光热型电测日照计测量仿真研究.pdf

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1、第28卷第6期传感技术学报Vo1．28No．6CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORS2015年6月June2015MeasurementSimulationofPhoto．ThermalSunshineRecorderDAIZhonghua，ZHAOShijun¨，GAOTaichang，ZHAIDongli2(1．InstituteofMeteorologyandOceanography，PUniversityofScienceandTechnology，Nanfing211101，China；2．YingenteEnvironmentalTech

2、nologiesCo．Ltd，Nang211101，China)Abstract：Sunshinedurationplaysanimportantroleinweathermonitoring，agriculturalproductionandenergyde—velopment．It’Soneofbasicitemsofthesurfacemeteorologicalobservation．Anewphoto—thermalsunshinerecorderisconstructedbasedonthermocoupletemperaturemeasuringprinciple．S

3、tartingfromthethermalradiationtheoryandheatconductiontheory，arelationshipbetweenthetemperaturedifferenceofthermocoupleandthedirectsolari~adianceisestablished．Thispaperalsostudiestheinfluenceofthermocouplewirethickness，ratio，specificheatandthermalconductivityonmeasurement；theresponseofconstantd

4、irectsolari~adianceandintermittentsolarirra-dianceissimulated；atlastthefiledcomparativeexperimentsareconducted．Theresultsshowthat，wirethickness，ratio，specificheatandthermalconductivityarecrucialparametersofthethermocouple；thedirectsolarirradianceandthetemperaturedifferenceofthermocoupleshowgoo

5、dlinearcorrelation，theresponsetimeislessthan15S，whichmeetstherequirementsofWMO．Keywords：sunshinerecorder；photo—thermal；thermocouple；simulationEEACC：7230doi：10．3969／j．issn．1004-1699．2015．06．005光热型电测日照计测量仿真研究术代中华，赵世军，高太长，翟东力(1．解放军理工大学气象海洋学院，南京211101；2．南京英恩特环境技术有限公司，南京211153)摘要：日照时数对天气监测、农业生产、能源开

6、发等有重要作用，是地面气象观测的基本内容之一。基于热电偶测温原理，设计了一种光热型电测13照计。利用金属丝的辐射升温和热传导的基本理论，建立热电偶冷热端的温差和直接太阳辐照度的响应关系，并研究了热电偶金属丝粗细、长短比例、比热、导热系数对测量响应的影响，仿真了直接太阳辐照度恒定不变时的响应关系和太阳间断性直射的响应关系，并进行了对比试验。结果显示：金属丝粗细、长短比例、比热、导热系数均是该日照计的关键影响参数；直接太阳辐照度与热电偶冷热端温差呈良好的线性关系；光热型电测日照计的测量响应时间小于15S，满足WMO要求。关键词：日照计；光热型；热电偶；仿真中图分类号：P412．14文献

7、标识码：A文章编号：1004-1699(2015)06-0803-06日照时数是在给定时间内太阳直接辐照度达到焦式日照计、太阳直射辐射表和双金属片日照传感或超过120w／m(±20％)的各段时间总和。日器等¨”。暗筒式Lt照计和聚焦式日照计均采用照时数的长短直接决定了地表接受太阳辐射能的多烧痕法，自动化程度低，受日照纸感光程度影响很少，是太阳辐射计算的重要参数q；同时，日照时大，具有一定的不确定性，其测量结果主观性强、准数对生态系统发展、天气气候监测和能源开发利用确度