle ausgehenden Lichts unmittelbar, d.h. ohne zwischen der Lichtquelle und dem Lichtquellensensor angeordnete optischen Bauelemente, messen kann. In a further embodiment of the invention, viewed in the direction of light radiation, at least one of the measuring areas projects horizontally, preferably on both sides, over the other measuring area in order to avoid measuring errors caused by the precipitation particle falling through the measuring space at an edge of the measuring area and The precipitation particles are determined only by measurements in which the precipitation particles produce a weakening of the intensity in the two measurement ranges, in particular if one measurement range protrudes so far over the other that the precipitate particle, even if it merely grazes the narrower measuring range, falls completely through the wider one, it is ensured that the precipitate particle is completely and thus correctly detected in the wider measuring range, and it has proved suitable on each the sides of the wider measuring range to at least 1 cm, preferably 2 cm, to protrude to measure larger snowflakes as accurately as possible. Advantageously, in the sensors provided with the plurality of sensor elements (pixels), the edge passages can be directly recognized and corrected or deleted therefrom. In addition, it can be detected by means of such sensors when several of the precipitation particles fall simultaneously through the measuring ranges. While a correction or deletion could also be made in these cases, it would also be conceivable to evaluate separately the intensity changes produced by respective precipitation particles. In a development of the invention, the device for determining a standard signal generated by the light source on the sensor has a light source sensor for determining the intensity of the light beams generated by the light source and / or a device for measuring the temperature. The light source sensor is preferably arranged such that it can measure the intensity of the light emitted by the light source directly, ie without optical components arranged between the light source and the light source sensor.

Vorteilhaft können dadurch zur Vermeidung von Messfehlern Intensitätsänderungen, die auftreten, weil sich die von der Lichtquelle abgestrahlte Lichtintensität ändert, bestimmt werden. Wird für Zeitabschnitte, in denen kein Niederschlag in den Messraum fällt, die mittels des Lichtquellensensors ermittelte Intensität mit derjenigen des Sensors für die Messbereiche korreliert, können Informationen über ein in dem Messraum vorhandenes Aerosol, insbesondere Nebel, oder/und über eine Belegung der optischen Bauelemente der Vorrichtung, z.B. durch Tau, Verschmutzung oder den Niederschlag selbst, erlangt werden. Es versteht sich, dass dazu eine Kalibrierungsmessung vorzunehmen ist, wenn die optischen Bauelemente unbelegt sind und der Messraum frei von den Niederschlagsteilchen ist.  Advantageously, in order to avoid measurement errors, intensity changes that occur because the light intensity emitted by the light source changes are determined. If the intensity determined by means of the light source sensor for periods of time in which no precipitate falls in the measuring space correlates with that of the sensor for the measuring ranges, information about an aerosol present in the measuring space, in particular fog, or / and an occupancy of the optical components the device, eg by dew, pollution or the precipitate itself, are obtained. It goes without saying that a calibration measurement is to be carried out for this purpose if the optical components are unoccupied and the measuring space is free of the precipitation particles.

Die genannte Temperaturmesseinrichtung kann vorgesehen werden, um zu kontrollieren, ob die ermittelten Eigenschaften des Niederschlagsteilchens mit der jeweiligen örtlichen Temperatur vereinbar sind.  Said temperature measuring means may be provided to check whether the determined properties of the precipitating particle are compatible with the respective local temperature.

In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Vorrichtung zumindest einen Streulichtsensor zur Bestimmung von Streuung des Lichts an dem bzw. den optischen Bauelementen, insbesondere an einem den Messraum abtrennenden Fenster, dem genannten Spiegel oder/und der genannten Linse, aufgrund der Belegung. Durch die mit dem Streulichtsensor gewonnenen Informationen lässt sich die Intensitätsänderung, die durch die Streuung an den Bauelementen verursacht wird, von derjenigen unterscheiden, die durch das Aerosol hervorgerufen wird. Vorteilhaft können dadurch Fehler bei der Messung des Aerosols, insbesondere des Nebels, vermieden werden. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und der beiliegenden sich auf diese Ausführungsbeispiele beziehenden Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen: In one embodiment of the invention, the device comprises at least one scattered light sensor for determining scattering of the light at the optical component (s), in particular at a window separating the measurement space, said mirror and / or said lens due to occupancy. By the information obtained with the scattered light sensor, the intensity change caused by the scattering of the components is different from that caused by the aerosol. As a result, errors in the measurement of the aerosol, in particular of the mist, can advantageously be avoided. The invention will be further elucidated on the basis of exemplary embodiments and the accompanying drawings relating to these exemplary embodiments. Show it:

