經過大氣削弱之后到達地面的太陽直接輻射和散射輻射之和稱為太陽總輻射。就平均而言,太陽總輻射只占到達大氣上界太陽輻射的45%??傒椛淞侩S緯度升高而減小,隨高度升高而增大。一天內中午前后大,夜間為0;一年內夏大冬小。
由于太陽紫外輻射對環(huán)境和人類健康的影響,以及由于臭氧的衰減引起地球表面UV-B 輻射的增強,所以需要對太陽紫外輻射進行測量。UV 光譜通常分為三部分,UV-A、UV-B 和UV-C 波長分別為315-400nm、280-315nm以及10nm-280nm,其中UV-A 波段剛好在可見光光譜外,無明顯的生物活性,在地表面它的強度不隨大氣臭氧含量而變化。UV-C 在大氣層中被*吸收,因此不會出現在地球表面。對于紫外輻射的測量來說,UV-B 是的波段,它具有對生物活性,在地球表面它的強度取決于大氣臭氧柱,在一定程度上取決于波長,常用來表示其生物活性強度的是它的紅斑效應,這種效應能廣泛引起白種人種的皮膚變紅。
UV1000-H 太陽輻射監(jiān)測系統能*自動監(jiān)測地表太陽總輻射強度和地表紫外線強度的變化特征,是氣象領域中氣象因子觀測的重要部分,為適應氣象系統的業(yè)務需求,滿足觀測數據的高精度和高穩(wěn)定性要求。它具備高可靠性、高準確性、易維護、易備份等特點。
該系統由總輻射表、紫外輻射表、數據采集器、軟件、供電單元及系統支架等輔助設備組成。
1、總輻射表(CMP22)
CMP22 是一款Kipp&Zonen公司研制高精度、高可靠性的太陽總輻射傳感器。它可以精確測量大氣中的太陽總輻射,具體性能如下:
Ø ISO 分級:次基準(Secondary Standard)
Ø 響應時間:<5s (95%響應);<1.7s(63%響應)
Ø 零偏移:對200W/m2 的凈熱輻射:<3W/m2;對5K/h 的溫度變化:<1W/m2
Ø 非穩(wěn)定性:<0.5% / 年
Ø 非線性:<0.2%,(100‐1000W/m2)
Ø 方向誤差:<5 W/m2,(在80º,1000W/m2 時)
Ø 溫度響應:<0.5%,(‐20℃—50℃)
Ø 傾斜響應:<0.2 %
Ø 靈敏度:7‐14 μV/W/m²
Ø 阻抗:10 ‐100 Ω
Ø 水平精度:<0.1°
Ø 光譜選擇性(350‐1500nm):<3%
Ø 工作環(huán)境:‐40‐80℃,0‐*RH
Ø 光譜范圍:200‐3600nm(50%點)
Ø 信號輸出:0‐20mV
Ø 大輻射:4000 W/m2
Ø 視角:180o
Ø 防護等級:IP67
Ø 電纜:標準10m,可選25m、50m
2、UVS-A-T紫外輻射表
Ø 輸出: UV-A
Ø 光譜響應:UV-A:315~400nm;
Ø 輸出范圍:UV-A:0~90 w/m2;
Ø 響應時間(95%):<1.5s
Ø 校準因子:UV-A:30 w/m2/V;
Ø 非穩(wěn)定性:(變化/年)<5%
Ø 非線性(超全量程時):< 1%
Ø 預期日不確定性:<5%
Ø 方向誤差:<2.5%(在0°~70°天頂角)
Ø 靈敏度溫度依賴性:±2℃(25℃時)
Ø 零點漂移(無UV輻射照射時):<10mV
Ø 輸出:與輻射成正比的模擬電壓輸出
Ø 內部溫度輸出:2.5V(25℃)
Ø 工作溫度范圍:-40℃~50℃
Ø 供電:7~18VDC(8W)
Ø 阻抗(額定):500Ω
Ø 電纜:標準10m,可選25m或50m
3、UVS-B-T紫外輻射表
Ø 輸出: UV-B
Ø 光譜響應:UV-B:280~315nm
Ø 輸出范圍:UV-B: 0~6 w/m2
Ø 響應時間(95%):<1.5s
Ø 校準因子:UV-B:2 w/m2/V
Ø 非穩(wěn)定性:(變化/年)<5%
Ø 非線性(超全量程時):< 1%
Ø 預期日不確定性:<5%
Ø 方向誤差:<2.5%(在0°~70°天頂角)
Ø 靈敏度溫度依賴性:±2℃(25℃時)
Ø 零點漂移(無UV輻射照射時):<10mV
