戶外光譜監測
發布時間：2019-08-02 08:20:33
太陽光譜輻照測量應用包括科學氣象、氣候觀測、材料測試研究，太陽能電池板效率和太陽能可再生能源的評價等。在大氣層外，太陽光譜可以看作為全波段的電磁波譜，但是在地表，由于大氣環境的影響，太陽光譜會存在很多特征，也正是基于此，戶外太陽光譜的監測越來越多的被用于獲得太陽的發光特性，了解光在大氣中的傳輸規律，以實現對大氣組分的監測。
大氣中的水蒸汽、臭氧、氧氣等氣體會吸收部分太陽光（見圖1所示）。而由固態或液態的質粒分散到空氣中形成的氣溶膠體系，對大氣輻射傳輸、氣候變化、環境質量、云和降水過程以及水文循環過程都有重要影響，從而構成氣溶膠的輻射氣候效應、環境健康效應和云物理效應。因此，研究氣溶膠的物理化學特質和光學特性及其時空變化規律成為大氣科學的一個熱點問題。
荷蘭Avantes公司推出的全自動太陽分光輻射儀（太陽光度計）可以直接測得太陽輻照度數據，并以此反演計算大氣透過率、消光光學厚度、氣溶膠光學厚度、大氣水汽柱總量和臭氧含量等。
該系統配備太陽追蹤模塊和光學采集模塊，可以根據GPS信息自動采集太陽光譜輻照度。下圖為本系統獲取的300-2500nm波段的太陽光譜。
系統組成
組成部分 | 主要設備清單 | 作用/功能 |
設備主機 | 分光輻射儀 | 測試光譜輻照度、總輻照度、直射輻照度 |
溫度傳感器 | 監測環境溫度 | |
濕度傳感器 | 監測環境濕度 | |
GPS接收器 | 顯示設備地理位置信息 | |
控制電路板 | 控制光譜儀和太陽追蹤儀工作 | |
觸摸顯示屏 | 提供人機交互界面 | |
不間斷電源 | 供電異常時提供保護，穩壓電源 | |
恒溫控制箱 | 穩定設備工作溫度，防雨淋 | |
太陽追蹤儀 | 太陽追蹤儀 | 全天候追蹤太陽位置，防雨淋 |
光學探頭 | 5°視場角余弦探頭 | 測試光譜輻照度和直射輻照度，防噴濺 |
全天光余弦探頭 | 測試光譜輻照度和總輻照度，防噴濺 |
技術參數
波長范圍 | 300-1100 nm |
光譜分辨率 | 2.5 nm @ 300-1100 nm |
波長間隔 | 0.6 nm @ 300-1100 nm |
波長精度 | ±0.2 nm @ 300-1100 nm |
AD轉換 | 16位 |
曝光時間 | 2.2ms~35s，自動優化 |
通信接口 | 網口 |
工作溫度 | -40℃~+50℃ |
工作濕度 | 0-90%RH (無冷凝) |
供電方式 | AC 220 V 50Hz |
