KippZonen系列輻射表測(cè)量常見問題

1、測(cè)量點(diǎn)的太陽輻射值比1400 W/ m^2大，有可能嗎？

事實(shí)上測(cè)得的輻射值達(dá)到1400 W/ m^2或者稍微高出一些是可能的。太陽在大氣中的最大輻射值是1367 W/ m^2．但是在高海拔地區(qū)，晴朗的太空中有白云（云沒有遮住太陽）的情況下，是有可能超過1400 W/ m^2的。白云就相當(dāng)于鏡子反射太陽射線至輻射表使測(cè)量值高出實(shí)際值。因此這種情況是可能的，但僅限于極端條件下，在沒有云的天空下，輻射值一定是小于1367 W/ m^2的。

2、輻射表在夜間輸出負(fù)值？

這個(gè)誤差和A類型的零偏移有關(guān)。由于天空是個(gè)恒定存在的冷源，儀器體的溫度必然會(huì)經(jīng)由感應(yīng)面、內(nèi)罩和外罩向天空散發(fā)熱量，進(jìn)而導(dǎo)致罩溫度要比氣溫低。發(fā)射出去的熱量來自儀器體（通過熱傳導(dǎo)）、空氣（通過風(fēng)）、內(nèi)罩和感應(yīng)面（通過長波輻射）。這樣內(nèi)罩和感應(yīng)面的溫度也下降了。這一熱流與太陽輻射正好相反，從而引起夜間的零偏移，日間，這個(gè)負(fù)的零偏移也是存在的，只是和太陽輻射的信號(hào)混合在一起了。

A類零偏移通過給輻射表蓋上一個(gè)防反射的罩子可以監(jiān)測(cè)出來，輻射響應(yīng)1秒鐘之后將會(huì)衰減，但是玻璃罩的溫度要幾分鐘之后才趨于平衡，因此，半分鐘之后，剩余的信號(hào)主要就是A類零偏移了。

對(duì)罩和儀器進(jìn)行良好的通風(fēng)，甚至加熱通風(fēng)是減少A類型零偏移的一種解決辦法。Kipp&Zonen建議使用強(qiáng)制通風(fēng)罩CVF4 來減少A類零偏移的影響，如果使用了CVF4，A類零偏移可以降到3 W/m^2之下。

3、什么是方向或余弦響應(yīng)?

入射在平面上的光線是一個(gè)點(diǎn)光源通過一個(gè)特定的角度入射的，在余弦方向上會(huì)有一個(gè)特定的值，叫做余弦響應(yīng)，如圖所示。理想的輻射表的余弦響應(yīng)應(yīng)該是遵循余弦定律的，然而，一個(gè)輻射表的余弦響應(yīng)是和表體的質(zhì)量、尺寸和玻璃罩的結(jié)構(gòu)有關(guān)的。理想的余弦響應(yīng)的最大偏差是可以看作是1000 W/ m^2的入射線在80度的高度角時(shí)和0度入射角時(shí)的偏差值。

4、對(duì)有角度的入射光線來說，應(yīng)該考慮多大的偏差量?

對(duì)于水平安裝的總輻射表來說，總輻射表手冊(cè)中標(biāo)明的方向偏差是：

CMP 3 < 20 W/ m^2

CMP 22 < 5 W/ m^2

5、我能在水中使用總輻射表嗎？

CMP系列的總輻射表可以在水下使用，但是深度限制在1米之內(nèi)，而且只能短時(shí)間測(cè)量。

建議CMP系列的總輻射表在水下測(cè)量的時(shí)間不要超過30分鐘。

總輻射表SPLITE2 和光量子輻射表PQS1 PAR能在水下測(cè)量較長的時(shí)間，深度限制在2米之內(nèi)。要考慮水面上的碎光。

6、假如在水下使用總輻射表，我能給它連接一個(gè)數(shù)據(jù)采集器嗎

可以，但是數(shù)采必須放置在水面之上，盡管數(shù)采也許是防水的，但是它不能比水面低。

7、總輻射表的標(biāo)定頻率是多久?

建議每2年標(biāo)定一次。

8、WMO組織對(duì)總輻射表的標(biāo)準(zhǔn)是什么？

9、總輻射表的分辨率是多大的?

總輻射表的輸出是連續(xù)的模擬電壓量，這意味著分辨率是無窮小的，任何輻射值的變化，都能從電壓上體現(xiàn)出來。

10、總輻射表的波段寬度是多少？

大多數(shù)輻射表的波段寬度是285到2800nm,這個(gè)范圍基本覆蓋了太陽光譜。

有一些例外：

CMP22的波段寬度是200-3600nm（石英玻璃）。

SP Lite的波段寬度是400-1100nm(硅光二級(jí)管)。

CMP3的波段寬度是300-2800nm。

11、總輻射表應(yīng)用在PV電站時(shí)，CMP11的線長如果是50米，和PV面板的輸出線纜（直流電壓，100Amps）一起走線，這些線會(huì)影響測(cè)量嗎？

一般來說距離的長短很難判定影響有多大，最好的辦法是測(cè)試一下，把輻射表完全罩起來，至少測(cè)試一天，如果測(cè)得的值是0，這可判定沒有影響。

12、在溫室中建議建議用什么用的輻射表？

對(duì)溫室的測(cè)量，建議使用CMP6和PQS1 PAR想結(jié)合，CMP6安裝在室外測(cè)量太陽總輻射，PQS1 用在室內(nèi)來測(cè)量對(duì)植物和生長最敏感的光合有效輻射。

