Атмосферная радиация Атмосферная радиация
Guest | Мои задания
 Rus | Eng   
Словарь  |  Справка
Фотометр SP-4m

Солнечный фотометр SP-4m (2001-2003)

      2001 - 2003 г.г.

Солнечный фотометр состоит из двух отдельных частей, соединенных кабелем. Оптико-электронный блок фотометра на двухкоординатном (азимут / зенит) поворотном столе устанавливается снаружи. В помещении располагается блок питания и дистанционного управления, компьютер, аналого-цифровой и цифро-аналоговый преобразователи (АЦП / ЦАП). Фотометр включает в себя три измерительных канала, съюстированных в одном направлении - коротковолновый (КВ) канал с кремниевым фотодиодом, длинноволновый (ДВ) канал с пироэлектрическим детектором и встроенный актинометр М-3. В состав измерительного комплекса входят также пиранометр ПП-1 с устройством дистанционного открытия защитного кожуха [4] и датчик освещенности (обычный фотодиод с рассеивающей насадкой), которые устанавливаются рядом с фотометром. Стандартные актинометрические приборы М-3 и ПП-1 предназначены для измерений прямой и суммарной солнечной радиации в спектральном диапазоне ~0,33 мкм.

Оптические схемы измерительных каналов - безлинзовые, углы поля зрения формируются полевыми диафрагмами, установленными в блендах перед входными окнами. Спектральная селекция солнечного излучения осуществляется с помощью интерференционных фильтров, установленных в непрерывно вращающемся барабане. При пересечении оптических осей очередными фильтрами, электронной схемой с оптронными парами вырабатываются служебные сигналы, которые позволяют в дальнейшем рассортировать сигналы прозрачности по длинам волн. Для постоянного контроля шумов и возможных засветок вместо одного из фильтров установлена заглушка. В ДВ канале, приходящее излучение сначала модулируется электромеханическим модулятором со схемой стабилизации, а затем усиливается селективным усилителем и детектируется. Измерительные и служебные сигналы передаются по экранированному кабелю на АЦП и регистрируются на компьютере.

Для снижения влияния внешних воздействий (влажность, температура, электромагнитные наводки) оптико-электронный блок размещен в двойном кожухе. Внутренний влагозащитный корпус имеет схему термостатирования и обогрева входных окон. Наружный кожух служит для защиты от осадков и дополнительного обогрева фотометра в зимних условиях. Основные характеристики разработанного фотометра приведены в таблице.

Характеристики солнечного фотометра SP-4м.

 

КВ канал

ДВ канал

Центральный угол поля зрения, градусов

1,38

1,48

Количество длин волн

10

4

Максимумы полос пропускания светофильтров, мкм

0,371; 0,408; 0,438; 0,475; 0,500; 0,547; 0,675; 0,871; 0,938; 1,052

1,246; 1,557; 2,20; 3,97

Полуширина пропускания светофильтров, нм

5-12

15-40

Тип фотоприемника

ФД-24к

МГ-32

Погрешность фотометрирования, %

0,3

0,7

Погрешность слежения за Солнцем, градусов

0,2

Время измерения “спектра” (1 об. барабана), сек

5

Диапазон углов наведения (зенит ´ азимут), град

90´300

Температура термостата, °С

32 ± 0,3

Диапазон окружающих температур, °С

-50 ¸ 35

Общий вес фотометра (оценка), кГ

30

Измеряемые характеристики (диапазон // погрешность):

аэрозольная оптическая толща;

влагосодержание атмосферы, г/см2;

прямая, суммарная, рассеянная радиация, Вт/м2

 

0 - 1 // 0.01

0 - 6 // 0.07

0 - 1500 // 6%

 

Кабанов Д.М., Сакерин С.М., Турчинович С.А. Солнечный фотометр для научного мониторинга (аппаратура, методики, алгоритмы) // Оптика атмосферы и океана. 2001. Т.14. № 12. С. 1162-1169.



Грант INTAS 00-189, грант РФФИ №04-07-90123