Pyranometer คืออะไร?

pyranometer เป็นเครื่องมือที่ออกแบบมาเพื่อวัดพลังของความร้อนและแสงจากดวงอาทิตย์ ใช้เป็นหลักในเขตอุตุนิยมวิทยา, รังสีดวงอาทิตย์ถูกระบุด้วย pyranometer วางไว้บนพื้นผิวเรียบ สเปกตรัมความถี่เต็มรูปแบบของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่ฉายโดยดวงอาทิตย์และรับบนพื้นผิวของโลกที่ส่งผลกระทบต่อเซ็นเซอร์ภายในอุปกรณ์ซึ่งวัดความหนาแน่นของความผันผวนในสนามเต็ม 180 องศาโดยรอบเครื่องมือ

เครื่องวัดความร้อนจากแสงอาทิตย์ทำงานโดยการวัดจำนวนโฟตอนหน่วยแสงขนาดเล็กที่ส่งผลกระทบต่ออุปกรณ์ทางเคมีหรือทางกายภาพภายในเครื่องมือเมื่อเวลาผ่านไป โดยปกติแล้วสิ่งนี้มีประโยชน์มากที่สุดในการระบุความยาวคลื่นอัลตราไวโอเลตและแสงที่มองเห็นได้ของสเปกตรัม โดยทั่วไปแล้ว Pyranometers จะไม่มีกำลังเนื่องจากส่วนประกอบแต่ละอย่างในระบบตอบสนองหรือได้รับอิทธิพลจากรังสีดวงอาทิตย์โดยตรง

pyranometers ที่ใช้สารเคมีส่วนใหญ่ใช้สารละลายของสารเคมีที่ไวต่อแสงและไวต่อความร้อนซึ่งสามารถวัดระดับรวมของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า สารเคมีนั้นต้องการกระบวนการที่สามารถระบุรังสีจากแสงที่ดูดกลืนได้ เรื่องนี้เป็นที่รู้จักกันในชื่อควอนตัมผลผลิตและก่อให้เกิดปฏิกิริยาเนื่องจากขาดแสงทำให้สารเคมีแต่ละชนิดมีประโยชน์ใน pyranometer ตัวอย่างที่พบบ่อยที่สุดของสารเคมีที่ใช้ในเครื่องมือเหล่านี้ ได้แก่ โปแตสเซียมเฟอร์ริออกซาเลต, กรด monochloroacetic และมาลาไคท์กรีนไลโคไซยาไนด์

ประเภททางกายภาพของ pyranometers รวมถึง Bolometers, thermopiles และ photodiodes Bolometers ใช้ชั้นโลหะบาง ๆ ที่ติดอยู่กับแผ่นระบายความร้อนซึ่งรักษาอุณหภูมิคงที่ทำให้อุปกรณ์สามารถรับรู้ระดับรังสีของดวงอาทิตย์ Thermopiles แปลงความร้อนเป็นไฟฟ้าผ่านอุปกรณ์คู่ในซีรีย์วัดแรงดันเอาท์พุทเพื่อตรวจสอบรังสี โฟโตไดโอดใช้เทคนิคที่คล้ายกันในการแปลงแสงเป็นกระแสไฟฟ้าหรือแรงดันไฟฟ้า

ระดับของการวัดที่เป็นไปได้ใน pyranometer แตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับตำแหน่งของดวงอาทิตย์เอง เงื่อนไขในอุดมคตินั้นได้รับจากดวงอาทิตย์ซึ่งอยู่เหนือศีรษะโดยตรงอย่างไรก็ตามการวัดบางอย่างสามารถทำจากมุมที่แตกต่างกันตราบใดที่มีการระบุผลกระทบของรังสี เมื่อดวงอาทิตย์ตั้งอยู่ที่มุม 90 องศาจากเครื่องมือจะไม่สามารถทำการวัดได้ รังสีพื้นผิวปกติที่เกิดจากดวงอาทิตย์ถูกทำมุมระหว่าง 0.5 และ 60 องศาสามารถวัดได้ตามสัดส่วน อย่างไรก็ตามเมื่อดวงอาทิตย์ถึงจุดสุดยอดของมันเหนืออุปกรณ์การวัดนั้นมีความแม่นยำอย่างสมบูรณ์แบบ

pyranometers ส่วนใหญ่ติดตั้งกับโดมแก้วเพื่อให้แน่ใจว่าคุณสมบัติทิศทางที่เหมาะสม นี่เป็นการ จำกัด การตอบสนองภายใน 300 ถึง 2,800 นาโนเมตรซึ่งเป็นพารามิเตอร์การวัดที่เหมาะสมที่สุด นอกจากนี้ยังมีวัตถุประสงค์รองในการรักษาเขตข้อมูลเต็ม 180 องศาและให้การป้องกันความปลอดภัย