Fig. 1 schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung sowie Details der Fig. 1 shows schematically a device according to the invention and details of

Vorrichtung,  Contraption,

Fig. 2 Details einer Messung mittels der Vorrichtung nach Fig. 1 ,  FIG. 2 shows details of a measurement by means of the device according to FIG. 1, FIG.

Fig. 3 verschiedene Blenden für die Vorrichtung nach Fig. 1 ,  3 different panels for the device according to Fig. 1,

Fig. 4 Details von Messungen mittels der mit den Blenden nach Fig. 3  4 shows details of measurements by means of the diaphragm of FIG. 3

besetzten Vorrichtung nach Fig. 1 , und  occupied device of FIG. 1, and

Fig. 5 schematisch weitere erfindungsgemäße Vorrichtungen. Fig. 5 shows schematically further inventive devices.

Eine in Fig. l a gezeigte Vorrichtung 1 umfasst zwei Gehäuseteile 1 7, 18 zwischen denen ein Messraum 2 gebildet ist, der dazu vorgesehen ist, herabfallende Niederschlagsteilchen 3 aufzunehmen. In dem ersten Gehäuseteil 17 sind eine Licht- quelle 4, die z.B. durch eine LED gebildet sein kann, und eine Linse 12, die von der Lichtquelle 4 ausgehendes Licht derart bricht, dass durch die Linse 12 hindurchtretende Lichtstrahlen den Messraum 2 in der Horizontalen sowie parallel zueinander durchlaufen, angeordnet. In dem Gehäuseteil 17, der auf seiner dem Messraum 2 zugewandten Seite mit einer transparenten Fensterscheibe 15 versehen ist, sind ferner ein Lichtquellensensor 9, der zur Bestimmung der von der Lichtquelle 4 ausgehenden Lichtintensität vorgesehen ist, ein Temperatursensor 10 und ein Streulichtsensor 1 1 angeordnet, mittels dessen sich durch die Fensterscheibe 15 verursachte Lichtstreuung ermitteln lässt. A device 1 shown in Fig. L a comprises two housing parts 1 7, 18 between which a measuring space 2 is formed, which is intended to receive falling precipitation particles 3. In the first housing part 17, a light source 4, which is e.g. can be formed by an LED, and a lens 12, the light emanating from the light source 4 so breaks that passing through the lens 12 light rays through the measuring space 2 in the horizontal and parallel to each other, arranged. In the housing part 17, which is provided on its side facing the measuring space 2 side with a transparent window pane 15, a light source sensor 9, which is provided for determining the light intensity emanating from the light source 4, a temperature sensor 10 and a scattered light sensor 1 1 are further arranged, can be determined by means of which caused by the window 15 light scattering.

