New experimental device for measuring electrical charge of precipitation particles

Autores
Pereyra, Rodolfo Guillermo; Martinez, Lucía Belén; Avila, Eldo Edgardo
Año de publicación
2025
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
A new approach is presented in this work to measure the electrical charge carried by precipitation particles and their corresponding fall velocity. The instrument represents an improved version of our previous device, with the primary goal of increasing the sampling rate of charged droplets to improve and make the statistical analysis of charged raindrops more robust. Additionally, the instrument incorporates a computational program for detecting individual raindrop passages, enabling automatic calculation of its electrical charge and fall velocity. To test the new device’s performance, it was simultaneously used with our previous instrument during a storm in Córdoba on November 21, 2023. It was observed that the latest instrument increased the sampling rate nearly fivefold compared to the old one. The results demonstrate a high degree of consistency across different devices, validating the reliability and reproducibility of the new device.
En este trabajo se presenta el nuevo diseño de un dispositivo para medir la carga eléctrica transportada por las partículas de precipitación y su correspondiente velocidad de caída. El instrumento representa una versión mejorada del anterior, con el objetivo principal de aumentar la tasa de muestreo de gotas cargadas, y mejorar y robustecer el análisis estadístico de las gotas de lluvia cargadas. Además, el instrumento incorpora un programa computacional para la detección de pasajes individuales de gotas de lluvia, lo que permite el cálculo automático tanto de la carga eléctrica como de la velocidad de caída de cada gota de lluvia. Para probar el rendimiento del nuevo dispositivo, se utilizó simultáneamente con el instrumento original durante una tormenta en Córdoba el 21 de noviembre de 2023. Se observó que el nuevo instrumento aumentó la tasa de muestreo casi cinco veces en comparación con el anterior. Los resultados muestran un alto grado de consistencia entre los diferentes dispositivos y validan la fiabilidad y reproducibilidad del nuevo aparato.
Fil: Pereyra, Rodolfo Guillermo. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina
Fil: Martinez, Lucía Belén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; Argentina
Fil: Avila, Eldo Edgardo. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina
Materia
Thunderstorm
Electrification
Rain
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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Acceder
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En este trabajo se presenta el nuevo diseño de un dispositivo para medir la carga eléctrica transportada por las partículas de precipitación y su correspondiente velocidad de caída. El instrumento representa una versión mejorada del anterior, con el objetivo principal de aumentar la tasa de muestreo de gotas cargadas, y mejorar y robustecer el análisis estadístico de las gotas de lluvia cargadas. Además, el instrumento incorpora un programa computacional para la detección de pasajes individuales de gotas de lluvia, lo que permite el cálculo automático tanto de la carga eléctrica como de la velocidad de caída de cada gota de lluvia. Para probar el rendimiento del nuevo dispositivo, se utilizó simultáneamente con el instrumento original durante una tormenta en Córdoba el 21 de noviembre de 2023. Se observó que el nuevo instrumento aumentó la tasa de muestreo casi cinco veces en comparación con el anterior. Los resultados muestran un alto grado de consistencia entre los diferentes dispositivos y validan la fiabilidad y reproducibilidad del nuevo aparato.
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description A new approach is presented in this work to measure the electrical charge carried by precipitation particles and their corresponding fall velocity. The instrument represents an improved version of our previous device, with the primary goal of increasing the sampling rate of charged droplets to improve and make the statistical analysis of charged raindrops more robust. Additionally, the instrument incorporates a computational program for detecting individual raindrop passages, enabling automatic calculation of its electrical charge and fall velocity. To test the new device’s performance, it was simultaneously used with our previous instrument during a storm in Córdoba on November 21, 2023. It was observed that the latest instrument increased the sampling rate nearly fivefold compared to the old one. The results demonstrate a high degree of consistency across different devices, validating the reliability and reproducibility of the new device.
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