北京太阳放射6要素测量系统

太阳放射6要素测量系统  太阳放射计

型号：WH/RYQ-5

一、北京太阳放射6要素测量系统整 体 说 明：

该系统由总放射表、散射放射表、直接放射表、反射放射表、净全放射表、记录仪和组合支架组成，可全天候测量太阳放射的五个要素，记录仪数据存储7天，RS-232通讯（可转485或扩展成GPRS无线通信模式），上位机服务软件严格按照国家《地面气象观测数据文件和记录簿表格式》进行开发，记录仪内采集运算按《地面气象观测规范》和中国气象局监测网络司相关规定进行开发，除提供规范的月报表外还提供日报表，实时数据（每分钟上传一次数据）,24小时放射强度曲线，地方平均太阳时换算等诸多功能。

二、北京太阳放射6要素测量系统组成：

序号

名称

套

1HT 数 据 采 集 器（5路）1

2总放射表1

3散射放射表1

4直接放射表1

5净全放射表1

6反射放射表1

7支架 1

8系统光盘1

三、技术参数：

● HT数据采集器

① 信号采集方式采用24位高精度AD，采集精度高、稳定性好、线性度精准。

② 采用后台可视化软件系统，提高仪器数据采集过程的透明度，使操作人员从理性理解产品特性。

③ 自动生成各种表格，便于查阅。

④ 历史数据保存时间长度可以设定，数据zui长可以保存10年以上。

⑤ 电源系统智能化自动管理

⑥ 通过对上位机操作可以检测下位机和传感器的工况状态，减少操作人员劳动负荷。

⑦ 对含有正负区间信号的信号源，采集无阶越失真。

⑧ 选配太阳能硅光电池充电系统，可以组建野外放射测量站。

⑨ 针对客户在软件和硬件方面的特殊要求，可进行二次开发zui大程度满足客户的特殊要求

● 总放射表

用途　　

总放射主要测量0.3～3.0μm光谱范围的放射量，其中包括水平面上的太阳放射、天空向下的散射放射， 以及地面对上述两项放射的反射放射的测量。

结构及原理 　

1．该表为热电效应原理：感应元件采用绕线电镀式热电堆，其表面涂有高吸收率、高发射率的黑色涂层，其涂层可保证仪表的方位响应和余弦响应的偏差很小。热接点在感应面上，而冷结点则位于机体内，冷热接点产生温差电势。然后换算成放射通量密度，在线性范围内，输出信号与太阳放射照度成正比。 　　

2．防风玻璃半球罩的选择：采用美国JGS３石英玻璃，在透过波长为350～2600纳米的范围内，玻璃均匀平滑地保持0.95以上的透过率。防风玻璃罩为双层，内罩对红外波段有隔绝功能，这样可以使放射测量仅限于短波部分，内罩同时可以隔绝外罩的红外放射。 　　

3．仪表内安放了精密器件组成的集成电路，对仪器输出的非线性进行了补偿，减小仪表受温度和非线性的影响。　 　　 　　

技术参数 　　

灵敏度：7～14μV／w.m-2 　　

响应时间：≤30秒(99％) 　　

内阻：约350Ω 　　

精确度： ±2％ 　　

余弦响应偏差：≤±5％(太阳高度10°) 　　

温度特性： ±2％(-20℃～＋40℃) 　　

非线性：±2％ 　

重量：2.5kg 　　

测试范围：O～2000W／m2 　　

信号输出：0～20mV 　

使用安装与维护

1．总放射表是气象台站进行放射观测zui常用的仪器，首先要考虑的是安装场地的条件，要使玻璃半球罩上半部没有障碍物遮挡，使整个半球的放射都来自于天空，要保证障碍物不遮挡直接太阳放射，因此在仪器的正东和正西方应当有较好的观测条件。 　　

