Pyrheliometr

starý text
Pyrheliometr DR01 pro měření přímé ozáření ze směru slunce
Výkres pyrheliometru, (3) tělo přístroje, (4) ochranná čepička, (5) okno s vyhříváním, (2) clona, ​​(1) indikátor vlhkosti, (7) kabel

Pyrheliometry (z řeckého pyros = "oheň" a helios = "slunce", doslovně: zařízení na měření slunečního ohně ) patří k zařízením pro měření meteorologického záření ( pyrometrie = měření záření). Měří přímé ozáření (ve wattech na metr čtvereční) ze směru slunce . V minulosti byly známé také jako pyroheliometry .

funkčnost

Záření je absorbováno černým termočlánkem nebo teploměrem (například černě zbarveným kovovým pásem) nebo černým dutým tělesem o známé tepelné kapacitě . Dopadající záření vede k zahřívání, ze kterého lze vypočítat radiační tok. Podle typu ochranného krytu proti větru lze měřit pouze složku krátkovlnného záření (křemenné sklo) nebo celé záření (plast). Měřicí zařízení, která měří celkovou ozáření , tzv. Pyranometry , pracují bez stínění nepřímého ozáření a jsou užitečná pro měření výkonu solárních energetických systémů.

Principy měření

Používají se tři různé principy měření:

Fázový přechod
Tepelný výkon ozářeného tělesa se používá k uskutečnění fázové změny (tavení, odpařování) látky, která je s tělesem tepelně spojena.
Porovnání teplot
Osvětlený termočlánek se porovnává s druhým termočlánkem nebo teploměrem, který není vystaven slunečnímu záření a udržuje se na teplotě vzduchu. Teplotní rozdíl úměrný záření je z. B. měřeno termočlánkem.
Porovnání topného výkonu
Měří se elektrický topný výkon potřebný k uvedení neozářeného referenčního bloku na stejnou teplotu jako exponovaný termočlánek. Provozní proud se převede na měřenou veličinu.

Designy

Existují následující návrhy:

  • Opat vodního pyrheliometru (princip měření 1)
  • Waterstirpyrheliometer podle Abbot (princip měření 1)
  • Ledový pyrheliometr podle Volochina (princip měření 1)
  • Silverdiskpyrheliometer podle Abbot (s kalibrací) (princip měření 1)
  • Kompenzační pyrheliometr podle Angstroma (princip měření 3)
  • Marvinův pyrheliometr (princip měření 1 a 3)

Viz také: pyranometr , pyrometr , radiometr , aktinometr

literatura

  • Andreas Ibrom: Měření záření . Institute for Bioclimatology at the Georg-August-Universität Göttingen (fyzics internship script), accessed on March 25, 2014.
  • The Brockhaus - Weather and Climate , FA Brockhaus GmbH, Leipzig and Mannheim 2009.

Poznámky pod čarou

  1. Johannes Wilsing , Julius Scheiner : Stanovení teploty 109 jasnějších hvězd ze spektrofotometrických pozorování . In: Astronomische Nachrichten, sv. 183 (1909), vydání 7, článek č. 4375, str. 97-108.