Ø 輸出:與輻射成正比的模擬電壓輸出
Ø 內部溫度輸出:2.5V(25℃)
Ø 工作溫度范圍:-40℃~50℃
Ø 供電:7~18VDC(8W)
Ø 阻抗(額定):500Ω
Ø 電纜:標準10m,可選25m或50m
4、數據采集器
CR1000 數據采集器是Campbell 數據采集器里面性價比的一款。它提供傳感器的測量、時間設置、數據壓縮、數據和程序的儲存以及控制功能,由一個測量控制模塊和一個配線盤組成,具有強大的網絡通訊能力。CR1000 數據采集器的掃描速率能夠達到100Hz,擁有模擬輸入、脈沖計數、電壓激發(fā)轉換、數字等多個端口,外圍接口有CS I/O、RS-232 以及SDM 等,采用12VDC 外接可充電電池供電。對于低溫的環(huán)境,用戶還可以選擇低溫型的CR1000-XT 數據采集器。
CR1000 所具有的高精度性、高適應性、高可靠性以及合理的價格等特點,使其成為科研、商業(yè)與工業(yè)系統應用的理想選擇。目前,CR1000 數據采集器已在氣象觀測、農業(yè)研究、土壤水分研究、風力觀測、道路氣象站、工業(yè)產品測試、通量觀測、渦動協方差系統等眾多領域得到了廣泛應用;
特點
² 數據以表格形式存儲
² PakBus® 操作系統
² 軟件支持:LoggerNet3.4/4.0,PC400 1.2,或者ShortCut2.2
² 支持CR1000KD 手持式顯示器(選配),讀數方便
² CSI/O和RS‐232串行接口、SDI‐12 信號接入
² 內部溫度補償,實時時鐘,超時和溫度變化實時校準
² 使用內部鋰電池支持SRAM存儲和時鐘以確保數據、程序和精確的時間
² 具有強大的網絡通訊能力
主要技術參數
Ø 內存:標準4M內存,可擴展至2G
Ø 大掃描速率(Hz):100Hz
Ø 模擬通道:8個差分或16個單端;可擴展
Ø 大信號輸出范圍:±5000mv,±2500mv, ±250mv, ±25mv, ±7.5mv 和±2.5mv 可選
Ø 模擬電壓精度:±0.06%讀數(0℃~40℃);±0.2%讀數(-25℃~50℃);
Ø 模擬分辨率:0.33μV
Ø A/D 位:13位A/D 轉換
Ø 工作環(huán)境:-25~50℃;可擴展-55~85℃
Ø 端口:8 個I/O 口或4 個RS-232 端口、2 個脈沖端口、3 個電壓激發(fā)端口
5、數采野外防護機箱:采用玻璃纖維加防腐材料,*,防水、防紫外
6、供電單元:交流電方式,交流充電控制器及可充電電池等
7、系統支架:全套安裝支架。
8、軟件:集數據采集、處理、分析及存儲等多功能軟件
Loggernet是Campbell公司功能完善的數據采集器支持軟件。它可以實現你要對數據采集器定制的幾乎所有任務。通過Loggernet,用戶可以編寫數采程序,發(fā)送/接收程序,下載數據,查看實時數據和分析歷史數據等。Loggernet軟件內部由一個服務器應用程序(Server application)和多個客戶端應用程序(Client application)組成,它不僅可以連接一個數據采集器, 而且擅長于連接大型的數據采集器網絡。
Ø 使用ShortCut, Edlog,CRBasic編程工具來創(chuàng)建和編輯數據采集器的工作程序
Ø 可以按要求下載數據(選擇要下載的數據表,某時間段的數據,具體記錄號的數據)
Ø 支持定時自動下載數據
Ø 可以通過任何一種通訊方式下載數據,并且支持混合通訊(例如:Phone‐ to‐ RF)
Ø 實時數據可以通過數字或曲線圖的形式被監(jiān)測,支持多表格同時顯示
Ø 通過RTMC工具可以編輯圖形化窗口監(jiān)測數據和數采狀態(tài)
Ø Pakbus路由功能
Ø SMS工具可以將SM4M,SM16M等數采存儲模塊的數據下載到PC上
9、數據通訊:CR1000具有一個標準的RS232通訊端口和一個CS I/O接口,容許接入其他通訊模塊,實現遠程監(jiān)控。