太陽(yáng)直接輻射傳感器濾光片
太陽(yáng)直接輻射傳感器是用于測(cè)量垂直于太陽(yáng)表面輻射和太陽(yáng)周圍很窄的環(huán)日天空散射的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)輻射表,廣泛應(yīng)用于氣象預(yù)測(cè)、太陽(yáng)能利用、農(nóng)業(yè)、建筑物理研究、生態(tài)監(jiān)測(cè)考察部門。
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工作原理
構(gòu)造組成
以某品牌太陽(yáng)直接輻射傳感器為例,構(gòu)造主要由光筒和自動(dòng)跟蹤裝置組成,光筒內(nèi)部由七個(gè)光欄和內(nèi)筒、石英玻璃、熱電堆干燥劑筒組成。七個(gè)光欄是用來(lái)減少內(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。在光欄的外面是筒,用以把光欄內(nèi)部和外筒的干燥空氣封閉,以減少環(huán)境溫度對(duì)熱電堆的影響。在筒上裝置光學(xué)石英鏡片,可透過(guò)0.3-3μm波長(zhǎng)的太陽(yáng)直接輻射。光筒的尾端裝有干燥劑,以防止水汽凝結(jié)物生成。
感應(yīng)部分
太陽(yáng)直接輻射傳感器感應(yīng)部分是光筒的核心部件,由快速響應(yīng)的繞線電鍍式多結(jié)點(diǎn)熱電堆組成。感應(yīng)面對(duì)著太陽(yáng)一面涂有特別無(wú)光黑漆,上面是熱電堆的熱結(jié)點(diǎn),當(dāng)有陽(yáng)光照射時(shí),溫度升高,它與另一面的冷結(jié)點(diǎn)形成溫差電勢(shì),該電動(dòng)勢(shì)與太陽(yáng)輻射強(qiáng)度成正比。
輸出計(jì)算
太陽(yáng)直接輻射傳感器輸出輻射量(W/㎡)=測(cè)量輸出電壓信號(hào)值(μV)/靈敏度系數(shù)(μV/W·m^-2),每個(gè)傳感器分別給出標(biāo)定過(guò)的靈敏度系數(shù)。
濾光片在太陽(yáng)直接輻射傳感器的作用
波長(zhǎng)選擇:濾光片允許特定波長(zhǎng)范圍(如0.3-3μm)的太陽(yáng)直接輻射透過(guò),而阻擋其他波長(zhǎng)范圍的光線。這有助于傳感器更準(zhǔn)確地測(cè)量所需波段的輻射量。
減少干擾:通過(guò)限制透過(guò)光線的波長(zhǎng)范圍,濾光片可以減少來(lái)自其他光源(如大氣散射、地表反射等)的干擾,提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。
保護(hù)傳感器:濾光片還可以起到保護(hù)傳感器感應(yīng)元件的作用,防止其受到強(qiáng)烈光線或其他有害因素的損害。
綜上所述,濾光片在太陽(yáng)直接輻射傳感器中起到了重要的波長(zhǎng)選擇、減少干擾和保護(hù)傳感器的作用,對(duì)于確保傳感器準(zhǔn)確測(cè)量太陽(yáng)直接輻射量具有重要意義。