直輻射表 太陽直接輻射儀 型號:TBS-2C
一、產(chǎn)品概述:
測量垂直太陽表面(視角約0.5°)的輻射和太陽周圍很窄的環(huán)形天空的散射輻射稱為太陽直接輻射,用直接輻射表測量。
二、原理及結(jié)構(gòu)特點:
該表構(gòu)造如附圖1,主要由光筒和自動跟蹤裝置組成。光筒內(nèi)部是由七個光欄、內(nèi)筒、熱電堆及干燥劑筒等組成。七個光欄是用來減小內(nèi)部反射、構(gòu)成儀器的開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)境溫度對熱電堆的影響。在外筒口裝有JGS3石英玻璃片,它可透過0.27—3.2µm波長的輻射光,便于太陽直輻射測量。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)部件對著太陽一面涂有無光黑漆,下面是熱電堆的熱接點,當(dāng)有陽光照射到熱接點時,溫度升高,它與另一面的冷接點形成溫差,從而產(chǎn)生電動勢,該電動勢與太陽直接輻射強度成正比。
自動跟蹤裝置是由底板、緯度刻度盤、步進電機、導(dǎo)電環(huán)、渦輪箱(用于太陽傾角調(diào)整)等部件組成。步進電機是動力源,它只能由我公司生產(chǎn)的“直表控制器”控制操作(不可用手擰動自動跟蹤裝置)。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,即可實現(xiàn)準(zhǔn)確的自動跟蹤。
三、技術(shù)參數(shù):
1、靈 敏 度 :7~14μV∕W.m-2
2、時間常數(shù) :≤15S(99%)
3、內(nèi) 阻 :約80歐姆
4、跟蹤精度 :<168h±1°
5、敞 開 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、測量范圍:0~2000W/m2
11、信號輸出: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、直表的安裝場地要確保在所有季節(jié)和時間(從日出到日落)太陽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5°,同時要盡量避開煙、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場內(nèi),但也可安在屋頂平臺上。臺架安裝要牢固,即使受到嚴(yán)重的沖擊和震動(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),雖然很簡單,但一定要仔細。
2、直接輻射表在使用前應(yīng)按以下四個步驟調(diào)試:
①緯度:先查表找到當(dāng)?shù)氐木暥龋ㄒ姼奖?/FONT>1),然后松開緯度刻度盤上的旋鈕9和11(見附圖1),按當(dāng)?shù)氐乩砭暥绒D(zhuǎn)動刻度盤10(見附圖1),對準(zhǔn)后緊固。
②零點: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,撥動搬把雙向開關(guān),使電機快速轉(zhuǎn)動,通過按向左、向右撥動搬把雙向開關(guān)調(diào)整電機轉(zhuǎn)動方向,**終目的使直表的時間基準(zhǔn)線(見附圖1中的14)指示為0點整。此時,將開關(guān)撥到中間位置,進入跟蹤狀態(tài)。
③對時間:這里的時間是指當(dāng)?shù)氐恼嫣枙r。計算方法如下:
真太陽時=北京時-(120°-當(dāng)?shù)亟?jīng)度)/15°+時差/60
當(dāng)?shù)亟?jīng)度:指東經(jīng),查附表一,單位:度
時 差: 查附表二,單位:分
如:2001/9/12 9:00(北京時),求東經(jīng)121°07′E地方的真太陽時?
首先查表2得
時 差=3
真太陽時=9.00-(120-121.117)/15+3/60
=9+(1.117×4+3)/60
=9時07分28秒
即:給直表對時(直表時間基準(zhǔn)線所對時間)應(yīng)比北京時(手表時間)多或快7分28秒。如果8:00(手表時間)去對直表,直表應(yīng)對到8:07分28秒;如果11:25去對直表,直表應(yīng)對到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關(guān)應(yīng)保持在自動跟蹤狀態(tài)下(搬把雙向開關(guān)在中間位置)。
④對光筒上光點(即太陽傾角、南北向、水平的調(diào)整)
在緯度、零點、時間都調(diào)好后,就該調(diào)整光筒上的光點了,使光點正好透過光筒一側(cè)邊沿的小孔(附圖1中的15)落在另一側(cè)邊沿著光點的中央(附圖1中的16)?赏ㄟ^以下3步操作來實現(xiàn)以上目的。
a.調(diào)太陽傾角。也就是調(diào)整光筒上光點的高、低。通過旋轉(zhuǎn)太陽傾角調(diào)整鈕(附圖1中的13)來調(diào)整太陽的傾角(即赤緯角),傾角的大小可參考附表三;
b.調(diào)整、對準(zhǔn)南北向。也就是調(diào)整直表整體(底板)的方向。對準(zhǔn)南北向,首先必須測定南北線。測定南北線的主要方法如下:
經(jīng)緯儀法:真太陽時正午,用經(jīng)緯儀(通過深色玻璃)觀測太陽,然后降低物鏡到水平面一點,這一點與觀測點相連,即南北線,并在儀器臺柱上畫出南北線。
鉛垂線法:這是較常用的一種方法。在真太陽時正午,用鉛垂線觀測其投影(當(dāng)?shù)刈游缇),使儀器底座上的南北方位線與其重合,盡可能達到±0.25°以內(nèi)。
對方位往往不是一次能對好的,反復(fù)幾次對準(zhǔn)后,初步將底座固定。
c.調(diào)水平。用3個水平調(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)過以上幾個步驟的調(diào)整就完成了光點的對準(zhǔn)工作,再將儀器牢固地固定在臺架上。直表安裝好后,應(yīng)試跟蹤太陽一段時間,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,如果直表在使用過程中斷電,就需要按照上述步驟重新調(diào)試。
3、接線說明:
接線顏色 |
輸出說明 |
對應(yīng)插頭引腳 |
棕線 |
電源正 |
四芯插頭的1腳 |
黑線 |
電源負 |
四芯插頭的2腳 |
黃線 |
信號正 |
四芯插頭的3腳 |
藍線、屏蔽線 |
信號負 |
四芯插頭的4腳 |
4、直接輻射表配合太陽輻射記錄儀可直接顯示、記錄太陽直接輻射瞬時值;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值:
直接輻射瞬時值(W/m2)=輻射電流表顯示值(mV)×1000/輻射表靈敏度;