2．将放射表水平安装在观测平台上，使表输出插头朝北，调好水平并固定，再把总表输出线与记录仪连接。 　　

3．下雨及冰雹时应停止观测，扣上保护盖。为保证数据准确，观测人员应定期擦拭玻璃罩上尘土，如发现干燥剂硅胶粒变色应及时更换。

● 散射放射表

用途

总放射中把来自太阳直射部分遮蔽后测得值称为散射放射或天空放射。散射放射检测的仍是短波放射．散射放射表可用于连续测定天空的散射放射强度。

结构与原理

散射放射表由总放射表和遮光环装置构成．遮光环装置由底板调节支架，遮光环本体三部分组成。底版支架起固定，调整，标定南北的功能。调节支架功能有双重性，即可以因散射放射表的特定要求调节纬度，又可以调节赤纬角。总放射表与遮光环装置配装使用时，很方便。

技术参数　　

灵 敏 度： 7～14μV／w.m-2

响应时间： ≤30秒(99％)

内 阻： 约350Ω

精 确 度： ±2％

余弦响应偏差：≤±5％(太阳高度10°)

温度特性： ±2％(-20~C～＋40℃)

非 线 性： ±2％重量：2.5kg

测试范围： O～2000W／m2

信号输出： 0～20mV

安装使用与维护　

安装：１　标对南北　

　　  ２　调水平

　　　３　调节纬度

　　　４　标定赤纬角

　　　５　整体调整

使用：

散射放射表使用时，在日出之前，旋转调节支架上的调整手轮，使遮光环本体轴向移动，移动距离按当日赤纬角计算的要求确定．其目的在于保证遮光环本体能够在一天的测量中全时段地遮住太阳的直接放射．同时应按照相关工作规程定期xun视遮光环主体是否全部遮住总放射表感应面．如发现偏移，应及时调整．

维护：

遮光环装置只有调节支架是动配合部分，虽然主体材质都由不锈钢制造，但在环境恶劣的地区，仍会受到污染，至使相关部件滞涩，转距加大，不易调节．平时维护应在调节支架上的丝杠和导杆上涂有润滑脂，以保证调节支架旋转灵活和导向平滑。平时可用湿布擦拭散表上的灰尘，不可用汽油和含苯的有机液体擦拭表体，以免对表体漆面造成腐蚀而影响其使用寿命．

● 直接放射表

结构与工作原理：

1. 该表为热电效应原理：感应元件采用绕线电镀式热电堆，其表面涂有高吸收率、高发射率的黑色涂层，其涂层可保证仪表的方位响应和余弦响应的偏差很小。热接点在感应面上，而冷结点则位于机体内，冷热接点产生温差电势。然后换算成放射通量密度。为了只让太阳放射到达感应面，使用一个0.5°张角的遮光圆筒。遮光筒的α角为10°，内有数层光栅，可减少光漫射。对准太阳时，太阳的光恰好落在筒底的热电堆感应面上，热电堆的引线通过跟踪装置连接到记录仪。

2. 跟踪装置采用12V直流步进电机，步进电机有微机控制并准确跟踪太阳轨迹。

技术参数： 　　

灵敏 度：7～14μV／w.m-2 　　

响应时间：≤30秒(99％) 　　

内 阻：约80Ω 　　

精确 度： ±2％ 　　

跟踪精度：96h±30s　　

温度特性： ±2％(-20~C～＋40℃) 　　

非线 性：±2％ 　　

重 量：2.5kg 　　

测试范围：O～2000W／m2 　　

信号输出：0～20mV

安装使用与维护： 　

1. 将直接放射表的底板固定在观测平台上。调整水平，根据当地纬度确定直接放射表纬度盘纬度位置。 　　

2. 根据使用说明书中时差表(附表二)及当地经度计算出当地（真太阳时），钮动跟踪装置后钮子开关跟踪到确定位置后，再调回到自动跟踪状态。　　

3. 按使用说明书中赤纬角表(附表三)调整光筒高低。　　

4. 确定底盘方向，使光筒上校正光点重合，再把底盘固定牢固。 　　

以上步骤可反复操作，直至使光筒上校正光点重合。

● 净全放射表

净放射的观测是地表与大气体系放射收支的zui终结果，是一项重要的放射观测内容，测量的是全波段放射。

结构与原理：

仪器上下各有两个防风罩，它的材料是聚乙烯薄膜，它在3000-12000nm的长波放射带中也有很好的透过率，多压制成半球形，在观测时利用膜片泵将干燥的空气压入半球罩体，以保持它的外形。