13、對(duì)固定的光伏組件來說，用什么樣的總輻射表？

建議使用CMP11，注意最好將輻射表和光伏面板以相同的角度來安裝。

14、什么樣的總輻射表可以用在光熱電站？

沒有總輻射表適合太陽能光熱電站。光熱電站是反射太陽光到一個(gè)集熱器并且是跟蹤太陽的，你需要配置一個(gè)直接輻射表安裝在太陽跟蹤器上來測(cè)量太陽直接輻射。

15、有一種總輻射表它的光譜特性和PV板是一樣的嗎？

是的，總輻射表SP Lite（2）的光譜特性和太陽能板是一樣的。

SP-Lite的原理是硅光電二極管，它響應(yīng)的光譜范圍是400-1100nm。它的優(yōu)勢(shì)是響應(yīng)時(shí)間，和PV板幾乎一樣快。它的劣勢(shì)是不是所有的PV板有同樣的光譜響應(yīng)范圍，而熱電堆的總輻射表基本涵蓋了所有的太陽光譜范圍，測(cè)量的總輻射值更加準(zhǔn)確。

16、能用電腦來連接總輻射表，并且用適合的軟件進(jìn)行連續(xù)測(cè)量嗎？

CMP系列的輻射表輸出的信號(hào)是非常低的，特別是在晴天，大概是10毫伏左右的信號(hào)，去識(shí)別一個(gè)1W/m^2的變化需要一個(gè)分辨率大概是5毫伏的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，而這樣的電腦是非常昂貴和很難找到的。這就是為什么低平信號(hào)需要數(shù)據(jù)采集器來采集。

17、我想知道總輻射表CMP6輸出的是什么信號(hào)，模擬還是數(shù)字，是什么電壓范圍？

CMP6以及所有的CMP系列的總輻射表都是很低的模擬電壓的輸出，像CMP6，1W/m^2的入射光線大約可以形成5-15毫伏的信號(hào)輸出，我們也有其他的方法可以提高電壓輸出。

18、輻射表的標(biāo)定機(jī)構(gòu)有哪些？

ISO 9059 Calibration of Field Pyrheliometers by Comparison to a Reference Pyrheliometer

ISO 9060 Specification and Classification of Instruments for Measuring Hemispherical Solar and Direct Solar Radiation

ISO 9846 Calibration of a Pyranometer Using a Pyrheliometer Guide to Meteorological Instruments and Methods of Observation, Fifth ed., WMO-No. 8

19、A類零偏移的含義是什么？

任何一個(gè)物體本身的溫度將改變它周圍的輻射狀態(tài)是一個(gè)自然規(guī)律，輻射表向上的罩面會(huì)優(yōu)先和上部的冷空進(jìn)行輻射量的交換，一般來說，天空的溫度比地球表面的空氣溫度要低，例如，晴天的情況下，天空溫度會(huì)比環(huán)境溫度低50度左右，而陰天，天空溫度和環(huán)境溫度基本相同，因此，晴天時(shí)，輻射表的罩面會(huì)向天空發(fā)射能量，這將導(dǎo)致罩面的溫度比表體的溫度要低，探頭和罩體之間的溫差將會(huì)導(dǎo)致儀器有一個(gè)負(fù)信號(hào)的輸出，叫做A類零偏差。在使用了內(nèi)罩之后，這種偏差會(huì)非常小，內(nèi)罩起了一個(gè)輻射緩沖的作用。

使用強(qiáng)制通風(fēng)罩也可以有效地降低A類零偏移。

20、總輻射表需要使用什么附件來屏蔽反射光嗎？

不需要，所有的總輻射表的視界是180度，如果是水平安裝的話，總輻射表的設(shè)計(jì)是不會(huì)接受到地球表面的反射光的。

21、CMP11和CMP21最大的不同是什么？

CMP11配置了溫度偏差補(bǔ)償裝置，溫度依賴性是±1%從-10到+40°C.

CMP21每一塊表都進(jìn)行了單獨(dú)的測(cè)試，使溫度補(bǔ)償達(dá)到最優(yōu)化。它的溫度依賴是±1% from -20 to +50°C.，而從-10 to +40°C是± 0.5%，通常是± 0.3%，另外，CMP21配置了溫度探頭可以提供溫度響應(yīng)的曲線。沒一塊CMP21都進(jìn)行了余弦偏差的測(cè)試，并且提供了偏差量，這意味著，對(duì)一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)家來說，射線的溫度和角度的偏差都可以得到校正，而對(duì)于CMP11來說，是無法做到這點(diǎn)的。

BSRN站點(diǎn)聲明輻射表內(nèi)部必須安裝一個(gè)溫度傳感器并且進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，CMP21符合這個(gè)要求，而CMP11不符合這點(diǎn)。

22、總輻射表需要外接電源嗎？

總輻射表是熱電堆原理的儀器，包括CMP系列總輻射表和CHP1直接輻射表，都不需要提供外接電源，它們響應(yīng)太陽光并輸出電壓信號(hào)。