太陽放射6要素測量系統  太陽放射計

型號：WH/RYQ-5

一、北京太陽放射6要素測量系統整 體 說 明：

該系統由總放射表、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，可全天候測量太陽放射的五個要素，記錄儀數據存儲7天，RS-232通訊（可轉485或擴展成GPRS無線通信模式），上位機服務軟件嚴格按照國家《地面氣象觀測數據文件和記錄簿表格式》進行開發，記錄儀內采集運算按《地面氣象觀測規范》和中國氣象局監測網絡司相關規定進行開發，除提供規范的月報表外還提供日報表，實時數據（每分鐘上傳一次數據）,24小時放射強度曲線，地方平均太陽時換算等諸多功能。

二、北京太陽放射6要素測量系統組成：

序號

名稱

套

1HT 數 據 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系統光盤1

三、技術參數：

● HT數據采集器

① 信號采集方式采用24位高精度AD，采集精度高、穩定性好、線性度精準。

② 采用后臺可視化軟件系統，提高儀器數據采集過程的透明度，使操作人員從理性理解產品特性。

③ 自動生成各種表格，便于查閱。

④ 歷史數據保存時間長度可以設定，數據zui長可以保存10年以上。

⑤ 電源系統智能化自動管理

⑥ 通過對上位機操作可以檢測下位機和傳感器的工況狀態，減少操作人員勞動負荷。

⑦ 對含有正負區間信號的信號源，采集無階越失真。

⑧ 選配太陽能硅光電池充電系統，可以組建野外放射測量站。

⑨ 針對客戶在軟件和硬件方面的特殊要求，可進行二次開發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， 以及地面對上述兩項放射的反射放射的測量。

結構及原理 　

1．該表為熱電效應原理：感應元件采用繞線電鍍式熱電堆，其表面涂有高吸收率、高發射率的黑色涂層，其涂層可保證儀表的方位響應和余弦響應的偏差很小。熱接點在感應面上，而冷結點則位于機體內，冷熱接點產生溫差電勢。然后換算成放射通量密度，在線性范圍內，輸出信號與太陽放射照度成正比。 　　

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

3．儀表內安放了精密器件組成的集成電路，對儀器輸出的非線性進行了補償，減小儀表受溫度和非線性的影響。　 　　 　　

技術參數 　　

靈敏度：7～14μV／w.m-2 　　

響應時間：≤30秒(99％) 　　

內阻：約350Ω 　　

精確度： ±2％ 　　

余弦響應偏差：≤±5％(太陽高度10°) 　　

溫度特性： ±2％(-20℃～＋40℃) 　　

非線性：±2％ 　

重量：2.5kg 　　

測試范圍：O～2000W／m2 　　

信號輸出：0～20mV 　

使用安裝與維護

1．總放射表是氣象臺站進行放射觀測zui常用的儀器，首先要考慮的是安裝場地的條件，要使玻璃半球罩上半部沒有障礙物遮擋，使整個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當有較好的觀測條件。 　　

2．將放射表水平安裝在觀測平臺上，使表輸出插頭朝北，調好水平并固定，再把總表輸出線與記錄儀連接。 　　

3．下雨及冰雹時應停止觀測，扣上保護蓋。為保證數據準確，觀測人員應定期擦拭玻璃罩上塵土，如發現干燥劑硅膠粒變色應及時更換。

● 散射放射表

用途

總放射中把來自太陽直射部分遮蔽后測得值稱為散射放射或天空放射。散射放射檢測的仍是短波放射．散射放射表可用于連續測定天空的散射放射強度。

結構與原理

散射放射表由總放射表和遮光環裝置構成．遮光環裝置由底板調節支架，遮光環本體三部分組成。底版支架起固定，調整，標定南北的功能。調節支架功能有雙重性，即可以因散射放射表的特定要求調節緯度，又可以調節赤緯角?？偡派浔砼c遮光環裝置配裝使用時，很方便。

技術參數　　

靈 敏 度： 7～14μV／w.m-2

響應時間： ≤30秒(99％)

內 阻： 約350Ω

精 確 度： ±2％

余弦響應偏差：≤±5％(太陽高度10°)

溫度特性： ±2％(-20~C～＋40℃)

非 線 性： ±2％重量：2.5kg

測試范圍： O～2000W／m2

信號輸出： 0～20mV

安裝使用與維護　

安裝：１　標對南北　

　　  ２　調水平

　　?。场≌{節緯度

　　?。础硕ǔ嗑暯?/span>

　　　５　整體調整

使用：

散射放射表使用時，在日出之前，旋轉調節支架上的調整手輪，使遮光環本體軸向移動，移動距離按當日赤緯角計算的要求確定．其目的在于保證遮光環本體能夠在一天的測量中全時段地遮住太陽的直接放射．同時應按照相關工作規程定期xun視遮光環主體是否全部遮住總放射表感應面．如發現偏移，應及時調整．

維護：

遮光環裝置只有調節支架是動配合部分，雖然主體材質都由不銹鋼制造，但在環境惡劣的地區，仍會受到污染，至使相關部件滯澀，轉距加大，不易調節．平時維護應在調節支架上的絲杠和導桿上涂有潤滑脂，以保證調節支架旋轉靈活和導向平滑。平時可用濕布擦拭散表上的灰塵，不可用汽油和含苯的有機液體擦拭表體，以免對表體漆面造成腐蝕而影響其使用壽命．