仪器的感应面分上、下两块黑片，利用热电堆测得两块感应面的温差电动势。

技术参数：

正负灵敏度：7～14μV／w.m-2

响应时间：≤30秒(99％)

内阻：约350Ω

精确度： ±2％

余弦响应偏差：≤±5％(太阳高度10°)

温度特性： ±2％(-20℃～＋40℃)

非线性：±2％

重量：2.5kg

测试范围：0～2000W／m2

信号输出：-20～20mV

使用安装与维护：

1．首先要考虑的是安装场地的条件，使塑料半球罩上半部没有障碍物遮挡，使整个半球的放射都来自于天空，zui低限度要保证障碍物不遮挡直接太阳放射，因此在仪器的正东和正西方应当有较好的观测条件，地面草坪草高度不超过20cm，黄土地、沙地均可，不宜沥青地面。

2．净放射表水平安装在观测平台上，头部探出20cm左右，表体南北方向放置，表输出插头朝下，调好水平并固定，再把净表输出线与记录仪连接。

3．下雨及冰雹时应停止观测，扣上保护盖。为保证数据准确，观测人员应定期给净表充气，如发现干燥剂变色，应及时更换。

● 反射放射表

用途

总放射主要测量0.3～3.0μm光谱范围的放射量，当总放射表感应面朝下时所接受的为反射放射。反射放射表与总放射表结构参数基本相同。

结构及原理 　

1．该表为热电效应原理：感应元件采用绕线电镀式热电堆，其表面涂有高吸收率、高发射率的黑色涂层，其涂层可保证仪表的方位响应和余弦响应的偏差很小。热接点在感应面上，而冷结点则位于机体内，冷热接点产生温差电势。然后换算成放射通量密度，在线性范围内，输出信号与太阳放射照度成正比。 　　

2．防风玻璃半球罩的选择：采用美国JGS３石英玻璃，在透过波长为350～2600纳米的范围内，玻璃均匀平滑地保持0.95以上的透过率。防风玻璃罩为双层，内罩对红外波段有隔绝功能，这样可以使放射测量仅限于短波部分，内罩同时可以隔绝外罩的红外放射。 　　

3．仪表内安放了精密器件组成的集成电路，对仪器输出的非线性进行了补偿，减小仪表受温度和非线性的影响。　 　　 　　

技术参数 　　

灵敏度：7～14μV／w.m-2 　　

响应时间：≤30秒(99％) 　　

内阻：约350Ω 　　

精确度： ±2％ 　　

余弦响应偏差：≤±5％(太阳高度10°) 　　

温度特性： ±2％(-20℃～＋40℃) 　　

非线性：±2％ 　

重量：2.5kg 　　

测试范围：O～2000W／m2 　　

信号输出：0～20mV 　

使用安装与维护

1．总放射表是气象台站进行放射观测zui常用的仪器，首先要考虑的是安装场地的条件，要使玻璃半球罩上半部没有障碍物遮挡，使整个半球的放射都来自于天空，要保证障碍物不遮挡直接太阳放射，因此在仪器的正东和正西方应当有较好的观测条件。 　　

2．将放射表水平安装在观测平台上，使表输出插头朝北，调好水平并固定，再把总表输出线与记录仪连接。 　　

3．下雨及冰雹时应停止观测，扣上保护盖。为保证数据准确，观测人员应定期擦拭玻璃罩上尘土，如发现干燥剂硅胶粒变色应及时更换。

四、通讯与用电

通讯接口:标准RS232计算机通讯口。

供电方式:市电或12v直流电，同时可选配太阳能电池等供电方式。

存储能力:下位机循环保存数据，系统服务软件存储时间长度可设定，zui长10年。

五、使用环境

工作环境要求:-40℃～+50℃。

六、包装与运输

该系统发货时为木质外壳包装，支架为缠缚包装，运输是中国铁路快运系统，如贵处铁路运输系统不能到达，请于采购时特别说明。