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NETRADIOMETRI:

 

 

MISURATORI DI IRRADIAMENTO NETTO:

 

LP NET 07 misura l’irradiamento netto attraverso una superficie, dal vicino ultravioletto al lontano infrarosso. Per irradiamento netto si intende la differenza tra l’irradiamento che arriva sulla superficie superiore e l’irradiamento sulla superficie inferiore del net-radiometro. La superficie ricevente superiore misura l’irradiamento solare diretto più quello diffuso e la radiazione a lunghezze d’onda lunghe emesse dal cielo (nuvole), mentre la superficie ricevente inferiore misura l’irradiamento solare riflesso dal suolo (Albedo) e la radiazione a lunghezza d’onda lunghe emessa dalla terra.

 

Lo strumento è progettato e costruito per essere impiegato all’aperto in qualsiasi condizione di tempo.

Oltre che in campo meteorologico per misure di bilancio energetico, l’LP NET 07 può essere utilizzato in interni per le misure di temperatura radiante (ISO 7726).

 

Principio di Funzionamento:

Il net-radiometro LP NET 07 si basa su un sensore a termopila i cui giunti caldi sono in contatto termico con il ricevitore superiore mentre i giunti freddi sono in contatto termico con il ricevitore inferiore. La differenza di temperatura tra i due ricevitori è proporzionale all’irradiamento netto.

La differenza di temperatura tra giunto caldo e giunto freddo è convertita in una Differenza di Potenziale grazie all’effetto Seebeck. I due ricevitori sono costituiti da una porzione di calotta sferica rivestita in te. on®. La particolare forma dei due ricevitori garantisce un risposta secondo la legge del coseno ottimale. Il rivestimento in te. on® oltre a permettere un’ installazione all’aperto per lunghi periodi senza pericoli di danneggiamento consente di avere una risposta spettrale costante dall’ultravioletto (200nm) sino al lontano infrarosso (100ìm).

 

Installazione e montaggio del net-radiometro per la misura della radiazione totale:

• L’LP NET 07 va installato in una postazione facilmente raggiungibile per una periodica pulizia delle due super. ci riceventi. Per pulire le super. ci si può utilizzare acqua o alcol etilico.

• Evitare che costruzioni, alberi od ostacoli di qualsiasi tipo proiettino la loro ombra sul netradiometro durante il corso della giornata e delle stagioni.

• Quando il net-radiometro è utilizzato nell’emisfero NORD è regola orientarlo verso SUD, viceversa se lo si utilizza nell’emisfero SUD.

• Lo strumento va montato ad un altezza di almeno 1.5 m dal suolo. Si deve tenere conto che il flusso sul ricevitore inferiore è rappresentativo di una superficie circolare con raggio di 10 volte l’altezza.

• Durante il montaggio del net-radiometro evitare, per quanto possibile, di toccare le superfici riceventi del net-radiometro.

Connessioni Elettriche e requisiti dell’elettronica di lettura:

• Il net-radiometro LP NET 07 non necessita di alimentazione.

• Viene fornito con cavo di segnale da 5 m.

• Il cavo in PTFE, resistente agli UV, è provvisto di 2 fili più la calza (schermo).

• Va connesso ad un millivolmetro od ad un acquisitore di dati con un impedenza di ingresso di almeno 4000 ohm. Tipicamente il segnale in uscita dal net-radiometro non supera i ±20 mV. La risoluzione consigliata dello strumento di lettura, per poter sfruttare appieno le caratteristiche del misuratore di radiazioni nette è di 1 microV.

 

Manutenzione:

Al fine di garantire le caratteristiche dello strumento è necessario che le due superfici riceventi siano pulite, pertanto maggiore sarà la frequenza di pulizia dello strumento migliore sarà la precisione delle misure. La pulizia può essere eseguita con normali cartine per la pulizia di obbiettivi fotografici e con acqua, se non fosse sufficiente usare Alcol ETILICO puro. Dopo la pulizia con l’alcol è necessario pulire nuovamente le cupole con sola acqua.

