Vad är en pyranometer?
En pyranometer är ett instrument utformat för att mäta kraften i värmen och ljuset från solen.Solarstrålning används främst i de meteorologiska fälten och identifieras med en pyranometer placerad på en plan yta.Det fulla frekvensspektrumet av elektromagnetisk strålning som projiceras av solen och tas emot på jordens yta påverkar sensorerna i enheten, vilket mäter tätheten för fluktuationerna i hela fältet 180 grader som omger instrumentet.
En solpyranometer fungerar genom att mäta antalet fotoner, små ljusenheter, som påverkar antingen en kemisk eller fysisk enhet i instrumentet över tid.Vanligtvis är detta lättast användbart för att identifiera de ultravioletta och synliga ljusvåglängderna för spektrumet.Pyranometrar är i allmänhet obefogade, eftersom var och en av komponenterna i systemet antingen reagerar på eller påverkas av solstrålningen direkt.
De flesta kemikaliebaserade pyranometrar använder en lösning av fotoreaktiva och värmekänsliga kemikalier som kan mäta den totala nivån på elektromagnetisktstrålning.Kemikalien i sig kräver en process genom vilken strålningen kan identifieras från absorberad ljus.Detta kallas kvantutbyte och ger en reaktion på grund av bristen på ljus, vilket gör varje kemikalie användbar i pyranometern.De vanligaste exemplen på kemikalier som används i dessa instrument inkluderar kaliumferrioxalat, monoklorättiksyra och malakitgrön leukocyanid.
Fysiska typer av pyranometrar inkluderar bolometrar, termopiler och fotodioder.Bolometrar använder ett tunt lager metall fäst vid en kylfläns som upprätthåller en konstant temperatur, vilket gör att enheten kan känna igen solstrålningsnivåer.Termopiler omvandlar värme till elektricitet genom kopplade enheter i en serie, vilket mäter spänningsutgången för att bestämma strålning.Fotodioder använder en liknande teknik för att omvandla ljus till ström eller spänning, vilket möjliggör mätning.
Nivån på möjlig mätning i en pyranometer varierar beroende på solens position.Idealiska förhållanden tillhandahålls av solen som är direkt över huvudet, men vissa mätningar kan göras från olika vinklar, så länge strålningspåverkan identifieras.När solen är belägen i en 90 graders vinkel från instrumentet kan ingen mätning göras.Normal ytstrålning, orsakad av att solen är vinklad mellan 0,5 och 60 grader kan mätas proportionellt.Men när solen träffar sin topp, direkt ovanför enheten, är mätningen helt korrekt.
De flesta pyranometrar är utrustade med en glaskupol för att säkerställa rätt riktningsattribut.Detta begränsar svaret på inom 300 till 2 800 nanometrar, de ideala mätparametrarna.Det har också sekundära ändamål för att bevara hela 180 graders fält och tillhandahålla säkerhetsskydd.