In dem zweiten Gehäuseteil 18, der auf seiner dem Messraum 2 zugewandten Seite mit einer transparenten Fensterscheibe 16 versehen ist, ist eine Blende 13 angeordnet, die zwei untereinander angeordnete Öffnungen 19,20 rechteckigen Querschnitts gleicher Größe aufweist. In Lichtstrahlungsrichtung gesehen hinter der Blende 13 ist in dem Gehäuseteil 18 eine Linse 14 angeordnet, die die durch die Blende 13 dringenden Lichtstrahlen auf einen Lichtsensor 5, der z.B. durch eine Fotodiode gebildet sein kann, bricht. Mit dem Lichtsensor 5 ist eine Auswerteeinrichtung 8 verbunden, die dazu vorgesehen ist, mittels des Sensors 5 ermittelte Lichtintensitäten aufzunehmen, zu speichern und auszuwerfen. Wie insbesondere Fig. 1 b zeigt, in der ein Sfrahlengang in der Vorrichtung 1 dargestellt ist, wird ein Messbereich 6 durch einen in Fig. 1 b durch gestrichelte Linien dargestellten Teil des Messraums 2 gebildet, der von Lichtstrahlen durchdrungen ist, die durch den Messraum 2 und die Öffnung 19 hin zum Sensor 5 reichen. Ein Messbereich 7 ist ein Teil des Messraums 2, der von Licht durchstrahlt wird, das durch den Messraum 2 und die Öffnung 20 hindurch zum Sensor 5 dringt. In the second housing part 18, which is provided on its side facing the measuring space 2 side with a transparent window pane 16, a diaphragm 13 is arranged, which has two mutually arranged openings 19,20 rectangular cross section of the same size. As seen in the light radiation direction behind the diaphragm 13, a lens 14 is arranged in the housing part 18, which breaks the light rays passing through the diaphragm 13 onto a light sensor 5, which may be formed by a photodiode, for example. Connected to the light sensor 5 is an evaluation device 8, which is intended to be detected by means of the sensor 5 To record, store and eject light intensities. 1 b, in which a beam path is shown in the device 1, a measuring range 6 is formed by a part of the measuring space 2 shown in FIG. 1 b by dashed lines, which is penetrated by light rays passing through the measuring space 2 and the opening 19 to the sensor 5 rich. A measuring area 7 is a part of the measuring space 2, which is irradiated by light which penetrates through the measuring space 2 and the opening 20 to the sensor 5.

Mittels der Vorrichtung 1 lässt sich Niederschlag wie nachfolgend erläutert messen. Fällt ein Niederschlagsteilchen 3 durch den Messraum 2 hindurch, tritt es zunächst in den Messbereich 6 und anschließend in den Messbereich 7 ein. Beim Eintritt in den ersten Messbereich 6 wird mittels des Sensors 5, wie in Fig. 2 gezeigt, die Verringerung der gemessenen Lichtintensität erfasst, die dadurch verursacht wird, dass die von der Lichtquelle 4 ausgehenden Lichtstrahlen auf das Nieder- schlagsteilchen 3 treffen und dadurch verhindert wird, dass die Lichtstrahlen bis zu dem Sensor 5 dringen. Eine Größe der Verringerung der Lichtintensität, die in Fig. 2 anhand einer Amplitude einer die Änderung der Lichtintensität darstellenden Kurve bestimmbar ist, lässt sich eine horizontale Länge des Niederschlagsteilchens 3, d.h. seine Breite, bestimmen. By means of the device 1, precipitation can be measured as explained below. If a precipitation particle 3 passes through the measuring space 2, it first enters into the measuring area 6 and then into the measuring area 7. When entering the first measuring range 6, the reduction of the measured light intensity is detected by means of the sensor 5, as shown in FIG. 2, which is caused by the light beams emanating from the light source 4 striking the precipitating particle 3 and thereby preventing it is that the light rays penetrate to the sensor 5. A magnitude of the reduction of the light intensity, which is determinable in FIG. 2 from an amplitude of a curve representing the change of the light intensity, can be a horizontal length of the precipitation particle 3, i. its width, determine.

Tritt das Niederschlagsteilchen 3 anschließend in den Messbereich 7 ein, detektiert der Lichtsensor 5 in gleicher Weise eine Verringerung der Lichtintensität. Die Auswerteeinrichtung 8 ermittelt die Geschwindigkeit des Messteilchens aus dem Zeitabstand zwischen der Lichtintensitätsverringerung im ersten Messbereich 6 und derjenigen im zweiten Messbereich 7. If the precipitation particle 3 subsequently enters the measuring area 7, the light sensor 5 detects a reduction in the light intensity in the same way. The evaluation device 8 determines the speed of the measuring particle from the time interval between the light intensity reduction in the first measuring range 6 and that in the second measuring range 7.

