长波辐射表又称地球辐射表,是为了测量半球向入射的或出射的地球长波辐射而设计的一种仪器,应用于地球辐射的测量。它可以测量来自天空和地面 3.5—50 μ m 红外射线。该仪器精度高、稳定性好。1
简介长波辐射表又称地球辐射表,是为了测量半球向入射的或出射的地球长波辐射而设计的一种仪器,应用于地球辐射的测量。它可以测量来自天空和地面 3.5—50 μ m 红外射线,以电压的形式输出,在仪器的上方用一个硅制半球罩隔绝短波辐射,在半球罩的内表面采用真空沉积干涉滤光片,平均透射比>40%。该表的感应元件采用了绕线电镀式多接点热电堆,其表面涂有高吸收率的黑色涂层 ,感应元件的热接点在感应面上,而冷接点位于仪器的机体内,以便直接取环境温度。为了减小环境温度对辐射仪器输出的影响,则仪器内附加了温度补偿装置,通过调整热敏电阻的温度系数来实现对辐射表输出电势的自动补偿。1
原理及构造该表由硅制弧形滤光罩、感应元件(热电堆)、热敏电阻、表体、遮光板、干燥剂窗口等部件组成。感应元件由快速响应的绕线电镀式多结点热电堆组成,感应面涂有进口高吸收无光黑色涂层,吸收辐射能,产生的热量通过热电阻,使热电堆温度变化并转化为电压信号。
长波辐射表的腔体内将一热敏电阻嵌入热电堆边缘冷结点处,以便监测表体内的温度。特殊设计的弧形硅制外罩,在其内表面沉积干涉滤光膜,用于截止太阳短波辐射。这种弧形滤光罩最大的特点是涂层均匀性优于半球罩,能确保窗口均匀透过,并且其视角可达180°,具有良好的余弦响应。
罩体的外侧镀一层特殊材料的涂层,为避免风、雨等环境影响提供良好的保护。涂层的另一个好处就是其防反射性,这种特性能增加透射率。同时也可以将罩体吸收的太阳短波辐射有效地传输掉。即使在全光照射下,其罩体发热影响的误差也很小。在测量时无需加遮光盘、也不需要在罩体内增设热敏电阻运用公式计算罩体发热补偿。
主要特点1.表体由铸铜加工而成,表面静电喷塑,其防腐蚀能力极强。
2.符合WMO世界气象组织规范(CIMO Guide)。
3.适用于各种恶劣环境。
4.灵敏度高。
5.无源精确测量。
6.使用方便、免维护。1
技术参数1.时间响应:≤30s(99%)
2.内阻:约1000Ω
3.余弦:≤±lO%
4.光谱范围:4~50微米
5.湿度特性:±2%(-20℃至+40℃)
6.重量:2.5kg
7.测量范围:0~2000W/m2。
应用长波辐射表可广泛应用于土壤气象中的蒸发散研究、气象学中的辐射平衡研究、辐射能量应用中的辐射热量交换研究及高速公路路面状况变化趋势监测等领域。
注意事项1.玻璃罩保持光洁,要经常用软布或毛皮擦净。
2.玻璃罩不可拆卸或松动,以免影响测量精度。
3.机体内的干燥剂变成白色时,应更换或取出烘干使干燥剂重新变成蓝色再装上,以保持表体内干燥。1
本词条内容贡献者为:
郭亮 - 副教授 - 中国海洋大学