เครื่องวัดอุณหภูมิ Pyranometer เซ็นเซอร์รังสีโดยตรงอัตโนมัติสําหรับ···

ภาพรวมของเซ็นเซอร์รังสีโดยตรงอัตโนมัติ :

การวัดรังสีจากพื้นผิวแนวตั้งของดวงอาทิตย์ (มุมการมองเห็นประมาณ 0.5°) และรังสีที่กระเจิงจากวงแหวนท้องฟ้าแคบรอบดวงอาทิตย์เรียกว่ารังสีโดยตรงจากดวงอาทิตย์ และวัดด้วยเซ็นเซอร์รังสีโดยตรงอัตโนมัติ

หลักการและลักษณะโครงสร้าง:

ไพราโนมิเตอร์ประกอบด้วยกระบอกแสงและอุปกรณ์ติดตามอัตโนมัติเป็นหลัก ภายในลํากล้องเบาประกอบด้วยแท่งแสงเจ็ดแท่ง ลํากล้องด้านใน เทอร์โมไพล์ และลํากล้องดูดความชื้น แถบไฟเจ็ดแถบนี้ใช้เพื่อลดการสะท้อนภายใน สร้างมุมเปิดของเครื่องมือ และจํากัดความปั่นป่วนของอากาศภายในเครื่องมือ

ด้านนอกของแท่งไฟมีถังด้านใน ซึ่งปิดผนึกอากาศแห้งภายในแท่งไฟ และถังด้านนอกเพื่อลดผลกระทบของอุณหภูมิแวดล้อมต่อเทอร์โมไพล์ ที่ปากถังด้านนอกมีแผ่นแก้วควอตซ์ JGS3 ซึ่งส่งแสงรังสีที่ความยาวคลื่น 0.27-3.2μm ช่วยให้สามารถวัดรังสีดวงอาทิตย์โดยตรงได้ ลํากล้องติดตั้งสารดูดความชื้นเพื่อป้องกันการเกิดไอน้ําจากไอน้ํา

องค์ประกอบการตรวจจับของไดเรกชันไพราโนมิเตอร์คือแกนกลางของกระบอกแสง ประกอบด้วยเทอร์โมไพล์ที่พันลวดและตอบสนองเร็ว ส่วนประกอบการตรวจจับถูกเคลือบด้วยสีดําที่ไม่เงาด้านที่หันหน้าเข้าหาดวงอาทิตย์ ซึ่งด้านล่างเป็นจุดสัมผัสร้อนของเทอร์โมไพล์ เมื่อแสงแดดตกกระทบกับจุดสัมผัสร้อน อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นและสร้างความแตกต่างของอุณหภูมิกับจุดสัมผัสเย็นอีกด้านหนึ่ง ส่งผลให้เกิดศักย์ไฟฟ้าที่แปรผันกับความเข้มของรังสีโดยตรงจากดวงอาทิตย์

พารามิเตอร์ทางเทคนิคของไพราโนมิเตอร์:

ช่วงการวัด: 0~2000 W/m2

เอาต์พุตสัญญาณ: 0~20mV

ความแม่นยําในการวัด: โต๊ะทํางาน <5%; ตารางมาตรฐาน <2%

ความไว: 7~14μV∕W.m-2

ค่าคงที่เวลา :≤15S(99%)

ความแม่นยําในการติดตาม: <168h±1°

แหล่งจ่ายไฟ: DC 12V      

เอาต์พุต: แรงดันไฟฟ้า: 0-5V       

ความมั่นคงประจําปี: ±1% (อัตราการเปลี่ยนแปลงของความไว)

สภาพแวดล้อมการทํางาน: -45°C~+45°C

ความยาวสายเครื่องมือ: 2.5 เมตร    

มุมเปิด: 4°

น้ําหนักสินค้า: 5 กก.

