太陽(yáng)輻射五要素測量系統 太陽(yáng)輻射數據采集器 太陽(yáng)輻射分析儀
型號:HJ07-HT-400
一、整 體 說(shuō) 明：
該系統由總輻射表、散射輻射表、直接輻射表、反射輻射表、凈全輻射表、記錄儀和組合支架組成，可全天候測量太陽(yáng)輻射的五個(gè)要素，記錄儀數據存儲7天，RS-232通訊（可轉485或擴展成GPRS無(wú)線(xiàn)通信模式），上位機服務(wù)軟件嚴格按照國家《地面氣象觀(guān)測數據文件和記錄簿表格式》進(jìn)行開(kāi)發(fā)，記錄儀內采集運算按《地面氣象觀(guān)測規范》和監測網(wǎng)絡(luò )司相關(guān)規定進(jìn)行開(kāi)發(fā)，除提供規范的月報表外還提供日報表，實(shí)時(shí)數據（每分鐘上傳一次數據）,24小時(shí)輻射強度曲線(xiàn)，地方平均太陽(yáng)時(shí)換算等諸多功能。
二、組成：
序號
名稱(chēng)
套
1HT 數 據 采 集 器（5路）1
2總輻射表1
3散射輻射表1
4直接輻射表1
5凈全輻射表1
6反射輻射表1
7專(zhuān)用支架 1
8系統光盤(pán)1
三、技術(shù)參數：
● HT數據采集器
① 信號采集方式采用24位高精度AD，采集精度高、穩定性好、線(xiàn)性度精準。
② 采用后臺可視化軟件系統，提高儀器數據采集過(guò)程的透明度，使操作人員從理性理解產(chǎn)品特性。
③ 自動(dòng)生成各種表格，便于查閱。
④ 歷史數據保存時(shí)間長(cháng)度可以設定，數據最長(cháng)可以保存10年以上。
⑤ 電源系統智能化自動(dòng)管理
⑥ 通過(guò)對上位機操作可以檢測下位機和傳感器的工況狀態(tài)，減少操作人員勞動(dòng)負荷。
⑦ 對含有正負區間信號的信號源，采集無(wú)階越失真。
⑧ 選配太陽(yáng)能硅光電池充電系統，可以組建野外輻射測量站。
⑨ 針對客戶(hù)在軟件和硬件方面的特殊要求，可進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)滿(mǎn)足客戶(hù)的特殊要求
● 總輻射表
用途
總輻射主要測量0.3～3.0μm光譜范圍的輻射量，其中包括水平面上的太陽(yáng)輻射、天空向下的散射輻射， 以及地面對上述兩項輻射的反射輻射的測量。
結構及原理
1．該表為熱電效應原理：感應元件采用繞線(xiàn)電鍍式熱電堆，其表面涂有高吸收率、高發(fā)射率的黑色涂層，其涂層可保證儀表的方位響應和余弦響應的偏差很小。熱接點(diǎn)在感應面上，而冷結點(diǎn)則位于機體內，冷熱接點(diǎn)產(chǎn)生溫差電勢。然后換算成輻射通量密度，在線(xiàn)性范圍內，輸出信號與太陽(yáng)輻射照度成正比。
2．防風(fēng)玻璃半球罩的選擇：采用美國JGS３石英玻璃，在透過(guò)波長(cháng)為350～2600納米的范圍內，玻璃均勻平滑地保持0.95以上的透過(guò)率。防風(fēng)玻璃罩為雙層，內罩對紅外波段有隔絕功能，這樣可以使輻射測量于短波部分，內罩同時(shí)可以隔絕外罩的紅外輻射。
3．儀表內安放了精密器件組成的集成電路，對儀器輸出的非線(xiàn)性進(jìn)行了補償，減小儀表受溫度和非線(xiàn)性的影響?！?
