Qu'est-ce qu'un pyranomètre?
Un pyranomètre est un instrument conçu pour mesurer la puissance de la chaleur et de la lumière du soleil. Utilisé principalement dans les champs météorologiques, le rayonnement solaire est identifié avec un pyranomètre placé sur une surface plane. Le spectre de fréquence complet du rayonnement électromagnétique projeté par le Soleil et reçu sur la surface de la Terre impactent des capteurs à l'intérieur de l'appareil, qui mesure la densité des fluctuations dans le champ complet de 180 degrés entourant l'instrument.
Un pyranomètre solaire fonctionne en mesurant le nombre de photons, de petites unités de lumière, qui ont un impact sur un appareil chimique ou physique dans l'instrument au fil du temps. Habituellement, cela est le plus facilement utile pour identifier les longueurs d'onde ultraviolets et à lumière visible du spectre. Les pyranomètres sont généralement non alimentés, car chacun des composants du système réagit ou est influencé directement par le rayonnement solaire.
La plupart des pyranomètres à base de produits chimiques utilisent une solution de photoréactive et de chaleur sensible à la chaleurproduits chimiques qui peuvent mesurer le niveau total de rayonnement électromagnétique. Le produit chimique lui-même nécessite un processus par lequel le rayonnement est identifiable à partir de la lumière absorbée. Ceci est connu sous le nom de rendement quantique et produit une réaction due au manque de lumière, ce qui rend chaque produit chimique utile dans le pyranomètre. Les exemples les plus courants de produits chimiques utilisés dans ces instruments comprennent le ferrioxalate de potassium, l'acide monochloroacétique et le leucocyanure vert malachite.
Les types physiques de pyranomètres comprennent des bolomètres, des thermopiles et des photodiodes. Les bolomètres utilisent une fine couche de métal attachée à un dissipateur de chaleur qui maintient une température constante, permettant au dispositif de reconnaître les niveaux de rayonnement solaire. Les thermopiles convertissent la chaleur en électricité par des dispositifs couplés dans une série, mesurant la sortie de tension pour déterminer le rayonnement. Les photodiodes utilisent une technique similaire pour convertir la lumière en courant ou en tension, permettantmesure.
Le niveau de mesure possible dans un pyranomètre varie en fonction de la position du soleil lui-même. Les conditions idéales sont fournies par le Soleil étant directement au-dessus de la tête, cependant, certaines mesures peuvent être effectuées sous différents angles, tant que l'impact du rayonnement est identifié. Lorsque le soleil est situé à un angle de 90 degrés par rapport à l'instrument, aucune mesure ne peut être effectuée. Le rayonnement de surface normal, causé par le soleil incliné entre 0,5 et 60 degrés, peut être mesuré proportionnellement. Cependant, lorsque le soleil frappe son zénith, directement au-dessus de l'appareil, la mesure est parfaitement précise.
La plupart des pyranomètres sont équipés d'un dôme en verre pour assurer les attributs directionnels appropriés. Cela limite la réponse à 300 à 2 800 nanomètres, les paramètres de mesure idéaux. Il a également des objectifs secondaires pour préserver le champ complet de 180 degrés et assurer le blindage de sécurité.