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 domaines météorologiques, le rayonnement solaire est identifié à l'aide d'un pyranomètre placé sur une surface plane. Le spectre de fréquence complet du rayonnement électromagnétique projeté par le Soleil et reçu à la surface de la Terre a un impact sur les capteurs de l'appareil, qui mesure la densité des fluctuations dans le champ complet de 180 degrés entourant l'instrument.
Un pyranomètre solaire mesure le nombre de photons, de petites unités de lumière, qui ont une incidence sur un dispositif chimique ou physique de l'instrument au fil du temps. Cela est généralement très utile pour identifier les longueurs d'onde du spectre dans l'ultraviolet et dans la lumière visible. Les pyranomètres ne sont généralement pas alimentés, car chacun des composants du système réagit directement ou est directement influencé par le rayonnement solaire.
La plupart des pyranomètres à base de produits chimiques utilisent une solution de produits chimiques photoréactifs et thermosensibles permettant de 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, rendant 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 de vert malachite.
Les types physiques de pyranomètres comprennent les bolomètres, les thermopiles et les photodiodes. Les bolomètres utilisent une fine couche de métal fixée à un dissipateur de chaleur qui maintient une température constante, permettant ainsi à l'appareil de reconnaître les niveaux de rayonnement solaire. Les thermopiles convertissent la chaleur en électricité au moyen de dispositifs couplés en série, mesurant la tension de sortie pour déterminer le rayonnement. Les photodiodes utilisent une technique similaire pour convertir la lumière en courant ou en tension, permettant ainsi une mesure.
Le niveau de mesure possible dans un pyranomètre varie en fonction de la position du Soleil lui-même. Les conditions idéales étant fournies directement par le soleil, certaines mesures peuvent être effectuées sous différents angles, à condition d'identifier l'impact du rayonnement. Lorsque le soleil est situé à un angle de 90 degrés de l'instrument, aucune mesure ne peut être effectuée. Le rayonnement de surface normal, causé par le fait que le soleil est incliné entre 0,5 et 60 degrés, peut être mesuré proportionnellement. Cependant, lorsque le soleil atteint son zénith, directement au-dessus de l'appareil, la mesure est parfaitement précise.
La plupart des pyranomètres sont équipés d'un dôme en verre afin de garantir les attributs directionnels appropriés. Cela limite la réponse à moins de 300 à 2 800 nanomètres, les paramètres de mesure idéaux. Il sert également à préserver le champ à 180 degrés et à fournir un blindage de sécurité.