太陽輻射計是用於(yu) 測量太陽輻射能量及其分布的專(zhuan) 業(ye) 儀(yi) 器,根據測量參數和原理的不同,主要分為(wei) 以下幾類:
原理:通過熱電堆或光電傳(chuan) 感器測量水平麵上接收的總太陽輻射(包括直射輻射和散射輻射)。
特點:
傳(chuan) 感器通常覆蓋光譜範圍(300~3000 nm)。
常見類型:熱電堆式(精度高,需避免溫度幹擾)、光電式(成本低,但光譜響應有限)。
應用:
氣象站監測太陽總輻射。
太陽能電站評估發電潛力。
農(nong) 業(ye) 光照強度監測。
原理:通過準直管追蹤太陽,僅(jin) 測量直射輻射(排除散射光),需配合太陽跟蹤器使用。
特點:
高精度,常用於(yu) 標定其他輻射計。
核心部件為(wei) 熱電堆或腔體(ti) 式吸收器。
應用:
太陽能聚光係統(如塔式光熱電站)的直射光測量。
大氣光學厚度研究(如氣溶膠監測)。
原理:在總輻射表基礎上加裝遮光環或遮擋盤,遮擋直射光後測量散射輻射。
特點:
需與(yu) 總輻射表配合使用(散射輻射 = 總輻射 - 直射輻射)。
遮光環需根據太陽位置自動調整角度。
應用:
研究雲(yun) 層、氣溶膠對輻射的散射作用。
建築設計中自然采光優(you) 化。
原理:通過分光元件(光柵或棱鏡)將太陽輻射分解為(wei) 不同波段,測量光譜分布。
特點:
可分析紫外(UV)、可見光(VIS)、近紅外(NIR)等波段。
便攜式或固定式,高精度但成本較高。
應用:
大氣成分監測(如臭氧層、CO₂吸收光譜)。
植物光合有效輻射(PAR)研究。
原理:專(zhuan) 用於(yu) 測量**紫外波段(280~400 nm)**的輻射強度,如UVA、UVB。
特點:
使用紫外敏感的光電二極管或熒光材料。
部分型號可區分不同紫外波段。
應用:
紫外線指數預報。
材料抗老化測試(如塗料、塑料)。
原理:同時測量向上和向下的長波與(yu) 短波輻射,計算淨輻射通量(總輸入 - 總輸出)。
特點:
包含上下兩(liang) 個(ge) 傳(chuan) 感器,覆蓋全波段(短波+長波)。
常用於(yu) 地表能量平衡研究。
應用:
氣候模型中的地表能量交換計算。
冰雪消融監測。
原理:專(zhuan) 測植物光合作用可利用的波段(400~700 nm),單位為(wei) μmol/(m²·s)。
特點:
使用量子傳(chuan) 感器,直接反映光量子數。
輕便,適合農(nong) 業(ye) 和生態研究。
應用:
溫室光照管理。
海洋浮遊植物生產(chan) 力評估。
測量需求:明確需要總輻射、直射輻射還是光譜數據。
精度與(yu) 成本:科研級儀(yi) 器(如EKO、Kipp & Zonen)精度高但昂貴;工業(ye) 級(如Apogee)性價(jia) 比更高。
環境適應性:戶外使用需防水、耐高溫,極地研究需抗低溫。
校準周期:定期校準(通常1~2年)確保數據準確性。