Пиранометр ленточный

ССЮОЗ СОЕ 1 ЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕС(-1 ИРЕСГ 1 УБЛИН 19) ( 8 А 4(51 С 01,1 5 ОСУДАРСТБЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИэЯ 1 Я1"Б 1;=и",ной для изме соединенной а ю щ и й(71) Гневная геофизическая обсерватория им. А. И. Воейкова(51) (. 7) 1, 11 Е 1 ЛО 1 ЫЙ ГИРА 101 Р. Р,содержаший черно-белый приеяник радиации с батареей термоэлементов,установ 11 е 1111:,1 й в диаметральном сечении яемого излуче с рукояткой, с я тем, что ости измерени ния прозр трубк о тличЕЛЬЮ ПОВ с ения точ мее руб ные плопровод с которой и надежи ную опор ти, О внутри иены неитральв, и сушилку,О 1 ора соеди ны термоэл соедименто чем тепл ВОДН; сушиг 2, оятко н Кой,Пи .;Нометр по ищ и й с . темов разделе 1, отличто батарея 1 а на секци элемент термо дельными Пирано выводам 1, отли -р п что прозрачная Отрезка имеетажата эластичны( е с трубка вконически герметизи яткой и с е ямог о 1 И КО ами между рук ующи 11 ИЛК 1 2 зр 11И обретение относится к метеороло=гическим радиометрам, предназначенным для измерения солнечной радиации при микроклиматических исследованиях; в агрометеорологии-в густых трдвосто ях, в гляциологии-в снежном покровг,в строительной технике для измеренияотражательной способности небольшихобразцов поверхностей.Известные пирацометры, например,со сферическими стеклянными Фильтрзми, применяемые н метеорологии, имеют слишком большие габариты, препятствующие помещению их среди растений, а также малый приемник излучения у черных пиранометров, показывающий большие скачки облученцостей при случайных затенениях И . Б толще снежного покрова большие приборы затенят ниже расположенные слои.20Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является ленточный пиранометр, содержащий черно-белый приемник радиации с батареей термоэлементов, установленный в диаметральном сечении прозрачной дня измеряемого излучения трубке, соединенной с рукояткой 12 .Такой пирднометр может быть установлен в травостое без нарушения положения растений, Радиационноеполе осредняется по длине приемника.Пенточцый пиранометр, помещенный вснежный покров, позволяет вращение сго вокруг Горизонтальной оси (труб в 35 ки) для измерения радиации, выходящей из снега.Вместе с тем такая коцетрукцияпиранометра имеет недостатки.1, Отсутствует отвод тепла от 40 приемника радиации к атмосфере, в результате чего перегрев поглощенной солнечной радиацией вызывает сме щение места нуля за счет недостаточ. ной идентичности излучательной спо-. 45 собности черного и белого покрь 1 тий,2. Тепловая изоляция чернь.х пластинок от белых обеспечивает высокуючувствительность приемника, но привысоких разностях температур псявляется нелинейность показаний.3. Отдельно расположенные черныеи белые пластинки создают благодаряоблучению боковых ребер отступлениеот закона косинуса даже в нормальном 55к оси направлении,4, Пространство, по которому осредняется радиационное поле, постоянно и д тдлиздция оля здетдцляет экранировдть часть зрубкц 1 то же приходится делать и при изме 1 гении альбедонебольших образцов,5, Разбитую в полевых условияхтрубку це просто заменить у приборов,где оцд имеет форму длинной пробирки,Перечисленные недостатки являютсяпричиной недостаточной точности измерения радиации и снижения эксплу-атдциоццой надежности пиранометра,Цель изобретения - повышениеточности измерений и надежности.Зоставлецная цель достигается тем,что известный ленточный пирацометр,содг ржащий черно-белый приемник радиации с батареей термоэлементов,установленный в диаметральном сечении прозрачной для измеряемого излучения трубке, соединенной с рукояткой, имеет теплопроводную опорувнутри трубки, с которой соединенынейтральные зоны термоэлементов, исушилку, причем теплопроводная опорасоеГ,ицена с рукояткой и сушилкой.Батарея термоэлементов может бытьрдзу:,елена цд секции с отдельнымивывсдами,Прозрачная трубка в виде прямогоотре кд имеет конические торны и здждтд эластичными герметизирующими кольцами между рукояткой и сушилкой.