直輻射表 太陽(yáng)直接輻射儀 型號(hào):TBS-2C
直輻射表 太陽(yáng)直接輻射儀
一、產(chǎn)品概述:
測(cè)量垂直太陽(yáng)表面(視角約0.5°)的輻射和太陽(yáng)周?chē)苷沫h(huán)形天空的散射輻射稱為太陽(yáng)直接輻射,用直接輻射表測(cè)量。
二、原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn):
該表構(gòu)造如附圖1,主要由光筒和自動(dòng)跟蹤裝置組成。光筒內(nèi)部是由七個(gè)光欄、內(nèi)筒、熱電堆及干燥劑筒等組成。七個(gè)光欄是用來(lái)減小內(nèi)部反射、構(gòu)成儀器的開(kāi)敞角并且限制儀器內(nèi)部空氣的湍流。在光欄的外面是內(nèi)筒,它使光欄內(nèi)部和外筒的干燥空氣密閉,以減小環(huán)境溫度對(duì)熱電堆的影響。在外筒口裝有JGS3石英玻璃片,它可透過(guò)0.27—3.2µm波長(zhǎng)的輻射光,便于太陽(yáng)直輻射測(cè)量。筒內(nèi)裝有干燥劑,以防止水汽凝結(jié)物生成。
直接輻射表的感應(yīng)部件是光筒的核心部分,它是由響應(yīng)快速的線繞電鍍式熱電堆組成。感應(yīng)部件對(duì)著太陽(yáng)一面涂有無(wú)光黑漆,下面是熱電堆的熱接點(diǎn),當(dāng)有陽(yáng)光照射到熱接點(diǎn)時(shí),溫度升高,它與另一面的冷接點(diǎn)形成溫差,從而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),該電動(dòng)勢(shì)與太陽(yáng)直接輻射強(qiáng)度成正比。
自動(dòng)跟蹤裝置是由底板、緯度刻度盤(pán)、步進(jìn)電機(jī)、導(dǎo)電環(huán)、渦輪箱(用于太陽(yáng)傾角調(diào)整)等部件組成。步進(jìn)電機(jī)是動(dòng)力源,它只能由我公司生產(chǎn)的“直表控制器"控制操作(不可用手?jǐn)Q動(dòng)自動(dòng)跟蹤裝置)。該跟蹤裝置精度高,一星期內(nèi)轉(zhuǎn)角誤差在0.25°以內(nèi),即小于1分鐘。只要正確安裝,即可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的自動(dòng)跟蹤。
三、技術(shù)參數(shù):
1、靈 敏 度 :7~14μV∕W.m-2
2、時(shí)間常數(shù) :≤15S(99%)
3、內(nèi) 阻 :約80歐姆
4、跟蹤精度 :<168h±1°
5、敞 開(kāi) 角 :4°
6、年穩(wěn)定性 :±1%(靈敏度變化率)
7、工作環(huán)境 :-45℃~+45℃
8、供 電 :AC220V或DC12V
9、重 量 :5Kg
10、測(cè)量范圍:0~2000W/m2
11、信號(hào)輸出:0~20mV(配合DL-2標(biāo)準(zhǔn)電流變送器使用可輸出4~20mA)
12、測(cè)量精度:工作表<5%;標(biāo)準(zhǔn)表<2%
四、安裝與使用:
1、直表的安裝場(chǎng)地要確保在所有季節(jié)和時(shí)間(從日出到日落)太陽(yáng)直射光不受任何障礙物影響,如有障礙物,日出、日落方向障礙物高度角不得超過(guò)5°,同時(shí)要盡量避開(kāi)煙、霧等大氣污染嚴(yán)重的地方。通常與其它輻射表一起安在觀測(cè)場(chǎng)內(nèi),但也可安在屋頂平臺(tái)上。臺(tái)架安裝要牢固,即使受到嚴(yán)重的沖擊和震動(dòng)(如大風(fēng)等)也不應(yīng)改變儀器的水平狀態(tài)。直表的跟蹤精度與安裝是否準(zhǔn)確有關(guān),雖然很簡(jiǎn)單,但一定要仔細(xì)。
2、直接輻射表在使用前應(yīng)按以下四個(gè)步驟調(diào)試:
①緯度:先查表找到當(dāng)?shù)氐木暥龋ㄒ?jiàn)附表1),然后松開(kāi)緯度刻度盤(pán)上的旋鈕9和11(見(jiàn)附圖1),按當(dāng)?shù)氐乩砭暥绒D(zhuǎn)動(dòng)刻度盤(pán)10(見(jiàn)附圖1),對(duì)準(zhǔn)后緊固。
②零點(diǎn):將控制器的電源線及控制線(連接到附圖1中的4處)連接好,撥動(dòng)搬把雙向開(kāi)關(guān),使電機(jī)快速轉(zhuǎn)動(dòng),通過(guò)按向左、向右撥動(dòng)搬把雙向開(kāi)關(guān)調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向,**終目的使直表的時(shí)間基準(zhǔn)線(見(jiàn)附圖1中的14)指示為0點(diǎn)整。此時(shí),將開(kāi)關(guān)撥到中間位置,進(jìn)入跟蹤狀態(tài)。
③對(duì)時(shí)間:這里的時(shí)間是指當(dāng)?shù)氐恼嫣?yáng)時(shí)。計(jì)算方法如下:
真太陽(yáng)時(shí)=北京時(shí)-(120°-當(dāng)?shù)亟?jīng)度)/15°+時(shí)差/60
當(dāng)?shù)亟?jīng)度:指東經(jīng),查附表一,單位:度
時(shí) 差: 查附表二,單位:分
如:2001/9/12 9:00(北京時(shí)),求東經(jīng)121°07′E地方的真太陽(yáng)時(shí)?
