太陽放射6要素測(cè)量系統(tǒng)  太陽放射計(jì)

型號(hào)：WH/RYQ-5

一、北京太陽放射6要素測(cè)量系統(tǒng)整 體 說 明：

該系統(tǒng)由總放射表、散射放射表、直接放射表、反射放射表、凈全放射表、記錄儀和組合支架組成，可全天候測(cè)量太陽放射的五個(gè)要素，記錄儀數(shù)據(jù)存儲(chǔ)7天，RS-232通訊（可轉(zhuǎn)485或擴(kuò)展成GPRS無線通信模式），上位機(jī)服務(wù)軟件嚴(yán)格按照國家《地面氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)文件和記錄簿表格式》進(jìn)行開發(fā)，記錄儀內(nèi)采集運(yùn)算按《地面氣象觀測(cè)規(guī)范》和中國氣象局監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)司相關(guān)規(guī)定進(jìn)行開發(fā)，除提供規(guī)范的月報(bào)表外還提供日?qǐng)?bào)表，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)（每分鐘上傳一次數(shù)據(jù)）,24小時(shí)放射強(qiáng)度曲線，地方平均太陽時(shí)換算等諸多功能。

二、北京太陽放射6要素測(cè)量系統(tǒng)組成：

序號(hào)

名稱

套

1HT 數(shù) 據(jù) 采 集 器（5路）1

2總放射表1

3散射放射表1

4直接放射表1

5凈全放射表1

6反射放射表1

7支架 1

8系統(tǒng)光盤1

三、技術(shù)參數(shù)：

● HT數(shù)據(jù)采集器

① 信號(hào)采集方式采用24位高精度AD，采集精度高、穩(wěn)定性好、線性度精準(zhǔn)。

② 采用后臺(tái)可視化軟件系統(tǒng)，提高儀器數(shù)據(jù)采集過程的透明度，使操作人員從理性理解產(chǎn)品特性。

③ 自動(dòng)生成各種表格，便于查閱。

④ 歷史數(shù)據(jù)保存時(shí)間長度可以設(shè)定，數(shù)據(jù)zui長可以保存10年以上。

⑤ 電源系統(tǒng)智能化自動(dòng)管理

⑥ 通過對(duì)上位機(jī)操作可以檢測(cè)下位機(jī)和傳感器的工況狀態(tài)，減少操作人員勞動(dòng)負(fù)荷。

⑦ 對(duì)含有正負(fù)區(qū)間信號(hào)的信號(hào)源，采集無階越失真。

⑧ 選配太陽能硅光電池充電系統(tǒng)，可以組建野外放射測(cè)量站。

⑨ 針對(duì)客戶在軟件和硬件方面的特殊要求，可進(jìn)行二次開發(fā)zui大程度滿足客戶的特殊要求

● 總放射表

用途　　

總放射主要測(cè)量0.3～3.0μm光譜范圍的放射量，其中包括水平面上的太陽放射、天空向下的散射放射， 以及地面對(duì)上述兩項(xiàng)放射的反射放射的測(cè)量。

結(jié)構(gòu)及原理 　

1．該表為熱電效應(yīng)原理：感應(yīng)元件采用繞線電鍍式熱電堆，其表面涂有高吸收率、高發(fā)射率的黑色涂層，其涂層可保證儀表的方位響應(yīng)和余弦響應(yīng)的偏差很小。熱接點(diǎn)在感應(yīng)面上，而冷結(jié)點(diǎn)則位于機(jī)體內(nèi)，冷熱接點(diǎn)產(chǎn)生溫差電勢(shì)。然后換算成放射通量密度，在線性范圍內(nèi)，輸出信號(hào)與太陽放射照度成正比。 　　

2．防風(fēng)玻璃半球罩的選擇：采用美國JGS３石英玻璃，在透過波長為350～2600納米的范圍內(nèi)，玻璃均勻平滑地保持0.95以上的透過率。防風(fēng)玻璃罩為雙層，內(nèi)罩對(duì)紅外波段有隔絕功能，這樣可以使放射測(cè)量僅限于短波部分，內(nèi)罩同時(shí)可以隔絕外罩的紅外放射。 　　

3．儀表內(nèi)安放了精密器件組成的集成電路，對(duì)儀器輸出的非線性進(jìn)行了補(bǔ)償，減小儀表受溫度和非線性的影響?！?　　 　　