การใช้พลังงานของผลิตภัณฑ์: 50 mW

วิธีการติดตั้งเซ็นเซอร์รังสีโดยตรงอัตโนมัติ: 

1. สถานที่ติดตั้งเซ็นเซอร์รังสีโดยตรงอัตโนมัติต้องมั่นใจว่าแสงแดดโดยตรงไม่ถูกรบกวนจากสิ่งกีดขวางในทุกฤดูกาลและทุกเวลา (ตั้งแต่พระอาทิตย์ขึ้นจนถึงพระอาทิตย์ตก) และหากมีสิ่งกีดขวาง มุมความสูงของสิ่งกีดขวางต้องไม่เกิน 5° ในทิศทางพระอาทิตย์ขึ้นและพระอาทิตย์ตก รวมถึงหลีกเลี่ยงสถานที่ที่มีมลพิษทางอากาศรุนแรง เช่น ควันและหมอก

ไพราโนมิเตอร์มักจะติดตั้งในหอดูดาวพร้อมกับไพราโนมิเตอร์อื่น ๆ แต่ก็สามารถวางบนระเบียงดาดฟ้าได้เช่นกัน โต๊ะควรติดตั้งอย่างมั่นคง แม้จะได้รับแรงกระแทกและการสั่นสะเทือนรุนแรง (เช่น ลมแรง) ก็ไม่ควรเปลี่ยนสถานะแนวนอนของเครื่องมือ ความแม่นยําในการติดตามของไพราโนมิเตอร์โดยตรงขึ้นอยู่กับความแม่นยําของการติดตั้ง

2. อุปกรณ์ติดตามอัตโนมัติถูกติดตั้งอย่างสมมาตรทั้งสองด้าน โดยด้านที่มีเครื่องหมาย A คือด้านที่ติดตั้งสมาร์ทไลเซอร์ การเชื่อมต่อด้านล่างของสมาร์ทแทร็กเกอร์ก็มีเครื่องหมายเช่นกัน เพื่อให้ลูกศรสองตัวอยู่ในทิศทางเดียวกัน และสามารถขันสกรูสี่ตัวที่สอดคล้องกันได้

3. ด้านที่มีเครื่องหมายอีกด้านคือด้านติดตั้งโต๊ะรังสีโดยตรง (เช่น กระบอกแสง) วิธีการเชื่อมต่อเหมือนกับสมาร์ทไลเซอร์

4. ติดตั้งอุปกรณ์ติดตามอัตโนมัติที่เสร็จสมบูรณ์เข้ากับสลักปรับระดับสี่ตัวของฐานกลมบนขายึดรอยต่อรังสี (หมายเหตุ: ทิศทางของฐานสี่เหลี่ยมของอุปกรณ์ออโต้แทร็กเกอร์จะจัดแนวไปทางทิศเหนือด้านที่มีเครื่องหมายชี้ทิศเหนือ)

5. ปรับจุดแสงบนกระบอกแสงให้จุดแสงถูกฉายผ่านรูเล็ก ๆ ที่ขอบบนของกระบอกแสงไปยังขอบล่างของจุดไฟ "สิบ" เพื่อจัดตําแหน่งจุดแสง

การใช้งานและการบํารุงรักษา :

1. ไพราโนมิเตอร์แบบตรงเมื่อเทียบกับไพราโนมิเตอร์อื่น ๆ ไม่เพียงแต่ชิ้นส่วนเหนี่ยวนําที่ไวต่อการตรวจจับเท่านั้น แต่ยังมีการติดตามที่แม่นยําเพื่อให้ได้รังสีโดยตรงที่แม่นยํา การติดตามดวงอาทิตย์อย่างสม่ําเสมอ แม่นยํา และเชื่อถือได้ตลอดทั้งปีไม่ใช่เรื่องง่าย ดังนั้นจึงควรปฏิบัติตามขั้นตอนการใช้งานอย่างเคร่งครัด