Eine vertikale Länge, d.h. die Höhe, des Niederschlagsteilchens lässt sich nach folgender Formel bestimmen: H = V * T - D, A vertical length, i. the height, of the precipitation particle can be determined according to the following formula: H = V * T - D,

wobei H = Höhe des Niederschlagsteilchens 3, where H = height of the precipitation particle 3,

V = Geschwindigkeit des Niederschlagsteilchens 3,  V = velocity of the precipitate particle 3,

T = Dauer der Lichtintensitätsverringerung in einem der Messbereiche 6,7, und  T = duration of the light intensity reduction in one of the measuring ranges 6, 7, and

D = Höhe des jeweiligen Messbereichs 6,7.  D = height of the respective measuring range 6,7.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung lässt sich vorteilhaft zur Messung von Schneeflocken benutzen, da insbesondere diese voneinander abweichende Höhen und Breiten aufweisen. Darüber hinaus kann die Vorrichtung 1 1 in Zeiträumen, in denen der Messraum frei von Niederschlagsteilchen ist, zur Messung von Aerosol verwendet werden. The device according to the invention can be used advantageously for the measurement of snowflakes, since in particular these have differing heights and widths. In addition, the device 1 1 can be used for measuring aerosol during periods in which the measuring space is free of precipitation particles.

Dazu wird die mittels des Lichtquellensensors 9 ermittelte Lichtintensität bei einer Kalibriermessung, bei der die Fenster 15,1 6 frei von Belegungen ihrer Oberflächen sind und der Messraum 2 leer ist, mit der mittels des Sensors 5 bestimmten Lichtintensität korreliert, um eine gerätebedingte, durch die Fenster 15, 16 verursachte Abweichung der Lichtintensitäten voneinander zu bestimmen. Ferner können mittels des Streulichtsensors 1 1 Auswirkungen einer Belegung der Fensterscheibe 15, 16, die beispielsweise durch Tau oder an der Fensterscheibe 15, 16 anhaftende Niederschlagsteilchen verursacht werden, auf die gemessene Lichtintensität ermittelt werden. Wenn in dem Messraum 2 ein Aerosol, z.B. Nebel, vorhanden ist, verringert sich die mittels des Sensors 5 ermittelte Lichtintensität gegenüber derjenigen, die mit dem Lichtquellensensor 9 bestimmt wird. Wird der durch die Belegung verursachte Anteil der Verringerung der Lichtintensität bei der Aus- wertung der Messergebnisse des Lichtquellensensors 9 und des Sensors 5 berücksichtigt, kann eine Aerosoldichte, insbesondere eine Nebeldichte, in dem Messraum 2 bestimmt werden. Daraus lässt sich mittels der Vorrichtung 1 beispielsweise eine Sichtweite in Nebel bestimmen. Es wird nun auf die Figuren 3 bis 5 Bezug genommen, wo gleiche oder gleichwirkende Teile mit derselben Bezugszahl wie in den Figuren 1 und 2 bezeichnet sind und der betreffenden Bezugszahl jeweils ein Buchstabe beigefügt ist.  For this purpose, the light intensity determined by means of the light source sensor 9 is correlated with the light intensity determined by means of the sensor 5 in a calibration measurement, in which the windows 15, 6 are free from their surface assignments and the measuring space 2 is empty, by the device Window 15, 16 caused to determine the deviation of the light intensities from each other. Furthermore, by means of the scattered light sensor 1 1 effects of an occupancy of the window pane 15, 16, which are caused for example by dew or on the window pane 15, 16 adhering precipitation particles are determined on the measured light intensity. If in the measuring space 2 an aerosol, e.g. Fog is present, the detected by means of the sensor 5 light intensity decreases compared to that which is determined with the light source sensor 9. If the proportion of the reduction of the light intensity caused by the occupancy is taken into account in the evaluation of the measurement results of the light source sensor 9 and the sensor 5, an aerosol density, in particular a fog density, can be determined in the measuring space 2. It can be determined by means of the device 1, for example, a visibility in fog. Reference is now made to Figures 3 to 5, where the same or equivalent parts with the same reference number as in Figures 1 and 2 are designated and the relevant reference number is accompanied by a letter.