技術(shù)參數
靈敏度：7～14μV／w.m-2
響應時(shí)間：≤30秒(99％)
內阻：約350Ω
精確度： ±2％
余弦響應偏差：≤±5％(太陽(yáng)高度10°)
溫度特性： ±2％(-20℃～＋40℃)
非線(xiàn)性：±2％
重量：2.5kg
測試范圍：O～2000W／m2
信號輸出：0～20mV
使用安裝與維護
1．總輻射表是氣象臺站進(jìn)行輻射觀(guān)測的儀器，首先要考慮的是安裝場(chǎng)地的條件，要使玻璃半球罩上半部沒(méi)有障礙物遮擋，使整個(gè)半球的輻射都來(lái)自于天空，要保證障礙物不遮擋直接太陽(yáng)輻射，因此在儀器的正東和正西方應當有較好的觀(guān)測條件。
2．將輻射表水平安裝在觀(guān)測平臺上，使表輸出插頭朝北，調好水平并固定，再把總表輸出線(xiàn)與記錄儀連接。
3．下雨及冰雹時(shí)應停止觀(guān)測，扣上保護蓋。為保證數據準確，觀(guān)測人員應定期擦拭玻璃罩上塵土，如發(fā)現干燥劑硅膠粒變色應及時(shí)更換。
● 散射輻射表
用途
總輻射中把來(lái)自太陽(yáng)直射部分遮蔽后測得值稱(chēng)為散射輻射或天空輻射。散射輻射檢測的仍是短波輻射．散射輻射表可用于連續測定天空的散射輻射強度。
結構與原理
散射輻射表由總輻射表和遮光環(huán)裝置構成．遮光環(huán)裝置由底板調節支架，遮光環(huán)本體三部分組成。底版支架起固定，調整，標定南北的功能。調節支架功能有雙重性，即可以因散射輻射表的特定要求調節緯度，又可以調節赤緯角?？傒椛浔砼c遮光環(huán)裝置配裝使用時(shí)，很方便。
技術(shù)參數
靈 敏 度： 7～14μV／w.m-2
響應時(shí)間： ≤30秒(99％)
內 阻： 約350Ω
精 確 度： ±2％
余弦響應偏差：≤±5％(太陽(yáng)高度10°)
溫度特性： ±2％(-20~C～＋40℃)
非 線(xiàn) 性： ±2％重量：2.5kg
測試范圍： O～2000W／m2
信號輸出： 0～20mV
安裝使用與維護
安裝：１ 標對南北
２ 調水平
?。场≌{節緯度
?。础硕ǔ嗑暯?/div>
?。怠≌w調整
使用：
散射輻射表使用時(shí)，在日出之前，旋轉調節支架上的調整手輪，使遮光環(huán)本體軸向移動(dòng)，移動(dòng)距離按當日赤緯角計算的要求確定．其目的在于保證遮光環(huán)本體能夠在一天的測量中全時(shí)段地遮住太陽(yáng)的直接輻射．同時(shí)應按照相關(guān)工作規程定期巡視遮光環(huán)主體是否全部遮住總輻射表感應面．如發(fā)現偏移，應及時(shí)調整．
維護：
遮光環(huán)裝置只有調節支架是動(dòng)配合部分，雖然主體材質(zhì)都由不銹鋼制造，但在環(huán)境惡劣的地區，仍會(huì )受到污染，至使相關(guān)部件滯澀，轉距加大，不易調節．平時(shí)維護應在調節支架上的絲杠和導桿上涂有潤滑脂，以保證調節支架旋轉靈活和導向平滑。平時(shí)可用濕布擦拭散表上的灰塵，不可用汽油和含苯的有機液體擦拭表體，以免對表體漆面造成腐蝕而影響其使用壽命．
● 直接輻射表
結構與工作原理：
1. 該表為熱電效應原理：感應元件采用繞線(xiàn)電鍍式熱電堆，其表面涂有高吸收率、高發(fā)射率的黑色涂層，其涂層可保證儀表的方位響應和余弦響應的偏差很小。熱接點(diǎn)在感應面上，而冷結點(diǎn)則位于機體內，冷熱接點(diǎn)產(chǎn)生溫差電勢。然后換算成輻射通量密度。為了只讓太陽(yáng)輻射到達感應面，使用一個(gè)0.5°張角的遮光圓筒。遮光筒的α角為10°，內有數層光柵，可減少光漫射。對準太陽(yáng)時(shí)，太陽(yáng)的光恰好落在筒底的熱電堆感應面上，熱電堆的引線(xiàn)通過(guò)跟蹤裝置連接到記錄儀。
2. 跟蹤裝置采用12V直流步進(jìn)電機，步進(jìn)電機有微機控制并準確跟蹤太陽(yáng)軌跡。
技術(shù)參數：
靈敏 度：7～14μV／w.m-2
響應時(shí)間：≤30秒(99％)
內 阻：約80Ω
精確 度： ±2％
跟蹤精度：96h±30s
溫度特性： ±2％(-20~C～＋40℃)
非線(xiàn) 性：±2％
重 量：2.5kg
測試范圍：O～2000W／m2
信號輸出：0～20mV
安裝使用與維護：
1. 將直接輻射表的底板固定在觀(guān)測平臺上。調整水平，根據當地緯度確定直接輻射表緯度盤(pán)緯度位置。
2. 根據使用說(shuō)明書(shū)中時(shí)差表(附表二)及當地經(jīng)度計算出當地（真太陽(yáng)時(shí)），鈕動(dòng)跟蹤裝置后鈕子開(kāi)關(guān)跟蹤到確定位置后，再調回到自動(dòng)跟蹤狀態(tài)?！ ?/div>
