Bir piranometre, güneşten gelen ısı ve ışığın gücünü ölçmek için tasarlanmış bir araçtır. Öncelikle meteorolojik alanlarda kullanılan güneş ışınımı düz bir yüzeye yerleştirilmiş bir piranometre ile tanımlanır. Güneş'in yansıttığı ve Dünya'nın yüzeyinde alınan elektromanyetik radyasyonun tam frekans spektrumu, cihazın etrafındaki dalgalanmaların yoğunluğunu ölçen, cihazın içindeki sensörleri etkiler.
Bir güneş piranometresi, alet içindeki zaman içinde kimyasal ya da fiziksel bir cihaza etki eden küçük ışık birimleri olan fotonların sayısını ölçerek çalışır. Genellikle, bu spektrumun ultraviyole ve görünür ışık dalga boylarını belirlemede en kolay yoldur. Sistemdeki bileşenlerin her biri doğrudan güneş ışınımından etkilendiğinden veya etkilendiğinden, piranometreler genellikle güçsüzdür.
Kimyasal bazlı piranometrelerin çoğu, toplam elektromanyetik radyasyon seviyesini ölçebilen foto reaktif ve ısıya duyarlı kimyasalların bir çözeltisini kullanır. Kimyasalın kendisi radyasyonun absorbe edilen ışıktan tanımlanabildiği bir işlem gerektirir. Bu kuantum verimi olarak bilinir ve ışık eksikliğinden dolayı bir reaksiyon oluşturur, bu da piranometrede her bir kimyasalın yararlı olmasını sağlar. Bu cihazlarda kullanılan kimyasalların en yaygın örnekleri, potasyum ferrioxalate, monokloroasetik asit ve malakit yeşili lökosiyanidi içerir.
Fiziksel piranometre türleri arasında bolometreler, termopiller ve fotodiyotlar bulunur. Bolometreler, sabit bir sıcaklığı koruyan bir ısı emicisine bağlı ince bir metal katman kullanır ve böylece cihazın güneş ışınımı seviyelerini tanımasını sağlar. Termopiller, radyasyonu belirlemek için voltaj çıkışını ölçerek bir serideki birleştirilmiş cihazlar aracılığıyla ısıyı elektriğe dönüştürür. Fotodiyotlar, ışığı akıma veya voltaja dönüştürmek için benzer bir teknik kullanır ve ölçüm sağlar.
Bir piranometredeki olası ölçüm seviyesi, Güneş'in konumuna bağlı olarak değişir. İdeal koşullar Sun tarafından doğrudan tepeden sağlanır, ancak radyasyon etkisi tanımlandığı sürece belirli açılardan bazı ölçümler yapılabilir. Güneş enstrümandan 90 derecelik bir açıyla yerleştirildiğinde, ölçüm yapılamaz. Güneş'in 0,5 ila 60 derece arasında açılı olmasından kaynaklanan normal yüzey radyasyonu orantılı olarak ölçülebilir. Bununla birlikte, Güneş doruk noktasına çarptığında, doğrudan cihazın üstüne çıktığında, ölçüm tamamen doğrudur.
Piranometrelerin çoğu, uygun yön özelliklerini sağlamak için bir cam kubbe ile donatılmıştır. Bu, ideal ölçüm parametreleri olan 300 ila 2.800 nanometre içindeki yanıtı sınırlar. Ayrıca 180 derecelik alanın tamamını korumak ve güvenlik koruması sağlamak için ikincil amaçlara sahiptir.