Fig. 3a zeigt eine Blende 13a mit Öffnungen 19a, 20a rechteckigen Querschnitts, die in horizontaler Richtung dieselbe Länge aufweisen und untereinander angeordnet sind. Die untere Öffnung 20a weist in vertikaler Richtung eine größere Länge auf als die obere Öffnung 19a. Wie sich die ermittelte Lichtintensität ändert, wenn in der Vorrichtung 1 nach Fig. 1 anstatt der Blende 13 die Blende 13a eingesetzt ist und das Niederschlagsteilchen 3,3' durch den Messraum 2 fällt, ist Fig. 4a zu entnehmen. Da die Querschnittsfläche der Öffnung 20a größer ist als diejenige der Öffnung 19a, verursacht das Niederschlagsteilchen 3,3' im oberen Messbereich 6a eine größere Verringerung der Lichtintensität als im unteren Messbereich 7. Vorteilhaft lässt sich dadurch die jeweilig ermittelte Verringerung der Lichtintensität der Anordnung des Niederschlagsteilchens 3,3' eindeutig dem oberen oder dem unteren Messbereich 6,7 zuordnen. Dies erweist sich insbesondere dann als vorteilhaft, wenn in kurzen Zeitabständen nacheinander verschiedene der Niederschlagsteilchen 3,3' in den Messraum 2 eindringen, da aufgrund der sich unterscheidenden Verläufe der Intensitätsänderungen eine Zuordnung der jeweiligen Niederschlagsteilchen 3,3' zu den jeweiligen Messbereichen 6,7 möglich wird. Bei einer in Fig. 3b gezeigten Blende 13b unterscheiden sich Öffnungen 19b,20b der Blende 13b dadurch, dass die untere Öffnung 20b in horizontaler Richtung eine größere Länge aufweist als die Öffnung 19b und die Öffnung 20b in horizontaler Richtung auf beiden Seiten über die Öffnung 19b vorsteht. Bei der Messung des Niederschlags werden lediglich in den Messraum 2 fallende Nieder- schlagsteilchen 3,3' berücksichtigt, die sowohl in den durch die Öffnung 19b als auch durch die Öffnung 20b gebildeten Messbereiche 6,7 eindringen und zur Bestimmung der Breite des Niederschlagsteilchens lediglich die Lichtintensitätsänderung berücksichtigt, die das Niederschlagsteilchen 3,3' bei Durchtreten des unteren Messbereichs 7 verursacht. Die Intensitätsänderung im Messbereich 7, die durch das Niederschlagsteilchen 3" verursacht wird, das nicht in den Messbereich 6 eindringt, wird ignoriert. Dadurch wird sichergestellt, dass die Größe des Niederschlagsteilchens 3,3' stets korrekt ermittelt wird. Falsche Messungen, die dadurch zustande kommen können, dass das Niederschlagsteilchen 3' nur teilweise durch die Messbereiche 6,7 fällt, werden vermieden. Wird die Länge, mit der die untere Öffnung 20b über die obere Öffnung 19b auf den jeweiligen Seiten vorsteht, so groß gewählt, dass das Niederschlagsteilchen 3,3', sofern es den oberen Messbereich 6 nur streift, stets vollständig durch den unteren Messbereich 7 fällt, kann sichergestellt werden, dass das Niederschlagsteilchen 3,3' im unteren Messbereich stets vollständig erfasst wird. Fig. 3a shows a diaphragm 13a with openings 19a, 20a of rectangular cross-section, which have the same length in the horizontal direction and are arranged one below the other. The lower opening 20a has a greater length in the vertical direction than the upper opening 19a. How the determined light intensity changes when in the device 1 according to FIG. 1 instead of the diaphragm 13, the diaphragm 13a is inserted and the precipitation particle 3,3 'falls through the measuring space 2, Fig. 4a can be seen. Since the cross-sectional area of the opening 20a is greater than that of the opening 19a, the precipitation particle 3,3 'in the upper measuring area 6a causes a greater reduction of the light intensity than in the lower measuring area 7. Advantageously, thereby, the respectively determined reduction of the light intensity of the arrangement of the precipitation particle 3,3 'clearly assign the upper or lower measuring range 6,7. This proves to be particularly advantageous if at short intervals successively different of the precipitation particles 3, 3 'penetrate into the measuring space 2, since due to the differing courses of the intensity changes, an assignment of the respective precipitation particles 3, 3 'to the respective measuring areas 6, 7 becomes possible. In a diaphragm 13b shown in Fig. 3b, openings 19b, 20b of the diaphragm 13b are different in that the lower opening 20b has a greater length in the horizontal direction than the opening 19b and the opening 20b in the horizontal direction on both sides via the opening 19b protrudes. In the measurement of the precipitate, only precipitation particles 3, 3 'that fall into the measuring space 2 are taken into account, which penetrate both into the measuring areas 6, 7 formed through the opening 19b and through the opening 20b and only to determine the width of the precipitation particle Considering light intensity change, which causes the precipitation particle 3,3 'when passing through the lower measuring range 7. The intensity change in the measuring area 7 caused by the precipitation particle 3 "which does not penetrate the measuring area 6 is ignored, thereby ensuring that the size of the precipitation particle 3, 3 'is always correctly determined are avoided, that the precipitation particle 3 'falls only partially through the measuring regions 6, 7. The length at which the lower opening 20b projects beyond the upper opening 19b on the respective sides is chosen to be so large that the precipitation particle 3 , 3 ', if it only touches the upper measuring range 6, always falls completely through the lower measuring range 7, it can be ensured that the precipitation particle 3, 3' is always completely detected in the lower measuring range.