3. 按使用說(shuō)明書(shū)中赤緯角表(附表三)調整光筒高低?！ ?/div>
4. 確定底盤(pán)方向，使光筒上校正光點(diǎn)重合，再把底盤(pán)固定牢固。
以上步驟可反復操作，直至使光筒上校正光點(diǎn)重合。
● 凈全輻射表
凈輻射的觀(guān)測是地表與大氣體系輻射收支的最終結果，是一項重要的輻射觀(guān)測內容，測量的是全波段輻射。
結構與原理：
儀器上下各有兩個(gè)防風(fēng)罩，它的材料是聚乙烯薄膜，它在3000-12000nm的長(cháng)波輻射帶中也有很好的透過(guò)率，多壓制成半球形，在觀(guān)測時(shí)利用膜片泵將干燥的空氣壓入半球罩體，以保持它的外形。
儀器的感應面分上、下兩塊黑片，利用熱電堆測得兩塊感應面的溫差電動(dòng)勢。
技術(shù)參數：
正負靈敏度：7～14μV／w.m-2
響應時(shí)間：≤30秒(99％)
內阻：約350Ω
精確度： ±2％
余弦響應偏差：≤±5％(太陽(yáng)高度10°)
溫度特性： ±2％(-20℃～＋40℃)
非線(xiàn)性：±2％
重量：2.5kg
測試范圍：0～2000W／m2
信號輸出：-20～20mV
使用安裝與維護：
1．首先要考慮的是安裝場(chǎng)地的條件，使塑料半球罩上半部沒(méi)有障礙物遮擋，使整個(gè)半球的輻射都來(lái)自于天空，限度要保證障礙物不遮擋直接太陽(yáng)輻射，因此在儀器的正東和正西方應當有較好的觀(guān)測條件，地面草坪草高度不超過(guò)20cm，黃土地、沙地均可，不宜瀝青地面。
2．凈輻射表水平安裝在觀(guān)測平臺上，頭部探出20cm左右，表體南北方向放置，表輸出插頭朝下，調好水平并固定，再把凈表輸出線(xiàn)與記錄儀連接。
3．下雨及冰雹時(shí)應停止觀(guān)測，扣上保護蓋。為保證數據準確，觀(guān)測人員應定期給凈表充氣，如發(fā)現干燥劑變色，應及時(shí)更換。
● 反射輻射表
用途
總輻射主要測量0.3～3.0μm光譜范圍的輻射量，當總輻射表感應面朝下時(shí)所接受的為反射輻射。反射輻射表與總輻射表結構參數基本相同。
結構及原理
1．該表為熱電效應原理：感應元件采用繞線(xiàn)電鍍式熱電堆，其表面涂有高吸收率、高發(fā)射率的黑色涂層，其涂層可保證儀表的方位響應和余弦響應的偏差很小。熱接點(diǎn)在感應面上，而冷結點(diǎn)則位于機體內，冷熱接點(diǎn)產(chǎn)生溫差電勢。然后換算成輻射通量密度，在線(xiàn)性范圍內，輸出信號與太陽(yáng)輻射照度成正比。
2．防風(fēng)玻璃半球罩的選擇：采用美國JGS３石英玻璃，在透過(guò)波長(cháng)為350～2600納米的范圍內，玻璃均勻平滑地保持0.95以上的透過(guò)率。防風(fēng)玻璃罩為雙層，內罩對紅外波段有隔絕功能，這樣可以使輻射測量于短波部分，內罩同時(shí)可以隔絕外罩的紅外輻射。
3．儀表內安放了精密器件組成的集成電路，對儀器輸出的非線(xiàn)性進(jìn)行了補償，減小儀表受溫度和非線(xiàn)性的影響?！?
技術(shù)參數
靈敏度：7～14μV／w.m-2
響應時(shí)間：≤30秒(99％)
內阻：約350Ω
精確度： ±2％
余弦響應偏差：≤±5％(太陽(yáng)高度10°)
溫度特性： ±2％(-20℃～＋40℃)
非線(xiàn)性：±2％
重量：2.5kg
測試范圍：O～2000W／m2
信號輸出：0～20mV
使用安裝與維護
1．總輻射表是氣象臺站進(jìn)行輻射觀(guān)測的儀器，首先要考慮的是安裝場(chǎng)地的條件，要使玻璃半球罩上半部沒(méi)有障礙物遮擋，使整個(gè)半球的輻射都來(lái)自于天空，要保證障礙物不遮擋直接太陽(yáng)輻射，因此在儀器的正東和正西方應當有較好的觀(guān)測條件。
2．將輻射表水平安裝在觀(guān)測平臺上，使表輸出插頭朝北，調好水平并固定，再把總表輸出線(xiàn)與記錄儀連接。
3．下雨及冰雹時(shí)應停止觀(guān)測，扣上保護蓋。為保證數據準確，觀(guān)測人員應定期擦拭玻璃罩上塵土，如發(fā)現干燥劑硅膠粒變色應及時(shí)更換。
四、通訊與用電
通訊接口:標準RS232計算機通訊口。
供電方式:市電或12v直流電，同時(shí)可選配太陽(yáng)能電池等供電方式。
存儲能力:下位機循環(huán)保存數據，系統服務(wù)軟件存儲時(shí)間長(cháng)度可設定，最長(cháng)10年。
五、使用環(huán)境
工作環(huán)境要求:-40℃～+50℃。
六、包裝與運輸
該系統發(fā)貨時(shí)為木質(zhì)外殼包裝，支架為纏縛包裝，運輸是中國鐵路快運系統，如貴處鐵路運輸系統不能到達，請于采購時(shí)特別說(shuō)明。