技術(shù)參數(shù) 　　

靈敏度：7～14μV／w.m-2 　　

響應(yīng)時(shí)間：≤30秒(99％) 　　

內(nèi)阻：約350Ω 　　

精確度： ±2％ 　　

余弦響應(yīng)偏差：≤±5％(太陽高度10°) 　　

溫度特性： ±2％(-20℃～＋40℃) 　　

非線性：±2％ 　

重量：2.5kg 　　

測(cè)試范圍：O～2000W／m2 　　

信號(hào)輸出：0～20mV 　

使用安裝與維護(hù)

1．總放射表是氣象臺(tái)站進(jìn)行放射觀測(cè)zui常用的儀器，首先要考慮的是安裝場(chǎng)地的條件，要使玻璃半球罩上半部沒有障礙物遮擋，使整個(gè)半球的放射都來自于天空，要保證障礙物不遮擋直接太陽放射，因此在儀器的正東和正西方應(yīng)當(dāng)有較好的觀測(cè)條件。 　　

2．將放射表水平安裝在觀測(cè)平臺(tái)上，使表輸出插頭朝北，調(diào)好水平并固定，再把總表輸出線與記錄儀連接。 　　

3．下雨及冰雹時(shí)應(yīng)停止觀測(cè)，扣上保護(hù)蓋。為保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，觀測(cè)人員應(yīng)定期擦拭玻璃罩上塵土，如發(fā)現(xiàn)干燥劑硅膠粒變色應(yīng)及時(shí)更換。

● 散射放射表

用途

總放射中把來自太陽直射部分遮蔽后測(cè)得值稱為散射放射或天空放射。散射放射檢測(cè)的仍是短波放射．散射放射表可用于連續(xù)測(cè)定天空的散射放射強(qiáng)度。

結(jié)構(gòu)與原理

散射放射表由總放射表和遮光環(huán)裝置構(gòu)成．遮光環(huán)裝置由底板調(diào)節(jié)支架，遮光環(huán)本體三部分組成。底版支架起固定，調(diào)整，標(biāo)定南北的功能。調(diào)節(jié)支架功能有雙重性，即可以因散射放射表的特定要求調(diào)節(jié)緯度，又可以調(diào)節(jié)赤緯角。總放射表與遮光環(huán)裝置配裝使用時(shí)，很方便。

技術(shù)參數(shù)　　

靈 敏 度： 7～14μV／w.m-2

響應(yīng)時(shí)間： ≤30秒(99％)

內(nèi) 阻： 約350Ω

精 確 度： ±2％

余弦響應(yīng)偏差：≤±5％(太陽高度10°)

溫度特性： ±2％(-20~C～＋40℃)

非 線 性： ±2％重量：2.5kg

測(cè)試范圍： O～2000W／m2

信號(hào)輸出： 0～20mV

安裝使用與維護(hù)　

安裝：１　標(biāo)對(duì)南北　

　　  ２　調(diào)水平

　　?。场≌{(diào)節(jié)緯度

　　?。础?biāo)定赤緯角

　　　５　整體調(diào)整

使用：

散射放射表使用時(shí)，在日出之前，旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)支架上的調(diào)整手輪，使遮光環(huán)本體軸向移動(dòng)，移動(dòng)距離按當(dāng)日赤緯角計(jì)算的要求確定．其目的在于保證遮光環(huán)本體能夠在一天的測(cè)量中全時(shí)段地遮住太陽的直接放射．同時(shí)應(yīng)按照相關(guān)工作規(guī)程定期xun視遮光環(huán)主體是否全部遮住總放射表感應(yīng)面．如發(fā)現(xiàn)偏移，應(yīng)及時(shí)調(diào)整．

維護(hù)：

遮光環(huán)裝置只有調(diào)節(jié)支架是動(dòng)配合部分，雖然主體材質(zhì)都由不銹鋼制造，但在環(huán)境惡劣的地區(qū)，仍會(huì)受到污染，至使相關(guān)部件滯澀，轉(zhuǎn)距加大，不易調(diào)節(jié)．平時(shí)維護(hù)應(yīng)在調(diào)節(jié)支架上的絲杠和導(dǎo)桿上涂有潤滑脂，以保證調(diào)節(jié)支架旋轉(zhuǎn)靈活和導(dǎo)向平滑。平時(shí)可用濕布擦拭散表上的灰塵，不可用汽油和含苯的有機(jī)液體擦拭表體，以免對(duì)表體漆面造成腐蝕而影響其使用壽命．