Fig. 4b zeigt Änderungen der Lichtintensität, die bestimmt werden, wenn dasFig. 4b shows changes in the light intensity which are determined when the

Niederschlagsteilchen 3' den oberen Messbereich 6 nur teilweise durchdringt und vollständig durch den unteren Messbereich 7 fällt. Die Geschwindigkeit des Niederschlagsteilchens 3' kann anhand des zeitlichen Abstands zwischen den Maxima der ermittelten Intensitätsänderungen bestimmt werden. Die vertikale und die horizontale Länge des Niederschlagsteilchens 3' werden wie oben Precipitate 3 'penetrates the upper measuring range 6 only partially and completely falls through the lower measuring range 7. The velocity of the precipitation particle 3 'can be determined on the basis of the time interval between the maxima of the ascertained intensity changes. The vertical and horizontal lengths of the precipitating particle 3 'become as above

beschrieben anhand der Lichtintensitätsänderung des unteren Messbereichs 7, in dem das Niederschlagsteilchen 4 vollständig erfasst wird, ermittelt. described by the light intensity change of the lower measurement area 7 in which the precipitate particle 4 is completely detected.

In Fig. 5 ist eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung 1 c gezeigt, die sich von derjenigen nach Fig. 1 dadurch unterscheidet, dass anstatt der Blende 13, der Linse 14 und der Fotodiode 5 ein CCD-Sensor 5c vorgesehen ist, der in Fig. 5b gezeigte Messelemente 21 (Pixel) aufweist. Zur Bildung der Messbereiche werden lediglich Gruppen 22,23 der Messelemente 21 zur Messung genutzt. Je nachdem, welche Form den Messbereichen durch jeweilige Auswahl der Gruppen 22,23 der Messelemente 21 gegeben wird, erfolgt die Auswertung in analoger Weise wie oben anhand der Figuren 1 bis 4 beschrieben. In Fig. 5, a further device 1 c according to the invention is shown, which differs from that of FIG. 1 in that instead of the diaphragm 13, the lens 14 and the photodiode 5, a CCD sensor 5 c is provided, which in Fig. 5b has measuring elements 21 (pixels) shown. To form the measuring ranges, only groups 22, 23 of the measuring elements 21 are used for the measurement. Depending on, which form is given to the measuring ranges by respective selection of the groups 22, 23 of the measuring elements 21, the evaluation is carried out in an analogous manner as described above with reference to FIGS. 1 to 4.

Es versteht sich, dass sich ein ähnliches Messergebnis auch dadurch erzielen lässt, dass untereinander zwei verschiedene CCD-Sensoren, die ggf. nur eine einzige Zeile von Sensorelementen aufweisen, gebildet werden könnten.  It goes without saying that a similar measurement result can also be achieved by forming two different CCD sensors with one another, which possibly only has a single row of sensor elements.