● 直接放射表

結構與工作原理：

1. 該表為熱電效應原理：感應元件采用繞線電鍍式熱電堆，其表面涂有高吸收率、高發射率的黑色涂層，其涂層可保證儀表的方位響應和余弦響應的偏差很小。熱接點在感應面上，而冷結點則位于機體內，冷熱接點產生溫差電勢。然后換算成放射通量密度。為了只讓太陽放射到達感應面，使用一個0.5°張角的遮光圓筒。遮光筒的α角為10°，內有數層光柵，可減少光漫射。對準太陽時，太陽的光恰好落在筒底的熱電堆感應面上，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直流步進電機，步進電機有微機控制并準確跟蹤太陽軌跡。

技術參數： 　　

靈敏 度：7～14μV／w.m-2 　　

響應時間：≤30秒(99％) 　　

內 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 　　

測試范圍：O～2000W／m2 　　

信號輸出：0～20mV

安裝使用與維護： 　

1. 將直接放射表的底板固定在觀測平臺上。調整水平，根據當地緯度確定直接放射表緯度盤緯度位置。 　　

2. 根據使用說明書中時差表(附表二)及當地經度計算出當地（真太陽時），鈕動跟蹤裝置后鈕子開關跟蹤到確定位置后，再調回到自動跟蹤狀態?！　?/span>

3. 按使用說明書中赤緯角表(附表三)調整光筒高低。　　

4. 確定底盤方向，使光筒上校正光點重合，再把底盤固定牢固。 　　

以上步驟可反復操作，直至使光筒上校正光點重合。

● 凈全放射表

凈放射的觀測是地表與大氣體系放射收支的zui終結果，是一項重要的放射觀測內容，測量的是全波段放射。

結構與原理：

儀器上下各有兩個防風罩，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，在觀測時利用膜片泵將干燥的空氣壓入半球罩體，以保持它的外形。

儀器的感應面分上、下兩塊黑片，利用熱電堆測得兩塊感應面的溫差電動勢。

技術參數：

正負靈敏度：7～14μV／w.m-2

響應時間：≤30秒(99％)

內阻：約350Ω

精確度： ±2％

余弦響應偏差：≤±5％(太陽高度10°)

溫度特性： ±2％(-20℃～＋40℃)

非線性：±2％

重量：2.5kg

測試范圍：0～2000W／m2

信號輸出：-20～20mV

使用安裝與維護：

1．首先要考慮的是安裝場地的條件，使塑料半球罩上半部沒有障礙物遮擋，使整個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當有較好的觀測條件，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平臺上，頭部探出20cm左右，表體南北方向放置，表輸出插頭朝下，調好水平并固定，再把凈表輸出線與記錄儀連接。

3．下雨及冰雹時應停止觀測，扣上保護蓋。為保證數據準確，觀測人員應定期給凈表充氣，如發現干燥劑變色，應及時更換。

● 反射放射表

用途

總放射主要測量0.3～3.0μm光譜范圍的放射量，當總放射表感應面朝下時所接受的為反射放射。反射放射表與總放射表結構參數基本相同。

結構及原理 　

1．該表為熱電效應原理：感應元件采用繞線電鍍式熱電堆，其表面涂有高吸收率、高發射率的黑色涂層，其涂層可保證儀表的方位響應和余弦響應的偏差很小。熱接點在感應面上，而冷結點則位于機體內，冷熱接點產生溫差電勢。然后換算成放射通量密度，在線性范圍內，輸出信號與太陽放射照度成正比。 　　

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

3．儀表內安放了精密器件組成的集成電路，對儀器輸出的非線性進行了補償，減小儀表受溫度和非線性的影響。　 　　 　　

技術參數 　　

靈敏度：7～14μV／w.m-2 　　

響應時間：≤30秒(99％) 　　

內阻：約350Ω 　　

精確度： ±2％ 　　

余弦響應偏差：≤±5％(太陽高度10°) 　　

溫度特性： ±2％(-20℃～＋40℃) 　　

非線性：±2％ 　

重量：2.5kg 　　

測試范圍：O～2000W／m2 　　

信號輸出：0～20mV 　

使用安裝與維護

1．總放射表是氣象臺站進行放射觀測zui常用的儀器，首先要考慮的是安裝場地的條件，要使玻璃半球罩上半部沒有障礙物遮擋，使整個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當有較好的觀測條件。 　　

2．將放射表水平安裝在觀測平臺上，使表輸出插頭朝北，調好水平并固定，再把總表輸出線與記錄儀連接。 　　

3．下雨及冰雹時應停止觀測，扣上保護蓋。為保證數據準確，觀測人員應定期擦拭玻璃罩上塵土，如發現干燥劑硅膠粒變色應及時更換。

四、通訊與用電

通訊接口:標準RS232計算機通訊口。

供電方式:市電或12v直流電，同時可選配太陽能電池等供電方式。

存儲能力:下位機循環保存數據，系統服務軟件存儲時間長度可設定，zui長10年。

五、使用環境

工作環境要求:-40℃～+50℃。

六、包裝與運輸

該系統發貨時為木質外殼包裝，支架為纏縛包裝，運輸是中國鐵路快運系統，如貴處鐵路運輸系統不能到達，請于采購時特別說明。