● 直接放射表

結(jié)構(gòu)與工作原理：

1. 該表為熱電效應(yīng)原理：感應(yīng)元件采用繞線電鍍式熱電堆，其表面涂有高吸收率、高發(fā)射率的黑色涂層，其涂層可保證儀表的方位響應(yīng)和余弦響應(yīng)的偏差很小。熱接點(diǎn)在感應(yīng)面上，而冷結(jié)點(diǎn)則位于機(jī)體內(nèi)，冷熱接點(diǎn)產(chǎn)生溫差電勢(shì)。然后換算成放射通量密度。為了只讓太陽放射到達(dá)感應(yīng)面，使用一個(gè)0.5°張角的遮光圓筒。遮光筒的α角為10°，內(nèi)有數(shù)層光柵，可減少光漫射。對(duì)準(zhǔn)太陽時(shí)，太陽的光恰好落在筒底的熱電堆感應(yīng)面上，熱電堆的引線通過跟蹤裝置連接到記錄儀。

2. 跟蹤裝置采用12V直流步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)有微機(jī)控制并準(zhǔn)確跟蹤太陽軌跡。

技術(shù)參數(shù)： 　　

靈敏 度：7～14μV／w.m-2 　　

響應(yīng)時(shí)間：≤30秒(99％) 　　

內(nèi) 阻：約80Ω 　　

精確 度： ±2％ 　　

跟蹤精度：96h±30s　　

溫度特性： ±2％(-20~C～＋40℃) 　　

非線 性：±2％ 　　

重 量：2.5kg 　　

測(cè)試范圍：O～2000W／m2 　　

信號(hào)輸出：0～20mV

安裝使用與維護(hù)： 　

1. 將直接放射表的底板固定在觀測(cè)平臺(tái)上。調(diào)整水平，根據(jù)當(dāng)?shù)鼐暥却_定直接放射表緯度盤緯度位置。 　　

2. 根據(jù)使用說明書中時(shí)差表(附表二)及當(dāng)?shù)亟?jīng)度計(jì)算出當(dāng)?shù)兀ㄕ嫣枙r(shí)），鈕動(dòng)跟蹤裝置后鈕子開關(guān)跟蹤到確定位置后，再調(diào)回到自動(dòng)跟蹤狀態(tài)?！　?/span>

3. 按使用說明書中赤緯角表(附表三)調(diào)整光筒高低。　　

4. 確定底盤方向，使光筒上校正光點(diǎn)重合，再把底盤固定牢固。 　　

以上步驟可反復(fù)操作，直至使光筒上校正光點(diǎn)重合。

● 凈全放射表

凈放射的觀測(cè)是地表與大氣體系放射收支的zui終結(jié)果，是一項(xiàng)重要的放射觀測(cè)內(nèi)容，測(cè)量的是全波段放射。

結(jié)構(gòu)與原理：

儀器上下各有兩個(gè)防風(fēng)罩，它的材料是聚乙烯薄膜，它在3000-12000nm的長波放射帶中也有很好的透過率，多壓制成半球形，在觀測(cè)時(shí)利用膜片泵將干燥的空氣壓入半球罩體，以保持它的外形。

儀器的感應(yīng)面分上、下兩塊黑片，利用熱電堆測(cè)得兩塊感應(yīng)面的溫差電動(dòng)勢(shì)。

技術(shù)參數(shù)：

正負(fù)靈敏度：7～14μV／w.m-2

響應(yīng)時(shí)間：≤30秒(99％)

內(nèi)阻：約350Ω

精確度： ±2％

余弦響應(yīng)偏差：≤±5％(太陽高度10°)

溫度特性： ±2％(-20℃～＋40℃)

非線性：±2％

重量：2.5kg

測(cè)試范圍：0～2000W／m2

信號(hào)輸出：-20～20mV

使用安裝與維護(hù)：

1．首先要考慮的是安裝場(chǎng)地的條件，使塑料半球罩上半部沒有障礙物遮擋，使整個(gè)半球的放射都來自于天空，zui低限度要保證障礙物不遮擋直接太陽放射，因此在儀器的正東和正西方應(yīng)當(dāng)有較好的觀測(cè)條件，地面草坪草高度不超過20cm，黃土地、沙地均可，不宜瀝青地面。

