长短波四分量观测仪-科研院校使用

发布时间:2020/10/15 13:52:00

长短波四分量观测仪

1、产品简介

长短波四分量观测仪由MR-60四分量传感器、CR1000数据采集单元、数据传输单元、供电单元和辅助安装支架组成。该系统可以实现高精度太阳下行/上行总辐射、下行和上行长波辐射测量,同时,系统可部署在野外,用于其他已有辐射仪器的定标。

image.png

其中,MR-60四分量传感器用于实时监测天空向下的长波和短波辐射、地面向上的长波和短波辐射,CR1000数据采集单元用于采集和存储MR-60监测得到的光谱数据,数据传输单元用于远程传输监测得到的光谱数据,供电单元用于给传感器、数据采集单元和数据传输单元提供电源,安装支架用于固定光谱辐射系统。

image.png

长短波四分量观测仪技术架构图

 

【产品特点】:

l  精度高,响应快;

l  全天候,高稳定性;

l  高度集成,易于集成到任何类型的应用中。




image.png

 



【应用领域】:

l  气象观测

l  大气环境监测和研究

l  农业气象及生态研究

 

2、长短波四分量传感器

在气象应用中,红外辐射或者长波辐射指的是波长大于3.0μm的电磁辐射。长波辐射在物理上与温度有关,并且在地球上所有物体都会发出长波辐射。而太阳的短波辐射的光谱范围则为300nm-3μm(占太阳辐射总能的99.5%)。

EKO MR-60长短波四分量观测仪通过直接测量每日的长波辐射和短波辐射,并计算得到净辐射量。用于大气辐射(云层/水蒸气和二氧化碳等发出的辐射)和地球与大气之间的净辐射交换的气象观测。净总辐射(短波+长波)通常由4个辐射传感器进行测量,净长波辐射和地气系统向下的发射辐射可由计算得到。在许气象/光伏/园艺/农业和工业等领域得到了广泛的使用。

 


长短波四分量观测仪

【产品型号及参数】:

总辐射表参数

产品型号

MR-60

产品类型

上行/下行总辐射

级别

Second Class

视场角

180°

95%响应时间(sec)

<17

灵敏度(Sensitivity)

4~10 μV/W/m2

零偏移-热辐射(200W/m2) (*Corrected)

10W/m2

零偏移-温度变化(5K/hr)

6W/m2

非稳定性(change/year)

± 1.7 % /year

温度响应(Temperature Response)

2%(- 10~+40℃)

倾斜响应(1000W/m2)

<1.5 %

阻抗(Ω)

20~140

光谱范围(50%透过率)

285~3000nm

操作环境

- 40~+70℃,0~100%RH无凝结

 

 

长波表参数

产品型号

 MR-60 

产品类型

上行/下行长短波辐射

视场角

180°

95%响应时间(sec)

<18

灵敏度(Sensitivity)

2~15 μV/W/m2

温度响应(Temperature Response)

6%(- 10~+40℃)

非稳定性(change/year)

± 1 % /year

倾斜响应(1000W/m2)

< 3%

阻抗(Ω)

  20~140

光谱范围(50%透过率)

3000~50000nm

操作环境

- 40℃~+70℃,0~100%RH无凝结

3、数据采集单元

数据采集器是太阳辐射系统的核心,所有辐射传感器均需接入数据采集单元,来实现数据的采集、处理、分析及存储,可以通过无线传输模块,来实现数据的无线远程传输。CR1000是一款结构紧凑、性能先进、运行可靠的数据采集器。为了提高采集器的精度和适用性,CR1000信号输入包括-5~5VDC,1~1VDC,0.1~0.1VDC三种范围可选,可根据需要接入温度、湿度、风速、风向、气压、云量、降水等气象传感器。

它由测量与控制设备、通讯端口、供电系统以及轻质量外壳组成。具有CS I/O和RS-232接口,支持SDM外围设备,支持PakBus、Modbus RTU协议,能够利用以太网、无线电、CDMA/GPRS和卫星等多种通讯方式进行数据传输,也可以直接与计算机或PDA连接(需相关软件支持)。CR1000具备符合欧盟CE、EMC标准的过压保护功能,能够防止瞬时过大电流对设备产生损害。

 

image.png

CR1000数据采集单元

【主要性能指标】:

w   脉冲计数通道:2个24位脉冲通道,可测量开关量,高频脉冲

w   最大信号输出范围:±5000mv

w   精度:±0.06%读数

w   模拟电压分辨率:0.33μV

w   程序执行频率可达100Hz

w   4M数据存储内存,13位A/D转换

w   1个单独的COM端口,可测量SDI-12或串口传感器

w   模拟通道:8个差分或16个单端

4、数据传输单元

数据传输采用工业级无线DTU数据传输单元,支持RS485和3G/GPRS无线方式。GPRS如使用GSM制式,支持移动或联通卡;如使用3G应为WCDMA制式,支持联通卡;应用层支持标准协议(Modbus协议优先)。

设备提供免费数据中转站服务,针对多个设备的数据传输,提供数据收集中心站软件。此软件可以远程监控在网设备运行状况、接收在网设备数据。

5、供电单元

供电单元支持市电(AC)和太阳能(DC)供电两种方式,太阳能供电由储能电池、太阳能板和太阳能控制器组成,其中太阳能电池板采用高效单晶硅电池板(功率不小于30W);蓄电池采用箱体保护,容量大于12Ah,满足当地连续阴雨7天以上设备正常工作的要求。

6、安装支架

安装支架采用铝合金材料或者不锈钢材料,具备露天防腐能力,满足25年使用需求寿命,结构设计合理,仪表安装后对设备无遮挡。