当前位置 :首页-气象服务-天文服务-基地设备
光电式数字日照计
来源:深圳市气象局 更新时间:2019年4月18日

  以往,日照并无严格定义。从它的观测仪器设计原理来看,日照与日射测量并无关系。只是在日射的气候计算中,日照百分率是一个好用而又易于获得的参数,另外在无日射观测的地区,日照的多少总比其它气象要素能反映一个地区日射的多少,因此,在论及日射测定时,常把日照测量包括起来。

  1981 年,WMO CIMO 在墨西哥城召开的第八届会议上一致建议:用直接辐射辐照度120W/㎡作为日照阈值。

  《地面气象观测规范》中明确规定:

  ·日照是指太阳在一地实际照射的时数。在一给定时间,日照时数定义为太阳直接辐照度达到或超过120 瓦?米-2(W ? m -2 )的那段时间总和,以小时(h)为单位,取1 位小数。日照时数也称实照时数。

  ·可照时数(天文可照时数),是指在无任何遮蔽条件下,太阳中心从某地东方地平线到进入西方地平线,其光线照射到地面所经历的时间。可照时数由公式计算,也可从天文年历或气象常用表查出。

  ·日照百分率=(日照时数/可照时数)×100%,取整数。

  探测原理

  日照传感器通过对总辐射和散射辐射辐照度进行连续探测,并根据计算出的直接辐射辐照度判断有无日照,输出以高电平或低电平表示的日照信号。数据采集器对日照信号进行采样,并对采样值进行质量控制、数据运算后得到日照时数。计算公式:直接辐射=总辐射-散射。

图1 日照时数观测仪结构图

(1)测量总辐射传感器 (2)总辐射传感器

  设备构成

  WUSH-RZ 日照时数观测仪由硬件和软件两部分组成。其硬件可分成日照传感器、数据处理单元、电源和外围组件4 个主要部分。观测仪既可以与微机终端连接组成日照时数观测系统也可以作为日照时数智能传感器挂接在其它采集系统上;其软件可分成采集软件和业务软件两种。

  设备组成和实物图见图2。

图 2 日照时数观测仪结构图 

  日照传感器

  日照传感器通过对太阳总辐射和散射辐射的测量,从而计算出直接辐射,当直接辐射≥120W/m2 时,输出相应电平信号。

  数据采集器

  数据采集器由中央处理器、时钟电路、数据存储器、接口、控制电路等部分构成,它是日照时数观测仪的关键部件。主要功能是负责对传感器的输出信号进行采样,并对采样样本进行质量控制、数据运算处理、记录存储,并进行与自动气象站或终端微机之间的数据通信。

  性能参数

  □ 测量范围: 0~24h。

  □ 分辨力:1 分钟。

  □ 月总量最大允许误差:±10%。

  □ 阈值精度:120W/m2±20%。

  □ 传感器响应时间:<15s。

  □ 供电要求:DC,9V~15V。

  □ 功耗:<2W(不含加热)。