Co je pyranometr?

Pyranometr je přístroj určený k měření síly tepla a světla ze Slunce. Používá se primárně v meteorologických polích, sluneční záření je identifikováno pyranometrem umístěným na rovném povrchu. Plnofrekvenční spektrum elektromagnetického záření promítaného Sluncem a přijímané na zemský povrch dopadá na senzory uvnitř zařízení, které měří hustotu fluktuací v celém poli 180 stupňů obklopujících nástroj.

Solární pyranometr pracuje tak, že měří počet fotonů, malých jednotek světla, které v průběhu času ovlivňují chemické nebo fyzikální zařízení uvnitř přístroje. Obvykle je to nejužitečnější při identifikaci vlnových délek spektra ultrafialového a viditelného světla. Pyranometry jsou obecně nepoháněné, protože každá ze složek v systému na sluneční záření přímo reaguje nebo je přímo ovlivněna.

Většina pyranometrů na bázi chemikálií používá řešení fotoreaktivních a na teplo citlivých chemikálií, které mohou měřit celkovou úroveň elektromagnetického záření. Chemikálie sama o sobě vyžaduje proces, kterým je záření identifikovatelné z absorbovaného světla. Toto je známé jako kvantový výtěžek a vyvolává reakci kvůli nedostatku světla, což činí každou chemikálii užitečnou v pyranometru. Mezi nejčastější příklady chemických látek používaných v těchto nástrojích patří ferrioxalát draselný, kyselina monochloroctová a malachitový zelený leukocyanid.

Fyzické typy pyranometrů zahrnují bolometry, termopily a fotodiody. Bolometry používají tenkou vrstvu kovu připojenou k chladiči, který udržuje konstantní teplotu, což umožňuje zařízení rozpoznat úrovně slunečního záření. Termopily přeměňují teplo na elektřinu prostřednictvím spřažených zařízení v sérii a měřením výstupního napětí určují záření. Fotodiody používají podobnou techniku ​​k přeměně světla na proud nebo napětí, což umožňuje měření.

Úroveň možného měření v pyranometru se mění v závislosti na poloze samotného Slunce. Ideální podmínky jsou dodávány Sluncem přímo nad hlavou, avšak určitá měření mohou být prováděna z různých úhlů, pokud je identifikován dopad záření. Pokud je Slunce umístěno v úhlu 90 stupňů od přístroje, není možné provádět žádné měření. Normální povrchové záření způsobené úhlem Slunce mezi 0,5 a 60 stupni lze měřit úměrně. Když však Slunce zasáhne svůj zenit přímo nad zařízením, měření je naprosto přesné.

Většina pyranometrů je vybavena skleněnou kopulí, která zajišťuje správné směrové atributy. To omezuje odezvu na 300 až 2 800 nanometrů, což jsou ideální parametry měření. Má také sekundární účely při zachování celého pole 180 stupňů a zajištění bezpečnostního stínění.