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量垂直于太陽(yáng)表面輻射和太陽(yáng)周?chē)苷沫h(huán)日天空散射的一級標準輻射表,廣泛應用于氣象預測、太陽(yáng)能利用、農業(yè)、建筑物理研究、生態(tài)監測考察部門(mén)。
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工作原理
構造組成
以某品牌太陽(yáng)直接輻射傳感器為例,構造主要由光筒和自動(dòng)跟蹤裝置組成,光筒內部由七個(gè)光欄和內筒、石英玻璃、熱電堆干燥劑筒組成。七個(gè)光欄是用來(lái)減少內部反射,構成儀器的開(kāi)敞角并且限制儀器內部空氣的湍流。在光欄的外面是筒,用以把光欄內部和外筒的干燥空氣封閉,以減少環(huán)境溫度對熱電堆的影響。在筒上裝置光學(xué)石英鏡片,可透過(guò)0.3-3μm波長(cháng)的太陽(yáng)直接輻射。光筒的尾端裝有干燥劑,以防止水汽凝結物生成。
感應部分
太陽(yáng)直接輻射傳感器感應部分是光筒的核心部件,由快速響應的繞線(xiàn)電鍍式多結點(diǎn)熱電堆組成。感應面對著(zhù)太陽(yáng)一面涂有特別無(wú)光黑漆,上面是熱電堆的熱結點(diǎn),當有陽(yáng)光照射時(shí),溫度升高,它與另一面的冷結點(diǎn)形成溫差電勢,該電動(dòng)勢與太陽(yáng)輻射強度成正比。
輸出計算
太陽(yáng)直接輻射傳感器輸出輻射量(W/㎡)=測量輸出電壓信號值(μV)/靈敏度系數(μV/W·m^-2),每個(gè)傳感器分別給出標定過(guò)的靈敏度系數。
濾光片在太陽(yáng)直接輻射傳感器的作用
波長(cháng)選擇:濾光片允許特定波長(cháng)范圍(如0.3-3μm)的太陽(yáng)直接輻射透過(guò),而阻擋其他波長(cháng)范圍的光線(xiàn)。這有助于傳感器更準確地測量所需波段的輻射量。
減少干擾:通過(guò)限制透過(guò)光線(xiàn)的波長(cháng)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,提高測量的準確性。
保護傳感器:濾光片還可以起到保護傳感器感應元件的作用,防止其受到強烈光線(xiàn)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(cháng)選擇、減少干擾和保護傳感器的作用,對于確保傳感器準確測量太陽(yáng)直接輻射量具有重要意義。