Es wird darauf hingewiesen, dass sich die Erfindung durch diverse verschiedene Anordnungen von Strahlengängen verwirklichen lässt. So wäre es vorstellbar, für jeden der Messbereiche eigene Lichtquellen vorzusehen. Ferner könnte für jeden der Messbereiche ein eigener Sensor vorgesehen werden, dessen Messungen mittels der Auswerteeinrichtung getrennt voneinander ausgelesen werden. Ferner wäre vorstellbar, das von der Lichtquelle 4 ausgehende Licht durch Spiegel räumlich voneinander zu trennen, um es auf einen oder mehrere Sensoren zu lenken, um die Messbereiche zu bilden. It should be noted that the invention can be realized by various different arrangements of beam paths. So it would be conceivable to provide separate light sources for each of the measuring ranges. Furthermore, a separate sensor could be provided for each of the measuring ranges, the measurements of which are read out separately by means of the evaluation device. Furthermore, it would be conceivable to spatially separate the light emanating from the light source 4 by mirrors in order to direct it to one or more sensors in order to form the measuring ranges.

Claims

Patentansprüche: claims:

Vorrichtung zur Messung von Niederschlag, insbesondere Schneefall oder Hagel, die einen Messraum (2) zum Aufnehmen eins Niederschlagsteilchens (3), zumindest eine Lichtquelle (4) zum Durchstrahlen des Messraums (2) mit Licht, und zumindest einen Sensor (5) zur Erfassung einer Intensität des durch den Messraum (2) hindurchstrahlenden Lichts aufweist, Apparatus for measuring precipitation, in particular snowfall or hail, comprising a measuring space (2) for receiving a precipitation particle (3), at least one light source (4) for irradiating the measuring space (2) with light, and at least one sensor (5) for detection has an intensity of the light passing through the measuring space (2),

dadurch gekennzeichnet,  characterized,

dass in dem Messraum (2) zumindest zwei untereinander angeordnete Messbereiche (6,7) vorgesehen sind und die Intensität des durch jeden der Messbereiche (6,7) hindurchstrahlenden Lichts separat detektierbar ist.  in that at least two measuring ranges (6, 7) arranged one below the other are provided in the measuring space (2) and the intensity of the light transmitted through each of the measuring ranges (6, 7) can be separately detected.

Vorrichtung nach Anspruch 1 , Device according to claim 1,

dadurch gekennzeichnet,  characterized,

dass die Messbereiche (6,7) in einem vertikalen Abstand voneinander angeordnet sind.  the measuring areas (6, 7) are arranged at a vertical distance from one another.

Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, Apparatus according to claim 1 or 2,

gekennzeichnet durch eine Auswerteeinrichtung (8), mittels derer sich aus der erfassten Lichtintensität, insbesondere einer zeitlichen Änderung der Lichtintensität, eine Größe, eine Form, ein Volumen, eine Bewegungsgeschwindigkeit und/oder eine Dichte des Niederschlagsteilchens, ggf. ferner eine Schneefeuchte, eine sich auf einem Untergrund bildende Schneehöhe eine Schneelast und/oder eine sich wegen Niederschlags ausbildende Lawinengefahr, bestimmen lässt.  characterized by an evaluation device (8), by means of which from the detected light intensity, in particular a temporal change in the light intensity, a size, a shape, a volume, a movement speed and / or a density of the precipitation particle, optionally also a snow light, a Snow depth on a subsoil determines a snow load and / or a danger of avalanches due to precipitation.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, Device according to one of claims 1 to 3,

dadurch gekennzeichnet,  characterized,

dass die senkrecht zur Strahlungsrichtung gebildeten Querschnitte der Messbereiche (6,7) unterschiedlich groß sind, wobei die Querschnitte vorzugsweise in vertikaler und/oder in horizontaler Richtung unterschiedliche Längen aufweisen.  the cross sections of the measuring regions (6, 7) formed perpendicular to the radiation direction are of different sizes, the cross sections preferably having different lengths in the vertical and / or in the horizontal direction.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, Device according to one of claims 1 to 4,

dadurch gekennzeichnet,  characterized,

dass für die zumindest zwei Messbereiche (6,7) lediglich ein einziger Sensor (5) vorgesehen ist und die Auswerteeinrichtung (8) vorzugsweise dazu eingerichtet ist, die erzeugten Intensitätsänderungen bei Durchtritt zweier oder mehrerer der Niederschlagsteilchen (4) in zeitlich kurzen Abständen einem der Niederschlagsteilchen (4) zuzuordnen. in that only a single sensor (5) is provided for the at least two measuring regions (6, 7) and the evaluating device (8) is preferably set up to monitor the intensity changes produced when two pass through or assign more of the precipitation particles (4) in short time intervals one of the precipitation particles (4).

