Как измерить солнечную радиацию с помощью пиранометра?

I. Что такое пиранометр ?

Пиранометры в основном используются для измерения полной энергии солнечного излучения во всех диапазонах длин волн, т.е. суммы прямого и рассеянного солнечного излучения. Этот прибор имеет широкий спектр применения в метеорологии, экологии, сельском хозяйстве, использовании солнечной энергии и других областях.

II. Принцип работы пиранометра

Принцип работы пиранометра основан на преобразовании лучистой энергии в физические эффекты. Обычно он содержит один или несколько светочувствительных элементов, которые поглощают солнечное излучение и преобразуют его в измеряемые электрические или тепловые сигналы. Измеряя силу этих сигналов, пиранометр может вычислить общую энергию солнечного излучения.

Состав и типы пиранометров

Пиранометр обычно состоит из светочувствительных устройств, фотоэлектрических преобразователей, фильтров и других компонентов. В зависимости от различных принципов измерения и структур пиранометры можно разделить на различные типы, такие как фотоэлектрический датчик полного излучения, измеритель освещенности класса тепловых детекторов. Эти различные типы пиранометров имеют свои собственные характеристики с точки зрения точности измерения, времени отклика и среды использования.

Как измерить солнечную радиацию с помощью пиранометра ?

Измерение солнечной радиации с помощью солнечного пиранометра — это простой и относительно простой процесс. Солнечный пиранометр — это прибор, специально разработанный для измерения общей солнечной радиации (т.е. суммы прямой и рассеянной радиации). Ниже приведены основные шаги измерения солнечной радиации с помощью солнечного пиранометра:

1. Выбор подходящего солнечного пиранометра

1.1 Убедитесь, что выбранный вами солнечный пиранометр соответствует вашим измерительным потребностям, включая диапазон измерений, точность и время отклика.

1.2 Убедитесь, что пиранометр имеет сертификат калибровки для обеспечения точности измерений.

1.3 Пиранометр обычно состоит из термобатарейного датчика, который преобразует поглощенное солнечное излучение в небольшое напряжение. Датчик защищен стеклянным куполом, который пропускает солнечное излучение, минимизируя при этом воздействие ветра и дождя.

-Прибор также может включать в себя солнцезащитное кольцо для измерения рассеянного излучения, когда прямой луч заблокирован.

2. Монтаж солнечного пиранометра

Установите солнечный пиранометр на открытом, беспрепятственном участке, чтобы обеспечить полный прием солнечного излучения.

Высота установки должна быть умеренной, чтобы избежать влияния отражения от земли на результаты измерений.

Убедитесь, что пиранометр установлен горизонтально, чтобы свести к минимуму ошибки, вызванные наклоном.

3. Подключение и настройка

Подключите солнечный пиранометр к регистратору данных или компьютеру для записи и анализа данных.

Выполните необходимые настройки, такие как установка интервалов измерений, параметров калибровки и т. д., согласно инструкциям к пиранометру и регистратору данных.

Убедитесь, что регистратор данных надежно заземлен, чтобы избежать электрических помех.

4. Начать измерение

Начните измерение в ясную погоду. Избегайте проведения измерений при густой облачности или резких изменениях погоды, так как это может повлиять на точность результатов измерений.

Дайте пиранометру прогреться и стабилизироваться в течение определенного периода времени (точное время будет зависеть от характеристик пиранометра), чтобы обеспечить точность результатов измерений.

Запишите данные измерений, включая временную метку и соответствующее значение солнечной радиации.

5. Обработка и анализ данных

Обработайте собранные данные, например, удалите выбросы, усредните по времени и т. д.

Проанализируйте данные на предмет тенденций и характеристик солнечной радиации.

Измерения можно сравнить с местными метеорологическими данными или историческими данными, чтобы оценить точность и надежность измерений.

6. Техническое обслуживание и калибровка

Солнечный пиранометр следует регулярно чистить и обслуживать, чтобы на его поверхности не было мешающих материалов, таких как пыль и грязь.

Проводите периодическую калибровку в соответствии с рекомендациями производителя, чтобы гарантировать точность результатов измерений.

Проверьте прибор на наличие признаков физического повреждения или износа и замените поврежденные детали.

Выполнив эти шаги, вы сможете использовать солнечный пиранометр для точного измерения солнечной радиации и получения ценных данных для поддержки метеорологических исследований, использования солнечной энергии и других областей.

Сценарии применения пиранометра

Пиранометр имеет широкий спектр применения в различных областях:

1. Метеорологическая сфера: Пиранометр является одним из необходимых измерительных приборов на метеорологических станциях, который используется для измерения общей солнечной радиации, наземной радиации и других метеорологических параметров, обеспечивая информационную поддержку метеорологического прогнозирования и исследования погоды.

2. Сельское хозяйство: измеряя общее количество солнечной радиации, получаемой сельскохозяйственными культурами, пиранометр может помочь фермерам составить обоснованные планы сельскохозяйственного производства для повышения урожайности и качества сельскохозяйственных культур.

3. Мониторинг окружающей среды: Пиранометр может использоваться для мониторинга общей солнечной радиации и фотохимической реакции загрязняющих веществ в атмосфере городов, промышленных зон, районов добычи полезных ископаемых и других территорий, предоставляя справочные данные для мониторинга окружающей среды и контроля загрязнения воздуха.

4. Использование солнечной энергии: в системах генерации солнечной энергии пиранометр используется для измерения уровня солнечного излучения с целью оценки производительности солнечных панелей и прогнозирования выработки энергии.

Заметки по использованию пиранометра

1. Во время процесса измерения избегайте непосредственного прикосновения к чувствительным компонентам солнечного пиранометра, чтобы не повредить их и не повлиять на результаты измерений.

2. В экстремальных погодных условиях (например, сильный ветер, проливной дождь и т. д.) измерения следует приостановить и надлежащим образом защитить пиранометр.

3. Соблюдайте местные правила техники безопасности и рабочие процедуры для обеспечения безопасности и надежности процесса измерения.

4. При использовании пиранометра для измерений необходимо выбрать подходящее место установки, чтобы обеспечить получение полного количества солнечного излучения.

5. Для обеспечения точности результатов измерений необходимы регулярная чистка и техническое обслуживание прибора.

6. В зависимости от требований к измерениям и условий окружающей среды пиранометр может также нуждаться в калибровке и настройке.

Подводя итог, можно сказать, что пиранометр играет ключевую роль как важный измерительный прибор в нескольких областях. Точно измеряя общую энергию солнечного излучения, он обеспечивает мощную поддержку данных для метеорологического прогнозирования, сельскохозяйственного производства, мониторинга окружающей среды и использования солнечной энергии.

 Технические характеристики пиранометрических  датчиков солнечной радиации

NBL-W-HPRS-Датчик-солнечного-излучения-Руководство-по-эксплуатации-V3.0.pdf