2．凈放射表水平安裝在觀測(cè)平臺(tái)上，頭部探出20cm左右，表體南北方向放置，表輸出插頭朝下，調(diào)好水平并固定，再把凈表輸出線與記錄儀連接。

3．下雨及冰雹時(shí)應(yīng)停止觀測(cè)，扣上保護(hù)蓋。為保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，觀測(cè)人員應(yīng)定期給凈表充氣，如發(fā)現(xiàn)干燥劑變色，應(yīng)及時(shí)更換。

● 反射放射表

用途

總放射主要測(cè)量0.3～3.0μm光譜范圍的放射量，當(dāng)總放射表感應(yīng)面朝下時(shí)所接受的為反射放射。反射放射表與總放射表結(jié)構(gòu)參數(shù)基本相同。

結(jié)構(gòu)及原理 　

1．該表為熱電效應(yīng)原理：感應(yīng)元件采用繞線電鍍式熱電堆，其表面涂有高吸收率、高發(fā)射率的黑色涂層，其涂層可保證儀表的方位響應(yīng)和余弦響應(yīng)的偏差很小。熱接點(diǎn)在感應(yīng)面上，而冷結(jié)點(diǎn)則位于機(jī)體內(nèi)，冷熱接點(diǎn)產(chǎn)生溫差電勢(shì)。然后換算成放射通量密度，在線性范圍內(nèi)，輸出信號(hào)與太陽放射照度成正比。 　　

2．防風(fēng)玻璃半球罩的選擇：采用美國JGS３石英玻璃，在透過波長為350～2600納米的范圍內(nèi)，玻璃均勻平滑地保持0.95以上的透過率。防風(fēng)玻璃罩為雙層，內(nèi)罩對(duì)紅外波段有隔絕功能，這樣可以使放射測(cè)量僅限于短波部分，內(nèi)罩同時(shí)可以隔絕外罩的紅外放射。 　　

3．儀表內(nèi)安放了精密器件組成的集成電路，對(duì)儀器輸出的非線性進(jìn)行了補(bǔ)償，減小儀表受溫度和非線性的影響?！?　　 　　

技術(shù)參數(shù) 　　

靈敏度：7～14μV／w.m-2 　　

響應(yīng)時(shí)間：≤30秒(99％) 　　

內(nèi)阻：約350Ω 　　

精確度： ±2％ 　　

余弦響應(yīng)偏差：≤±5％(太陽高度10°) 　　

溫度特性： ±2％(-20℃～＋40℃) 　　

非線性：±2％ 　

重量：2.5kg 　　

測(cè)試范圍：O～2000W／m2 　　

信號(hào)輸出：0～20mV 　

使用安裝與維護(hù)

1．總放射表是氣象臺(tái)站進(jìn)行放射觀測(cè)zui常用的儀器，首先要考慮的是安裝場(chǎng)地的條件，要使玻璃半球罩上半部沒有障礙物遮擋，使整個(gè)半球的放射都來自于天空，要保證障礙物不遮擋直接太陽放射，因此在儀器的正東和正西方應(yīng)當(dāng)有較好的觀測(cè)條件。 　　

2．將放射表水平安裝在觀測(cè)平臺(tái)上，使表輸出插頭朝北，調(diào)好水平并固定，再把總表輸出線與記錄儀連接。 　　

3．下雨及冰雹時(shí)應(yīng)停止觀測(cè)，扣上保護(hù)蓋。為保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，觀測(cè)人員應(yīng)定期擦拭玻璃罩上塵土，如發(fā)現(xiàn)干燥劑硅膠粒變色應(yīng)及時(shí)更換。

四、通訊與用電

通訊接口:標(biāo)準(zhǔn)RS232計(jì)算機(jī)通訊口。

供電方式:市電或12v直流電，同時(shí)可選配太陽能電池等供電方式。

存儲(chǔ)能力:下位機(jī)循環(huán)保存數(shù)據(jù)，系統(tǒng)服務(wù)軟件存儲(chǔ)時(shí)間長度可設(shè)定，zui長10年。

五、使用環(huán)境

工作環(huán)境要求:-40℃～+50℃。

六、包裝與運(yùn)輸

該系統(tǒng)發(fā)貨時(shí)為木質(zhì)外殼包裝，支架為纏縛包裝，運(yùn)輸是中國鐵路快運(yùn)系統(tǒng)，如貴處鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)不能到達(dá)，請(qǐng)于采購時(shí)特別說明。