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如何选择辐射计

2025年03月26日 14:51:27 人气: 120 来源: 深圳市亿杰仪表有限公司


太阳辐射计是用于测量太阳辐射能量及其分布的专业仪器,根据测量参数和原理的不同,主要分为以下几类:


1. 总辐射表(Pyranometer)

  • 原理:通过热电堆或光电传感器测量水平面上接收的总太阳辐射(包括直射辐射和散射辐射)。

  • 特点

    • 传感器通常覆盖光谱范围(300~3000 nm)。

    • 常见类型:热电堆式(精度高,需避免温度干扰)、光电式(成本低,但光谱响应有限)。

  • 应用

    • 气象站监测太阳总辐射。

    • 太阳能电站评估发电潜力。

    • 农业光照强度监测。


2. 直接辐射表(Pyrheliometer)

  • 原理:通过准直管追踪太阳,仅测量直射辐射(排除散射光),需配合太阳跟踪器使用。

  • 特点

    • 高精度,常用于标定其他辐射计。

    • 核心部件为热电堆或腔体式吸收器。

  • 应用

    • 太阳能聚光系统(如塔式光热电站)的直射光测量。

    • 大气光学厚度研究(如气溶胶监测)。

3. 散射辐射表(Diffuse Radiometer)

  • 原理:在总辐射表基础上加装遮光环或遮挡盘,遮挡直射光后测量散射辐射

  • 特点

    • 需与总辐射表配合使用(散射辐射 = 总辐射 - 直射辐射)。

    • 遮光环需根据太阳位置自动调整角度。

  • 应用

    • 研究云层、气溶胶对辐射的散射作用。

    • 建筑设计中自然采光优化。


4. 分光辐射计(Spectroradiometer)

  • 原理:通过分光元件(光栅或棱镜)将太阳辐射分解为不同波段,测量光谱分布

  • 特点

    • 可分析紫外(UV)、可见光(VIS)、近红外(NIR)等波段。

    • 便携式或固定式,高精度但成本较高。

  • 应用

    • 大气成分监测(如臭氧层、CO?吸收光谱)。

    • 植物光合有效辐射(PAR)研究。


5. 紫外辐射计(UV Radiometer)

  • 原理:专用于测量**紫外波段(280~400 nm)**的辐射强度,如UVA、UVB。

  • 特点

    • 使用紫外敏感的光电二极管或荧光材料。

    • 部分型号可区分不同紫外波段。

  • 应用

    • 紫外线指数预报。

    • 材料抗老化测试(如涂料、塑料)。

6. 净辐射表(Net Radiometer)

  • 原理:同时测量向上和向下的长波与短波辐射,计算净辐射通量(总输入 - 总输出)。

  • 特点

    • 包含上下两个传感器,覆盖全波段(短波+长波)。

    • 常用于地表能量平衡研究。

  • 应用

    • 气候模型中的地表能量交换计算。

    • 冰雪消融监测。


7. 光合有效辐射计(PAR Sensor)

  • 原理:专测植物光合作用可利用的波段(400~700 nm),单位为μmol/(m?·s)。

  • 特点

    • 使用量子传感器,直接反映光量子数。

    • 轻便,适合农业和生态研究。

  • 应用

    • 温室光照管理。

    • 海洋浮游植物生产力评估。


选择辐射计的注意事项

  1. 测量需求:明确需要总辐射、直射辐射还是光谱数据。

  2. 精度与成本:科研级仪器(如EKO、Kipp & Zonen)精度高但昂贵;工业级(如Apogee)性价比更高。

  3. 环境适应性:户外使用需防水、耐高温,极地研究需抗低温。

  4. 校准周期:定期校准(通常1~2年)确保数据准确性。

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