A differenciál-radiométer ( nettó radiométer ) egy olyan aktinométer- típus, amelyet a földfelszínen a nettó napsugárzás (RN) mérésére használnak meteorológiai alkalmazásokban, különösen az ökofiziológiában a környezetükre adott viselkedési reakciók és élettani szervezetek tanulmányozására. A név azt a tényt tükrözi, hogy állítólag a kapott napsugárzást méri a föld által visszavert vagy előállított sugárzás levonásával.
A differenciál radiométer a nettó globális besugárzást méri egy területen, a szomszédos ultraibolyától a távoli infravörösig. A nettó besugárzásnál azt a különbséget értjük, amely a net-radiométer felső felületére érkező besugárzás és az alsó felületen található besugárzás között van. A felső befogadó terület a közvetlen napsugárzást plusz a diffúz besugárzást és az égből (felhőkből) kibocsátott hosszú hullámhosszú sugárzást méri, míg az alsó befogadó terület a terepről visszaverődő napsugárzást (Albedo) és a föld által kibocsátott hosszú hullámhosszúságot méri. A műszert úgy tervezték és gyártották, hogy a szabadban bármilyen légköri körülmények között használható legyen.
Az energiamérleg-mérések meteorológiája mellett beltérben is alkalmazható a sugárzási hőmérséklet mérésére (ISO 7726).
Különböző típusú differenciál radiométerek léteznek, de a négy komponens a legnépszerűbb, mint a képen. Ezek mindegyike a teljes sugárzás paraméterének mérésére szolgál.
By pyrgeometer :
By pyranometer :
A piranométer által lefedett hullámhossztartomány 300 és 2800 nanométer, a pirgeométeré pedig 4500 és 100 000 nanométer között van. Mindegyik műszert kis fehér kupolák izolálják a többitől, hogy megakadályozzák a keresztméréseket.
A nettó radiométer egy hőelemes érzékelőn alapul, amelynek forró tömítései hőérintkezésben vannak a felső vevővel, míg a hideg tömítések hőkapcsolatban vannak az alsó vevővel.
A két vevő közötti hőmérséklet-különbség arányos a nettó besugárzással. A hideg és a hideg lezárás közötti hőmérséklet-különbség a Seebeck-effektusnak köszönhetően a potenciálkülönbséggé alakul. A két vevő egy teflon bevonattal ellátott gömb alakú sapka egy részéből áll. A két vevő sajátos alakja garantálja az optimális koszinustörvény szerinti választ. A teflon bevonat amellett, hogy hosszú ideig lehetővé teszi a kültéri felszerelést, károsodás veszélye nélkül, lehetővé teszi az ultraibolya sugarak (200 nm) és a távoli infravörös (100 μm) közötti állandó spektrális válasz elérését.
• A differenciál radiométert könnyen hozzáférhető helyre kell telepíteni a két befogadó felület időszakos tisztításának elvégzéséhez. A felületek tisztításához célszerű vizet vagy etil-alkoholt használni.
• Ne engedje, hogy az épületek, fák vagy más akadályok árnyékot vetjenek a nettó radiométerre napközben és az évszakban.
• Ha a net-radiométert ÉSZAK féltekén használják, akkor a DÉL felé kell orientálni, és fordítva, ha a DÉL féltekén használják.
• A műszert a talajtól körülbelül 1,5 m magasságban szerelik fel. Meg kell jegyeznünk, hogy az alsó vevőegység fluxusát egy kör alakú terület képviseli, amelynek sugara 10-szer nagyobb.
• A net-radiométer összeállításakor ne érintse meg a net-radiometer fogadó felületeit.
A terület besugárzását egy olyan érzékelővel kell mérni, amelynek válasza a fény beesési szögétől függően lambertienn e. A vevőt Lambertian-nak nevezzük, ha annak érzékenysége (Sυ) a fény és az érzékelő felülete közötti beesési szög függvényében a következő típusú: Sϑ = S0 cos (ϑ) ahol:
S0 az érzékenység, amikor a fény merőlegesen esik a felületre,
υ a beeső fénysugár normális és e területe közötti szög.
Sugárzó fluxus paritáson, ha a szél sebessége növekszik, a netradiométer kimeneti jele csökken (az érzékenység csökken, ahogy a szél sebessége növekszik).
A szélcsatornákban végzett mérések azt mutatták, hogy az Sv érzékenységet a szélsebesség függvényében a következő két funkcióval lehet összehasonlítani: Sv = S0 (1-0,011xV) V≤10m / s esetén
Sv = S0 (0,95-0,006xV) 10 m / s <V <20 m / s
Vagy:
S0 a nulla szél érzékenysége
V a szél sebessége m / s-ban
A gyakorlatban, amint a nulla szélérzékenység (Fnet_0) és a szélsebesség (V) m / s-ban számított nettó besugárzása ismert, a helyes adatokat a következő képlet alkalmazásával kapjuk meg:
Fnet = Fnet_0 / (1-0,011xV) V≤10m / s esetén
Fnet = Fnet_0 / (0,95-0,006xV) 10 m / s <V <20 m / s
A műszer jellemzőinek biztosítása érdekében szükséges, hogy a két befogadó felület tiszta legyen, ezért minél gyakoribb a kupola tisztítása, annál jobb a mérések pontossága. A tisztítás történhet fényképészeti lencsékhez használt tisztító kendővel és vízzel; ha ez nem elegendő, használjon tiszta etil-alkoholt . Alkoholos tisztítás után a kupolákat csak vízzel tisztítsa meg. Javasoljuk, hogy a kalibrálást éves gyakorisággal végezze el.
A kalibrálást úgy végezhetjük, hogy összehasonlítjuk a net-radiométer egy másik mintájával, közvetlenül a tartományon. A terepi kalibrálás kevésbé pontos, mint a laboratóriumban végzett kalibrálás, de előnye, hogy nem kell szétszerelni a műszert az ülésről.
Kalibrálás és a mérések végrehajtása: A nettó radiométer S (vagy kalibrációs tényező) érzékenysége lehetővé teszi a területen keresztüli nettó sugárzó fluxus meghatározását. Az S tényező μV / (Wm-2) -ben van megadva. Miután megmérte a potenciálkülönbséget (DDP) a szonda végén, az Ee fluxust a következő képlettel kapjuk meg:
Ee = DDP / S
Ahol: Ee: a besugárzás Klux-ban kifejezve,
DDP: a voltmérővel mért potenciálkülönbség mV-ben kifejezve,
S: a netradiométer címkéjén (és a kalibrációs jelentésben) megadott kalibrációs tényező μV / (W / m2).
Megjegyzés: Ha a potenciális különbség pozitív, a felső terület sugárzása nagyobb, mint az alsó részének sugárzása (jellemzően a kora reggeli órákban), ha a DDP negatív, az alsó sugárzás nagyobb, mint a besugárzás a felső felületen (jellemzően éjszakai órákban).
A specifikációk a DeltaOHM jóvoltából www.deltaohm.com