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浅析DFC1 型光电式数字日照计与暗筒式日照计对比分析

2021-08-25李彦平徐泽东马亚运向亚飞安力珺

甘肃科技 2021年13期

李彦平,徐泽东,马亚运,向亚飞,安力珺

(青海省大气探测技术保障中心,青海 西宁 810000)

日照是指某地接受太阳辐射的时数,是表征当地气象状况和气候特点的重要气象要素[1]。气象台站通过观测日照时数来记录日照时长,日照时数定义为太阳直接辐照度达到或超过120 瓦×m-2(W×m-2)时长的总和[2]。文章通过对比DFC1 型光电式数字日照计与暗筒式日照计测量原理及测量精度的不同,寻求两种测量方式产生差异的原因及其在气象台站日常观测中的实用性。

1 DFC1 型光电式数字日照计与暗筒式日照计结构及工作原理

1.1 DFC1 型光电式数字日照计

1.1.1 结构

DFC1 型光电式数字日照计采用FS-RZ1 日照传感器,由光电探测器、光学镜筒、遮光筒、数字处理电路、加热器、航空插头、倾角调整装置、干燥剂仓、水准器、防鸟装置等组成如图1 所示。

图1 DFC1 型光电式数字日照计

1.1.2 工作原理

光电式日照传感器是基于光电效应的传感器,在感受到可见光照射后即产生光电效应,将光信号转换成电信号输出。FS-RZ1 日照传感器光学镜筒内的3 个光电探测器由上到下依次排列,第一个光电探测器无遮挡,可以接收全天的太阳总辐射,第二、三个光电探测器放置于遮光筒内,任何时候都有一个被遮光筒遮蔽,不能接收太阳辐射,被遮蔽的光电探测器测量信号经过计算处理可以得到散射辐射,通过总辐射与散射辐射计算出水平面直接辐射,再通过当时的太阳高度角计算出直接辐射[3]:

其中,S 表示直接辐射;HA表示当时的太阳高度角;……

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