四分量輻射傳感器原理：通過直接測量每日長波和短波輻射，計(jì)算得到凈輻射量

更新時(shí)間：2025-12-04

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四分量輻射傳感器原理：通過直接測量每日長波和短波輻射，計(jì)算得到凈輻射量【型號推薦：TH-FS7H，物聯(lián)網(wǎng)一體化設(shè)備，云境天合支持定制服務(wù)】在氣象觀測與能量平衡研究中，精準(zhǔn)捕捉地表與大氣間的輻射交換過程至關(guān)重要。四分量輻射傳感器通過同步測量四個(gè)關(guān)鍵輻射分量，實(shí)現(xiàn)了對凈輻射量的高精度計(jì)算。該傳感器內(nèi)置兩組獨(dú)立探測單元：短波輻射表配備石英罩，專門捕捉太陽直接輻射與地表反射的短波輻射，其光譜范圍覆蓋可見光到近紅外波段；長波輻射表采用硅濾光罩，聚焦于大氣向下輻射與地表發(fā)射的長波輻射，這些輻射與物體溫度密切相關(guān)。通過實(shí)時(shí)采集這四組數(shù)據(jù)，傳感器運(yùn)用特定公式計(jì)算出入射短波與反射短波的差值，以及向下長波與向上長波的差值，最終得出地表凈輻射通量。這一數(shù)值直觀反映了地表單位面積的能量收支平衡狀況，為氣象預(yù)報(bào)、農(nóng)業(yè)管理、生態(tài)研究等領(lǐng)域提供了核心數(shù)據(jù)支撐，助力科學(xué)家深入解析地氣系統(tǒng)的能量交換機(jī)制。

一、產(chǎn)品概述

在氣象應(yīng)用中，紅外輻射或者長波輻射指的是波長大于3.0μm的電磁輻射。長波輻射在物理上與溫度有關(guān)，并且在地球上所有物體都會發(fā)出長波輻射。而太陽的短波輻射的光譜范圍則為300nm～3μm（占太陽輻射總能的的99.5%）。

四分量凈輻射傳感器通過直接測量每日的長波輻射和短波輻射，并計(jì)算得到凈輻射量。用于大氣輻射（云層/水蒸氣和二氧化碳等發(fā)出的輻射）和地球與大氣之間的凈輻射交換的氣象觀測。凈總輻射（短波+長波）通常由4個(gè)凈輻射表或者單個(gè)凈輻射表（其探測器能響應(yīng)全波段）進(jìn)行測量。地球長波輻射表使用一個(gè)半球朝上的探測器測量向下發(fā)射的長波輻射。凈長波輻射和地氣系統(tǒng)向下的發(fā)射輻射可由計(jì)算得到。在氣象/光伏/園藝/農(nóng)業(yè)和工業(yè)等領(lǐng)域得到了廣泛的使用。

二、產(chǎn)品特點(diǎn)
1、符合WMO世界氣象組織規(guī)范(CIMO Guide)
2、對波長4～50µm紅外輻射的敏感性較強(qiáng)
3、硅罩發(fā)熱影響誤差較小
4、余弦響應(yīng)誤差小
5、減小環(huán)境影響

6、有較好的穩(wěn)定性

三、技術(shù)指標(biāo)

技術(shù)參數(shù)	技術(shù)說明
總輻射
等級標(biāo)準(zhǔn)	FIRST CLASS
時(shí)間響應(yīng)（95%）	13s
熱輻射零點(diǎn)偏移	±10 W/m2
溫度變化零點(diǎn)偏移	±3 W/m2
非線性	±1.5%
不穩(wěn)定性	±1%
指向性響應(yīng)	±18 W/m2
光譜誤差	±3%
溫度響應(yīng)(-10～40℃)	3%
傾斜誤差	±1%
光譜響應(yīng)	285～3000nm
日采精度	＜5%
分辨率	1 W/m2
靈敏度	7～14μV/W•m-2
信號輸出	0～20mV
地球輻射
光譜響應(yīng)	400～50000nm
響應(yīng)時(shí)間(sec)95%	＜18s
非穩(wěn)定性(變化/年)	＜2 %
溫度系數(shù)	≤±1%(-20℃～+50℃)
視角	180°
靈敏度(µV/W/m²)	2～150uV/ Wm-2
阻抗(Ω)	20～140
窗口加熱偏移	＜4W/m2(太陽輻射1000W/m2時(shí))
信號范圍	-500～+500 W/m²
信號輸出	-20～0mV
一般參數(shù)
通道數(shù)量	4路mV，2路4線式鉑電阻
溫度傳感器	線式鉑電阻（JIS標(biāo)準(zhǔn)：c-1604-1989類）
工作溫度	-40～+70℃
重量	9kg

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四分量輻射傳感器原理：通過直接測量每日長波和短波輻射，計(jì)算得到凈輻射量