2. กระจกควอตซ์ของกระบอกแสงควรตรวจสอบความสะอาดเมื่อเริ่มงานในแต่ละวัน หากมีฝุ่นหรือไอน้ําเกาะ ควรเป่าด้วยลูกบอลดูดหูหรือเช็ดทําความสะอาดด้วยผ้านุ่มหรือกระดาษเลนส์ออปติคัลให้ทันเวลา

3. ควรตรวจสอบงานเดือนละครั้งเพื่อการติดตามและปรับให้ทันเวลา (ถึงจุดสว่าง)

4. เครื่องมือนี้เป็นเครื่องมือที่มีความแม่นยํา ปฏิบัติตามขั้นตอนการใช้งานอย่างเคร่งครัด ไม่ใช้แรงมากเกินไป ระมัดระวังและเบา ลดการสั่นสะเทือนเพื่อไม่ให้เกิดความเสียหาย

5. เครื่องวัดความไวสูงถูกใช้งานมากกว่าสองปี ความไวต้องได้รับการปรับเทียบใหม่โดยผู้ผลิตหรือฝ่ายวัด

โครงสร้างและหลักการทํางาน

1. เครื่องวัดนี้เป็นหลักการของผลเทอร์โมอิเล็กทริก: องค์ประกอบตรวจจับเป็นเทอร์โมไพล์ชุบไฟฟ้าพันลวดที่มีการเคลือบสีดําที่มีการดูดซับสูงและแผ่รังสีสูง ซึ่งการเคลือบนี้ช่วยให้ความเบี่ยงเบนของการตอบสนองแบบอาซิมุทัลและการตอบสนองโคไซน์ของเครื่องวัดมีขนาดเล็ก จุดเชื่อมต่อร้อนอยู่บนพื้นผิวเหนี่ยวนํา ขณะที่จุดเชื่อมต่อเย็นอยู่ภายในตัวเครื่อง และรอยต่อร้อนและเย็นจะสร้างศักย์ไฟฟ้าความต่างอุณหภูมิ จากนั้นจะถูกแปลงเป็นความหนาแน่นฟลักซ์รังสี

เพื่อให้รังสีแสงอาทิตย์เท่านั้นสามารถเข้าถึงพื้นผิวเหนี่ยวนําได้ จึงใช้กระบอกบังแดดที่มีมุมเทนเซอร์ 0.5° กระบอกบังแดดมีมุมอัลฟา 10° และมีชั้นของตะแกรงหลายชั้นเพื่อลดการแพร่กระจายของแสง เมื่อจัดแนวกับดวงอาทิตย์ แสงจากดวงอาทิตย์จะตกกระทบพื้นผิวตรวจจับเทอร์โมไพล์ที่ด้านล่างของกระบอกอย่างแม่นยํา และสายเทอร์โมไพล์จะเชื่อมต่อกับเครื่องบันทึกผ่านอุปกรณ์ติดตาม

การใช้งานและการบํารุงรักษาการติดตั้ง 　

1. ติดตั้งแผ่นฐานของเครื่องวัดรังสีโดยตรงบนแท่นสังเกตการณ์ ปรับระดับและกําหนดตําแหน่งละติจูดของแผ่นละติจูดของเครื่องวัดรังสีโดยตรงตามละติจูดท้องถิ่น 　　

2. คํานวณเวลาท้องถิ่น (เวลาดวงอาทิตย์จริง) ตามตารางความต่างเวลาในคู่มือ (ตาราง II) และลองจิจูดท้องถิ่น อุปกรณ์ติดตามปุ่มหมุนหลังจากสวิตช์ปุ่มติดตามตําแหน่งที่กําหนด แล้วปรับกลับสู่สถานะติดตามอัตโนมัติ 　　

3. ปรับความสูงของกระบอกแสงตามตารางมุมเบี่ยงเบนในคู่มือการใช้งาน 　　

4. กําหนดทิศทางของโครงรถ เพื่อให้กระบอกแสงบนจุดแก้ไขของจุดแสงทับซ้อนกัน จากนั้นจึงยึดโครงรถให้แน่นหนา