Нд фиг. 1,а показана конструкция енточного пирацометра, продолгный рдзрез; нд Фиг. 1,б - го же, попеоечцое сечение; на фиг. 2 - варианты с поперечным расположением термоэлементов; а - участок термобатареи до приклейки и окраски; заштрихован коцстднтан (копель), точками показаны сиди, б - способ окраски термоэлемен",ов; в - поперечное сечение тепло- отводящей опоры с термоэлементом; на 1 иг. 3 - нарианты с продольным расположением термоэлементов; а - прикпеенная секция; б - способ окраски; в - г:родольный разрез.Черно-белая узкая длинная термобатарея 1 заключена в стеклянную трубку 2, заточенную на торцах на конус. нечетные сиди (от минуса) окрашены белой матовой эмалью, д четные черней (см. Фиг. 2,б и З,б). Нейтральные точки 3 на границе между черными и белыми полями (см. фиг, 2,а и З,а) приклеены к вь 1 ступам теплоотводящей опоры 4 через посредство электрически изолирующей пленки 5.993708 3Один конец опоры 4 привинчен к массивной рукоятке 6, другой-к оправе 7сушилки 8. В результате вывода этимпутем тепла от батареи, а также подбора рецептов матовых эмалей с одинаковыми излучательными способностями,стабилизируется место нуля, Длиннаятермобатарея разделена на секциидлиной каждая около 6 см (см. фиг. З,б),позволяя определение чувствительности Оотдельных секций методом солнца - тени путем затенения отдельных секцийдиском 9 1 ОО мм с расстоянич 57 см,что соответствует апертуре образцового пиргелиометра. Такое секционирование позволяет также быстрое измерение распределения радиации вдольпиранометра без его перемещения, агакже определение альбедо образцаповерхности диаметром 0,6 м, Выводы 20отдельных секций присоединены кштырькам разъема 9 в рукоятке 6(см. фиг. 1,а). Для выводов сделанывыемки 10 в опоре,Оправа 7 сушилки 8 имеет каналы 11 25для обмена воздуха, Гайка 12 герметизирует пространство внутри трубки2 посредством эластичных колец 13,сжимаемых между рукояткой 6 и оправой сушилки, Такое крепление упро- З 0щает смену трубки 2 при случайныхполомках в полевых условиях.Вариант с поперечным расположением термоэлементов (см. фиг. 2)применим для чувствительностей доб мВ на 1 кВт м при диаметре труб-гки до 13 мм. Термобатарея может бытьизготовлена из спаянных вдоль длиныполосок с поперечными надрезами, наконцах которых образуются нейтральные точки. При такой пестроте окрас-.ки (см. фиг, 2,б) лучше осредняетсяполе радиации, а боковые поверхностиу поперечных полосок в некоторойстепени компенсируют неизбежное па- д 5дение чувствительности для лучей снаправлением, близким к осевому вертикалу трубки. Края термобатареилишены чувствительных деталей и соединяются с ребрами 14 опоры 4. 50Вариант с продольным расположением термоэлементов (см. Фиг, 31 пои- . меним для трубок любого диаметра.Ленты 5 (см. фиг, З,а), состав 1 п.нные из нечетного числа отрезков мднганина и константана (заштрихованного), уложены н нечетном числе испаяны поперечными манганиновымиполосками так, что активные спаи,отмеченные точками, имеются н разном числе черные и белые, как на поворотах лент, так и на прямых. участках между ребрами 16 опоры 4 (см,фиг, 3), к которым нейтральные точки3 приклеены через посредство изолирующей пленки 5. Окраска термобатареи сплошная (см. фиг. З,б), чтотехнически проще, не создает паразитных боковых поверхностей отдельныхлент, но значительно увеличиваетинерцию пиранометра. Если поперечныйвариант обеспечивает инерцию не более 11 с при расстоянии между выступами опоры 4 в пределах 8 мм, то припродольном варианте и сплошной окраске инерция не меньше 20 с. Края термобатареи чувствительны для облучения, а потому защищаются на промежутках между ребрами 16 медными лентами, изолированными пленкой 7. Ленты18 окрашены белой эмалью. Снизу термобатарея защищена полосками 19,приклеенными к боковым поверхностямребер 16, Изоляция пленкой этих защитных лент 18 и полосок 19 сделанадля их использования в качестве выводов от конца батареи и ее секций.Расстояния между ребрами 16 на стыках двух секций на 2 мм больше, чемв пределах секции. Пиранометры ленточные предназначаются для исследовании, связанных с выбором наиболее целесообразной густоты посевов, и с выбором сортов с наиболее выгодным расположением листвы, что направлено на повышение урожайности; для исследований проникновения радиации в снег с целью прогноза снеготаяния, для исследований альбедо строительных материалов, например, для экономии энергии при проектировании холодильни - ков,