Hvad er et pyranometer?

Et pyranometer er et instrument designet til at måle kraften i varmen og lyset fra solen.Brugt primært i de meteorologiske felter identificeres solstråling med et pyranometer placeret på en flad overflade.Det fulde frekvensspektrum af elektromagnetisk stråling projiceret af solen og modtaget på jordoverfladen påvirker sensorer inden for enheden, som måler tætheden af svingningerne i det fulde felt på 180 grader, der omgiver instrumentet.

Et solcellepyranometer fungerer ved at måle antallet af fotoner, små lysenheder, der påvirker enten en kemisk eller fysisk enhed i instrumentet over tid.Normalt er dette mest let nyttigt til at identificere de ultraviolette og synlige lysbølgelængder af spektret.Pyranometre er generelt ikke-styrede, da hver af komponenterne i systemet enten reagerer på eller påvirkes direkte af solstrålingen.

De fleste kemiske baserede pyranometre bruger en løsning af fotoreaktive og varmefølsomme kemikalier, der kan måle det samlede niveau af elektromagnetiskeStråling.Selve kemikaliet kræver en proces, hvormed strålingen kan identificeres fra absorberet lys.Dette er kendt som kvanteudbytte og producerer en reaktion på grund af manglen på lys, hvilket gør hvert kemikalie nyttigt i pyranometeret.De mest almindelige eksempler på kemikalier, der anvendes i disse instrumenter, inkluderer kaliumferrioxalat, monochloreddikesyre og malachitgrøn leucocyanid.

Fysiske typer pyranometre inkluderer bolometre, termopiler og fotodioder.Bolometre bruger et tyndt lag metal fastgjort til en køleplade, der opretholder en konstant temperatur, hvilket giver enheden mulighed for at genkende solstrålingsniveauer.Termopiler omdanner varme til elektricitet gennem koblede enheder i en serie, der måler spændingsudgang for at bestemme stråling.Fotodioder bruger en lignende teknik til at omdanne lys til strøm eller spænding, hvilket tillader måling.

Niveauet for mulig måling i et pyranometer varierer afhængigt af selve solens placering.Ideelle forhold leveres af, at solen er direkte overhead, men visse målinger kan foretages af forskellige vinkler, så længe strålingseffekten er identificeret.Når solen er placeret i en 90 graders vinkel fra instrumentet, kan der ikke foretages nogen måling.Normal overfladestråling, forårsaget af, at solen er vinklet mellem 0,5 og 60 grader, kan måles proportionalt.Når solen imidlertid rammer sin zenith, direkte over enheden, er målingen helt nøjagtig.

De fleste pyranometre er udstyret med en glasskuppel for at sikre de rette retningsbestemte attributter.Dette begrænser responsen inden for 300 til 2.800 nanometre, de ideelle måleparametre.Det har også sekundære formål med at bevare det fulde 180 graders felt og give sikkerhedsafskærmning.