用途:
SPN1日照輻射計(jì)是氣象級(jí)的儀器,為長期戶外測(cè)試而設(shè)計(jì)內(nèi)置加熱器。也可作為遮光環(huán)日照強(qiáng)度計(jì)、日溫計(jì)或傳統(tǒng)的日照記錄器使用。SPN1日照輻射記錄儀操作簡便,無須常規(guī)調(diào)整和極性排列,可在任何緯度都可工作。
特點(diǎn):
?總輻射和散射輻射都可以同時(shí)測(cè)量,單位W/m2;
?輻射WMO標(biāo)準(zhǔn)的日照閾值:120 W/m2導(dǎo)向光束;
?無常規(guī)調(diào)整和極性排列;
?不需要移動(dòng)部件,遮陰環(huán)和電動(dòng)跟蹤裝置;
?可在任何緯度進(jìn)行測(cè)量工作;
?精密的玻璃圓頂;
?寬頻率的熱堆傳感器;
?接近理想的光譜和余弦響應(yīng);
?標(biāo)準(zhǔn)的輸出靈敏度。
設(shè)計(jì)特點(diǎn):
SPN1采用一排7個(gè)微型熱堆傳感器和控制器控制遮光方式來測(cè)量射入日光的直射和散射部分。遮光方式和微型熱堆傳感器的排放,使得無論太陽在什么位置,至少有1個(gè)熱堆傳感器完全暴露在陽光下并且至少有1個(gè)完全在陰暗處。所有7個(gè)微型熱堆傳感器接收同樣量的散射光。根據(jù)每個(gè)熱堆的讀數(shù),微處理器計(jì)算出總輻射和散射的地面光線,并通過這些值得估算出日照狀況。
輸出:SPN1為總輻射和散射提供了兩個(gè)模擬電壓輸出及日照時(shí)數(shù)的數(shù)字輸出。這些輸出信號(hào)與數(shù)據(jù)采集器相連,如Delta-T的DL2e 及GP1。也可以直接通過RS232 串口連接電腦獲取讀數(shù)。
加熱器:在結(jié)露、結(jié)冰、下雪的情況下,內(nèi)置的加熱器可使玻璃圓頂仍保持透明,確保在惡劣的氣候條件下也能測(cè)得可靠的數(shù)據(jù)。
SPN1的設(shè)計(jì)原理:
SPN1的設(shè)計(jì)原理被試用在Delta-T的BF3 輻射傳感器上,并通過了有效測(cè)試。采用微型熱堆傳感器,高質(zhì)量的玻璃圓頂和鋁制外殼,大大改進(jìn)了最初的設(shè)計(jì)。內(nèi)部電子元件為重新設(shè)計(jì)為高精確度、低功耗元件。SPN1將總輻射減去散射可以得出直接輻射。
實(shí)驗(yàn)比較結(jié)果:
SPN1 與Kipp & Zonen CM6B
Kipp & Zonen CM6B傳感器中的一個(gè)被太陽追蹤圓盤遮蓋住。以下展示了樣品的測(cè)試結(jié)果。(SPN1無需太陽追蹤部件)
日照時(shí)數(shù):
日照亮度的WMO極限為與太陽直接光束垂直的平面上所接收到的120 W/ m2,它不能使用地面余弦校正傳感器直接測(cè)量,因此SPN1采用一個(gè)基于直接輻射散射比率的運(yùn)算法則,并結(jié)合它們的絕對(duì)值來估算其在WMO標(biāo)準(zhǔn)的少數(shù)百分比內(nèi)。此圖表為BF3 和Campbell-stocks日照記錄計(jì),在數(shù)月內(nèi)試驗(yàn)的結(jié)果比較圖。依據(jù)WMO標(biāo)準(zhǔn),BF3的每日誤差為20分鐘。相對(duì)應(yīng)的Campbell-stocks的精確度更差,每日誤差將近1個(gè)小時(shí)。SPN1是目前BF3的日照傳感器的高級(jí)版本,使用的是相同的日照時(shí)數(shù)運(yùn)算法則。
應(yīng)用領(lǐng)域:
氣象學(xué)
?太陽輻射
?氣候變化
?氣體污染
?日照持續(xù)時(shí)間
?云層研究
農(nóng)業(yè)和植物研究
?ET和熱通量研究
?冠層分析和模型化
建筑學(xué)和建筑物設(shè)計(jì)
?建筑管理系統(tǒng)
?PV效率和能量平衡
技術(shù)規(guī)格:
WMO級(jí)別 | 符合WMO 優(yōu)質(zhì)輻射計(jì)標(biāo)準(zhǔn) |
總體精度(總輻射及散射) | ±5%(日積分),±5% ±10W/m2(每小時(shí)平均值),±8% ±10W/m2(個(gè)別讀數(shù)),精度的可信度95% ,即在正常的氣候條件下,單個(gè)讀數(shù)在所設(shè)定的限制內(nèi)的概率是95% 。 |
分辨率 | 0.6 W/m2 = 0.6mV |
測(cè)量范圍 | 0 ~>2000 W/m2 |
模擬輸出的對(duì)應(yīng)關(guān)系 | 1mV = 1 W/m2 |
模擬輸出范圍 | 0~2500 mV |
日照狀態(tài)極限 | 120 W/m2導(dǎo)向光束 |
精度狀態(tài)精度 | ±10% |
余弦修正精度 | 0-90°頂角入射光的±2% |
方位角精度 | ±5%(360°旋轉(zhuǎn)) |
溫度漂移系數(shù) | ±0.02%/℃ |
工作溫度范圍 | -20~+70℃ |
校正/穩(wěn)定性 | 工廠校準(zhǔn),建議每2年校準(zhǔn)一次 |
響應(yīng)時(shí)間 | <200ms |
光譜響應(yīng) | 400~2700nm |
光譜靈敏度變化 | 10%(典型) |
非線性 | <1% |
傾斜響應(yīng) | 可忽略 |
零點(diǎn)漂移 | 在室溫下,每變化5℃/小時(shí),<3 W/m2; 夜晚讀數(shù)<3 W/m2。 |
工作緯度范圍 | -90°~+90° |
密封等級(jí) | IP67等級(jí) |
日照狀態(tài)輸出 | 無日照=開路,有日照=短路到接地 |
供電 | 2mA(不包含加熱器電源),5V~15V DC |
加熱器供電 | 12V-15V DC,最大1.5A |
加熱器控制 | 外部溫度低于0℃,持續(xù)變化至20W 輸出 |
最低的無霜無冰溫度(使用加熱器時(shí)) | -20℃在風(fēng)速0 m/s 時(shí),-10℃在風(fēng)速2 m/s 時(shí) |
可選安裝底座 | 3×M5 底座分接孔,108mm PCD,120°間距 |
尺寸 | 直徑140毫米×高100毫米 |
重量 | 940克 |
產(chǎn)地:英國