一、產(chǎn)品概述:

測(cè)量垂直太陽(yáng)表面（視角約0.5°）的輻射和太陽(yáng)周圍很窄的環(huán)形天空的散射輻射稱為太陽(yáng)直接輻射，用直接輻射表測(cè)量。

二、原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn):

該表構(gòu)造如附圖1，主要由光筒和自動(dòng)跟蹤裝置組成。光筒內(nèi)部是由七個(gè)光欄、內(nèi)筒、熱電堆及干燥劑筒等組成。七個(gè)光欄是用來(lái)減小內(nèi)部反射、構(gòu)成儀器的開敞角并且限制儀器內(nèi)部空氣的湍流。在光欄的外面是內(nèi)筒，它使光欄內(nèi)部和外筒的干燥空氣密閉，以減小環(huán)境溫度對(duì)熱電堆的影響。在外筒口裝有JGS3石英玻璃片，它可透過0.27—3.2µm波長(zhǎng)的輻射光，便于太陽(yáng)直輻射測(cè)量。筒內(nèi)裝有干燥劑，以防止水汽凝結(jié)物生成。

直接輻射表的感應(yīng)部件是光筒的核心部分，它是由響應(yīng)快速的線繞電鍍式熱電堆組成。感應(yīng)部件對(duì)著太陽(yáng)一面涂有無(wú)光黑漆，下面是熱電堆的熱接點(diǎn)，當(dāng)有陽(yáng)光照射到熱接點(diǎn)時(shí)，溫度升高，它與另一面的冷接點(diǎn)形成溫差，從而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，該電動(dòng)勢(shì)與太陽(yáng)直接輻射強(qiáng)度成正比。

自動(dòng)跟蹤裝置是由底板、緯度刻度盤、步進(jìn)電機(jī)、導(dǎo)電環(huán)、渦輪箱（用于太陽(yáng)傾角調(diào)整）等部件組成。步進(jìn)電機(jī)是動(dòng)力源，它只能由我公司生產(chǎn)的“直表控制器”控制操作（不可用手?jǐn)Q動(dòng)自動(dòng)跟蹤裝置）。該跟蹤裝置精度高，一星期內(nèi)轉(zhuǎn)角誤差在0.25°以內(nèi)，即小于1分鐘。只要正確安裝，即可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的自動(dòng)跟蹤。

三、技術(shù)參數(shù):

1、靈 敏 度 ：7～14μV∕W.m-2  

2、時(shí)間常數(shù) ：≤15S(99%)

3、內(nèi)   阻 ：約80歐姆

4、跟蹤精度 ：＜168h±1°

5、敞 開 角 ：4°

6、年穩(wěn)定性 ：±1%(靈敏度變化率)

7、工作環(huán)境 ：-45℃～+45℃

8、供   電 ：AC220V或DC12V

9、重   量 ：5Kg

10、測(cè)量范圍：0～2000W/m2

11、信號(hào)輸出：0～20mV（配合DL-2標(biāo)準(zhǔn)電流變送器使用可輸出4～20mA）

12、測(cè)量精度：工作表＜5%；標(biāo)準(zhǔn)表＜2%

四、安裝與使用:

1、直表的安裝場(chǎng)地要確保在所有季節(jié)和時(shí)間（從日出到日落）太陽(yáng)直射光不受任何障礙物影響，如有障礙物，日出、日落方向障礙物高度角不得超過5°，同時(shí)要盡量避開煙、霧等大氣污染嚴(yán)重的地方。通常與其它輻射表一起安在觀測(cè)場(chǎng)內(nèi)，但也可安在屋頂平臺(tái)上。臺(tái)架安裝要牢固，即使受到嚴(yán)重的沖擊和震動(dòng)（如大風(fēng)等）也不應(yīng)改變儀器的水平狀態(tài)。直表的跟蹤精度與安裝是否準(zhǔn)確有關(guān)，雖然很簡(jiǎn)單，但一定要仔細(xì)。

2、直接輻射表在使用前應(yīng)按以下四個(gè)步驟調(diào)試：

①緯度：先查表找到當(dāng)?shù)氐木暥龋ㄒ姼奖?），然后松開緯度刻度盤上的旋鈕9和11（見附圖1），按當(dāng)?shù)氐乩砭暥绒D(zhuǎn)動(dòng)刻度盤10（見附圖1），對(duì)準(zhǔn)后緊固。

②零點(diǎn)：將控制器的電源線及控制線（連接到附圖1中的4處）連接好，撥動(dòng)搬把雙向開關(guān)，使電機(jī)快速轉(zhuǎn)動(dòng)，通過按向左、向右撥動(dòng)搬把雙向開關(guān)調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向，最終目的使直表的時(shí)間基準(zhǔn)線（見附圖1中的14）指示為0點(diǎn)整。此時(shí)，將開關(guān)撥到中間位置，進(jìn)入跟蹤狀態(tài)。

 ③對(duì)時(shí)間：這里的時(shí)間是指當(dāng)?shù)氐恼嫣?yáng)時(shí)。計(jì)算方法如下：

    真太陽(yáng)時(shí)＝北京時(shí)-(120°-當(dāng)?shù)亟?jīng)度)／15°+時(shí)差／60

    當(dāng)?shù)亟?jīng)度：指東經(jīng)，查附表一，單位：度

    時(shí)    差: 查附表二,單位:分

    如:2001/9/12   9:00(北京時(shí)),求東經(jīng)121°07′E地方的真太陽(yáng)時(shí)?