E’ buona norma eseguire la taratura dell’LP NET 07 con frequenza annuale. La taratura può essere eseguita per confronto con un altro net-radiometro campione direttamente sul campo. La taratura in campo, è meno precisa di una taratura eseguita in laboratorio ma offre il vantaggio di non dover smontare dalla sua sede lo strumento.

 

Taratura ed esecuzione delle misure:

La sensibilità del net-radiometro S (o fattore di calibrazione) permette di determinare il flusso radiante netto attraverso una superficie. Il fattore S è dato in ìV/(Wm-2).

• Misurata la differenza di potenziale (DDP) ai capi della sonda il flusso Ee si ottiene dalla

seguente formula:

Ee= DDP/S

dove;

Ee: e’ il flusso radiante espresso in W/m2,

DDP: e’ la differenza di potenziale espressa in microV misurata del voltmetro,

S: e’ il fattore di calibrazione riportato sull’etichetta del net-radiometro (e sul rapporto

di taratura) in microV/(W/m2).

N.B. Se la differenza di potenziale è positiva l’irradiamento sulla superficie superiore

è maggiore dell’irradiamento sulla superficie inferiore (tipicamente durante le ore diurne), se invece la DDP è negativa l’irradiamento sulla superficie inferiore è maggiore dell’irradiamento sulla superficie superiore (tipicamente durante le ore notturne).

Ogni net-radiometro è tarato singolarmente in fabbrica ed è contraddistinto dal proprio fattore di calibrazione.

La taratura, presso il laboratorio metrologico DeltaOhm, è eseguita per confronto con un netradiometro di riferimento con un simulatore solare come sorgente di luce. La taratura è

eseguita con un fascio di luce parallela.

 

Sensibilità in funzione della velocità del vento:

A parità di flusso radiante aumentando la velocità del vento diminuisce il segnale di uscita

del net-radiometro (la sensibilità diminuisce all’aumentare della velocità del vento). Le misure condotte in galleria del vento hanno mostrato che la sensibilità Sv in funzione della velocità del vento per LP NET 07, può essere approssimata dalle seguenti due funzioni:

Sv=S0(1-0.011×V) per V¡Ü10m/s

Sv=S0(0.95-0.006×V) per 10m/s<V<20m/s

Dove: S0 è la sensibilità per vento nullo

V è la velocità del vento in m/s

Nel Grafico di sensibilità è riportato l’andamento del fattore di taratura in funzione della velocità del vento.

In pratica una volta noto l’irradiamento netto calcolato utilizzando la sensibilità per vento nullo (Fnet_0), e nota la velocità del vento (V) in m/s, il dato

corretto si ottiene applicando la seguente formula:

Fnet=Fnet_0/(1-0.011×V) per V¡Ü10m/s

Fnet=Fnet_0/(0.95-0.006×V) per 10m/s<V<20m/s

 

Risposta secondo la legge del coseno:

L’irradiamento su una superficie deve essere misurato con un sensore la cui risposta, in funzione dell’angolo di incidenza della luce, sia lambertiana. Un ricevitore si dice lambertiano se la sua sensibilità (Sω) in funzione dell’angolo di incidenza tra la luce e la superficie del rivelatore ha un andamento del tipo:

Sω=S0 cos(.)

Dove: S0 è la sensibilità quando la luce incide perpendicolarmente alla superficie, ω è l’angolo tra la normale alla superficie e il fascio di luce incidente.

Tabella di errore è riportato l’andamento tipico dell’errore (percentuale) in funzione dell’angolo di incidenza.

 

Caratteristiche tecniche:

Sensibilità’ tipica: 10 microV/(W/m2)

Impedenza: 2Ω ÷ 4Ω

Campo di misura: ±2000 W/m2

Campo spettrale: 0.2 µm ÷ 100 µm

Temperatura di lavoro: -40 °C ÷ 80 °C

Peso: 0.35 Kg

Tempo di risposta (95%): <75 sec

CODICE DI ORDINAZIONE

LP NET 07: Net-Radiometro. Cavo di collegamento 5 m standard. Lunghezza del cavo diverse a richiesta.

 

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