首先查表2得
時(shí) 差=3
真太陽(yáng)時(shí)=9.00-(120-121.117)/15+3/60
=9+(1.117×4+3)/60
=9時(shí)07分28秒
即:給直表對(duì)時(shí)(直表時(shí)間基準(zhǔn)線所對(duì)時(shí)間)應(yīng)比北京時(shí)(手表時(shí)間)多或快7分28秒。如果8:00(手表時(shí)間)去對(duì)直表,直表應(yīng)對(duì)到8:07分28秒;如果11:25去對(duì)直表,直表應(yīng)對(duì)到11:32分28秒。
注意:完成以上調(diào)試操作后,直表控制器搬把雙向開(kāi)關(guān)應(yīng)保持在自動(dòng)跟蹤狀態(tài)下(搬把雙向開(kāi)關(guān)在中間位置)。
④對(duì)光筒上光點(diǎn)(即太陽(yáng)傾角、南北向、水平的調(diào)整)
在緯度、零點(diǎn)、時(shí)間都調(diào)好后,就該調(diào)整光筒上的光點(diǎn)了,使光點(diǎn)正好透過(guò)光筒一側(cè)邊沿的小孔(附圖1中的15)落在另一側(cè)邊沿著光點(diǎn)的中央(附圖1中的16)??赏ㄟ^(guò)以下3步操作來(lái)實(shí)現(xiàn)以上目的。
a.調(diào)太陽(yáng)傾角。也就是調(diào)整光筒上光點(diǎn)的高、低。通過(guò)旋轉(zhuǎn)太陽(yáng)傾角調(diào)整鈕(附圖1中的13)來(lái)調(diào)整太陽(yáng)的傾角(即赤緯角),傾角的大小可參考附表三;
b.調(diào)整、對(duì)準(zhǔn)南北向。也就是調(diào)整直表整體(底板)的方向。對(duì)準(zhǔn)南北向,首先必須測(cè)定南北線。測(cè)定南北線的主要方法如下:
經(jīng)緯儀法:真太陽(yáng)時(shí)正午,用經(jīng)緯儀(通過(guò)深色玻璃)觀測(cè)太陽(yáng),然后降低物鏡到水平面一點(diǎn),這一點(diǎn)與觀測(cè)點(diǎn)相連,即南北線,并在儀器臺(tái)柱上畫(huà)出南北線。
鉛垂線法:這是較常用的一種方法。在真太陽(yáng)時(shí)正午,用鉛垂線觀測(cè)其投影(當(dāng)?shù)刈游缇€),使儀器底座上的南北方位線與其重合,盡可能達(dá)到±0.25°以內(nèi)。
對(duì)方位往往不是一次能對(duì)好的,反復(fù)幾次對(duì)準(zhǔn)后,初步將底座固定。
c.調(diào)水平。用3個(gè)水平調(diào)整鈕(附圖1中的2)調(diào)整,使水平泡內(nèi)的氣泡位于中央。
經(jīng)過(guò)以上幾個(gè)步驟的調(diào)整就完成了光點(diǎn)的對(duì)準(zhǔn)工作,再將儀器牢固地固定在臺(tái)架上。直表安裝好后,應(yīng)試跟蹤太陽(yáng)一段時(shí)間,檢查其是否準(zhǔn)確,否則,應(yīng)反復(fù)調(diào)整,直到準(zhǔn)確為止。另外,如果直表在使用過(guò)程中斷電,就需要按照上述步驟重新調(diào)試。
3、接線說(shuō)明:
接線顏色 | 輸出說(shuō)明 | 對(duì)應(yīng)插頭引腳 |
棕線 | 電源正 | 四芯插頭的1腳 |
黑線 | 電源負(fù) | 四芯插頭的2腳 |
黃線 | 信號(hào)正 | 四芯插頭的3腳 |
藍(lán)線、屏蔽線 | 信號(hào)負(fù) | 四芯插頭的4腳 |
4、直接輻射表配合太陽(yáng)輻射記錄儀可直接顯示、記錄太陽(yáng)直接輻射瞬時(shí)值;如果配合輻射電流表使用,需經(jīng)下式換算后得到輻射的瞬時(shí)值:
直接輻射瞬時(shí)值(W/m2)=輻射電流表顯示值(mV)×1000/輻射表靈敏度;