   首先查表2得

    時(shí)    差=3

    真太陽(yáng)時(shí)=9.00-(120-121.117)/15+3/60

            =9+(1.117×4+3)/60

            =9時(shí)07分28秒

  即:給直表對(duì)時(shí)(直表時(shí)間基準(zhǔn)線所對(duì)時(shí)間)應(yīng)比北京時(shí)(手表時(shí)間)多或快7分28秒。如果8:00(手表時(shí)間)去對(duì)直表，直表應(yīng)對(duì)到8：07分28秒；如果11：25去對(duì)直表，直表應(yīng)對(duì)到11:32分28秒。

注意：完成以上調(diào)試操作后，直表控制器搬把雙向開關(guān)應(yīng)保持在自動(dòng)跟蹤狀態(tài)下（搬把雙向開關(guān)在中間位置）。

④對(duì)光筒上光點(diǎn)（即太陽(yáng)傾角、南北向、水平的調(diào)整）

在緯度、零點(diǎn)、時(shí)間都調(diào)好后，就該調(diào)整光筒上的光點(diǎn)了，使光點(diǎn)正好透過光筒一側(cè)邊沿的小孔（附圖1中的15）落在另一側(cè)邊沿著光點(diǎn)的（附圖1中的16）。可通過以下3步操作來(lái)實(shí)現(xiàn)以上目的。

a.調(diào)太陽(yáng)傾角。也就是調(diào)整光筒上光點(diǎn)的高、低。通過旋轉(zhuǎn)太陽(yáng)傾角調(diào)整鈕（附圖1中的13）來(lái)調(diào)整太陽(yáng)的傾角（即赤緯角），傾角的大小可參考附表三；

b.調(diào)整、對(duì)準(zhǔn)南北向。也就是調(diào)整直表整體（底板）的方向。對(duì)準(zhǔn)南北向，首先必須測(cè)定南北線。測(cè)定南北線的主要方法如下：

經(jīng)緯儀法：真太陽(yáng)時(shí)正午，用經(jīng)緯儀（通過深色玻璃）觀測(cè)太陽(yáng)，然后降低物鏡到水平面一點(diǎn)，這一點(diǎn)與觀測(cè)點(diǎn)相連，即南北線，并在儀器臺(tái)柱上畫出南北線。

鉛垂線法：這是較常用的一種方法。在真太陽(yáng)時(shí)正午，用鉛垂線觀測(cè)其投影（當(dāng)?shù)刈游缇€），使儀器底座上的南北方位線與其重合，盡可能達(dá)到±0.25°以內(nèi)。

對(duì)方位往往不是一次能對(duì)好的，反復(fù)幾次對(duì)準(zhǔn)后，初步將底座固定。

c.調(diào)水平。用3個(gè)水平調(diào)整鈕（附圖1中的2）調(diào)整，使水平泡內(nèi)的氣泡位于。

經(jīng)過以上幾個(gè)步驟的調(diào)整就完成了光點(diǎn)的對(duì)準(zhǔn)工作，再將儀器牢固地固定在臺(tái)架上。直表安裝好后，應(yīng)試跟蹤太陽(yáng)一段時(shí)間，檢查其是否準(zhǔn)確，否則，應(yīng)反復(fù)調(diào)整，直到準(zhǔn)確為止。另外，如果直表在使用過程中斷電，就需要按照上述步驟重新調(diào)試。

3、接線說明：

4、直接輻射表配合太陽(yáng)輻射記錄儀可直接顯示、記錄太陽(yáng)直接輻射瞬時(shí)值；如果配合輻射電流表使用，需經(jīng)下式換算后得到輻射的瞬時(shí)值：

直接輻射瞬時(shí)值（W/m²）=輻射電流表顯示值（mV）×1000/輻射表靈敏度； 

五、使用與維護(hù):

1、直接輻射表與其他輻射表相比，不僅感應(yīng)件要靈敏，而且還要跟蹤準(zhǔn)確，才能獲得準(zhǔn)確的直接輻射。要保持在任何天氣條件下常年不斷地、準(zhǔn)確可靠地跟蹤太陽(yáng)是不容易的，因此要嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。

2、每天工作開始應(yīng)檢查光筒石英玻璃窗口是否清潔，如有灰塵、水汽凝結(jié)物應(yīng)及時(shí)用吸耳球吹或用軟布、光學(xué)鏡片紙擦凈。

3、每天工作應(yīng)檢查一次跟蹤情況，及時(shí)調(diào)整（對(duì)光點(diǎn)）。

4、本儀器系精密儀表，嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行調(diào)試，絕不能用力過大，小心輕放，減小振動(dòng)，以免損壞。

5、輻射表使用兩年以上，其靈敏度須由生產(chǎn)廠家或計(jì)量部門重新標(biāo)定。

附圖1  直表示意圖

1、水平泡

2、水平調(diào)整鈕

3、指針

4、與采集儀連線插座

5、時(shí)間刻度

6、赤緯刻度

7、干燥劑筒

8、光筒

9、連接螺栓

10、緯度刻度盤

11、緯度調(diào)整鈕

12、底板

13、太陽(yáng)傾角調(diào)整鈕

14、時(shí)間基準(zhǔn)線

15、光孔

16、著光點(diǎn)

附表一：           我國(guó)主要城市經(jīng)緯度

附表二               時(shí)   差   表

附表三                      太 陽(yáng) 赤 緯 角                    單位：度