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, Device according to one of claims 1 to 5,

dadurch gekennzeichnet, characterized,

dass in Lichtstrahlungsrichtung gesehen zumindest einer der Messbereiche (7) in horizontaler Richtung, vorzugsweise an beiden Seiten des Messbereichs, über den anderen Messbereich (6) vorsteht. at least one of the measuring regions (7) protrudes in the horizontal direction, preferably on both sides of the measuring region, over the other measuring region (6) in the direction of light radiation.

Vorrichtung nach Anspruch 5, Device according to claim 5,

dadurch gekennzeichnet, characterized,

dass der eine Messbereich (7) in der horizontalen Richtung so weit, vorzugsweise um zumindest 1 cm, vorzugsweise zumindest 2 cm über den anderen Messbereich (6) vorsteht, dass das Niederschlagsteilchen (3), wenn es den schmaleren Messbereich (6) lediglich streift, vollständig durch den breiteren Messbereich (7) fällt. in that the one measuring area (7) protrudes in the horizontal direction so far, preferably by at least 1 cm, preferably at least 2 cm, above the other measuring area (6), that the precipitation particle (3) merely brushes the narrower measuring area (6) , completely through the wider measuring range (7) falls.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, Device according to one of claims 1 to 7,

gekennzeichnet durch einen Lichtquellensensor (9) zur Bestimmung eines durch die Lichtquelle (4) auf dem Sensor (5) erzeugten Standardsignals, eine Einrichtung (10) zur Messung der Temperatur und/oder zumindest einen Streulichtsensor ( 1 1 ) zur Bestimmung von Streuung des Lichts an einem optischen Bauelement (15) der Vorrichtung. characterized by a light source sensor (9) for determining a standard signal generated by the light source (4) on the sensor (5), a device (10) for measuring the temperature and / or at least one scattered light sensor (1 1) for determining the scattering of the light on an optical component (15) of the device.

Verfahren zur Messung von Niederschlag, insbesondere Schneefall oder Hagel, bei dem ein ein Niederschlagsteilchen (3) aufnehmender Messraum (2) von Licht, welches von einer Lichtquelle (4) ausgeht, durchstrahlt wird und von einem Sensor (5) eine Intensität des durch den Messraum (2) hindurchstrahlenden Lichts erfasst wird, Method for measuring precipitation, in particular snowfall or hail, in which a measuring space (2) receiving a precipitation particle (3) is irradiated by light emanating from a light source (4) and an intensity of the light emitted by a sensor (5) is determined by Measuring space (2) is transmitted by transmitting light,

dadurch gekennzeichnet, characterized,

dass in dem Messraum (2) zumindest zwei untereinander angeordnete Messbereiche (6,7) vorgesehen werden und die Intensität des durch jeden der Messbereiche (6,7) hindurchstrahlenden Lichts separat detektiert wird. in that at least two measurement areas (6, 7) arranged one below the other are provided in the measurement space (2) and the intensity of the light transmitted through each of the measurement areas (6, 7) is detected separately.

Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Bestimmung einer Größe, einer Form, eines Volumen, einer Bewegungsgeschwindigkeit und/oder einer Dichte eines Niederschlagsteilchens oder/und von Schneefeuchte, einer sich auf einem Untergrund bildende Schneehöhe, einer Schneelast und/oder einer sich wegen Niederschlags ausbildende Lawinengefahr. Use of the device according to one of claims 1 to 8 for determining a size, a shape, a volume, a speed of movement and / or a density of a precipitating particle and / or of snow, forming on a substrate Snow depth, a snow load and / or an avalanche danger due to precipitation.