Što je piranometar?

Piranometar je instrument dizajniran za mjerenje snage topline i svjetlosti od Sunca. Koristi se prvenstveno u meteorološkim poljima, sunčevo zračenje identificira se piranometrom postavljenim na ravnu površinu. Puni frekvencijski spektar elektromagnetskog zračenja koje projicira Sunce i prima na površinu Zemlje utječe na senzore unutar uređaja, koji mjeri gustoću fluktuacija u punom polju od 180 stupnjeva koje okružuje instrument.

Solarni piranometar radi mjerenjem broja fotona, malih jedinica svjetlosti, koji tijekom vremena utječu na kemijski ili fizički uređaj unutar instrumenta. Obično je ovo najkorisnije u identificiranju valnih duljina ultraljubičastog i vidljivog svjetla spektra. Piranometri su općenito bez napajanja jer svaka od komponenti u sustavu ili reagira na sunčevo zračenje ili je pod njim izravno.

Većina kemijskih piranometara koristi otopinu fotoreaktivnih kemikalija i kemikalija osjetljivih na toplinu koje mogu mjeriti ukupnu razinu elektromagnetskog zračenja. Sama kemikalija zahtijeva proces kojim se zračenje može identificirati iz apsorbirane svjetlosti. To je poznato kao kvantni prinos i proizvodi reakciju zbog nedostatka svjetlosti, što svaku kemikaliju čini korisnom u piranometru. Najčešći primjeri kemikalija koje se koriste u ovim instrumentima su kalijev ferioksalat, monoklorooctena kiselina i malahit zeleni leukocianid.

Fizičke vrste piranometara uključuju bolometre, termopile i fotodiode. Bolometri koriste tanak sloj metala pričvršćen za hladnjak koji održava konstantnu temperaturu, omogućujući uređaju da prepozna razine sunčevog zračenja. Termopile pretvaraju toplinu u električnu energiju kroz spojene uređaje u nizu, mjereći izlazni napon kako bi se odredilo zračenje. Fotodiode koriste sličnu tehniku ​​za pretvaranje svjetlosti u struju ili napon, omogućujući mjerenje.

Razina mogućeg mjerenja u piranometru varira ovisno o položaju samog Sunca. Idealne uvjete osigurava Sunce koje je izravno iznad glave, međutim, određena mjerenja mogu se izvesti iz različitih kutova, sve dok se utvrdi utjecaj zračenja. Kada se Sunce nalazi pod kutom od 90 stupnjeva u odnosu na instrument, ne može se izvršiti mjerenje. Normalno površinsko zračenje uzrokovano nagibom Sunca između 0.5 i 60 stupnjeva može se izmjeriti proporcionalno. Međutim, kada Sunce dosegne svoj zenit, točno iznad uređaja, mjerenje je savršeno točno.

Većina piranometara opremljena je staklenom kupolom kako bi se osigurali pravilni atributi smjera. To ograničava odziv na unutar 300 do 2,800 nanometara, idealnih mjernih parametara. Također ima sekundarnu svrhu u očuvanju cijelog polja od 180 stupnjeva i pružanju sigurnosne zaštite.