Herunterladen Inhalt Inhalt
Teilen
Diese Seite drucken
Kipp & Zonen CNR 1 Bedienungsanleitung
  1. Anleitungen
  2. Marken
  3. Kipp & Zonen Anleitungen
  4. Messgeräte
  5. CNR 1
  6. Bedienungsanleitung

Kipp & Zonen CNR 1 Bedienungsanleitung

Vorschau ausblenden
Inhaltsverzeichnis

Werbung

Quicklinks

Diese Anleitung herunterladen
CNR 1
Netto-Radiometer
Bedienungsanleitung

Werbung

Inhaltsverzeichnis
loading

Verwandte Anleitungen für Kipp & Zonen CNR 1

Inhaltszusammenfassung für Kipp & Zonen CNR 1

  • Seite 1 CNR 1 Netto-Radiometer Bedienungsanleitung...

  • Seite 3: Wichtige Information Für Den Anwender

    WICHTIGE INFORMATION FÜR DEN ANWENDER Um die Funktionsweise dieses Produktes zu verstehen und seine Möglichkeiten voll auszunutzen, empfiehlt es sich, die vorliegende Bedienungsanleitung sorgfältig durchzulesen. An verschiedenen Stellen des Textes ist das obenstehende Zeichen eingefügt. Es soll jeweils auf einen wichtigen Sicherheitshinweis oder auf einen Hinweis bezüglich der Bedienung oder Wartung des Gerätes aufmerksam machen.
  • Seite 4 Bedienungsanleitung CNR1...

  • Seite 5: Konformitätsbescheinigung

    KONFORMITÄTSBESCHEINIGUNG Gemäß Richtlinie EC 89/336/EEC 73/23/EEC Wir: Kipp & Zonen B.V. Delftechpark 36 2628 XH Delft Niederlande erklären, dass das Produkt Typ: CNR1 Name: Nettoradiometer den Vorgaben folgender Vorschriften: Imissions: EN 50082-1 Group Standard Emissions: EN 50081-1 Group Standard EN 55022 Sicherheitsstandard IEC 1010-1 entspricht.
  • Seite 6 Bedienungsanleitung CNR1...

  • Seite 7: Inhaltsverzeichnis

    INHALTSVERZEICHNIS WICHTIGE INFORMATION FÜR DEN ANWENDER KONFORMITÄTSBESCHEINIGUNG ALLGEMEINE INFORMATION Anwendung des CNR1 1.1.1 Mindestvorraussetzungen vor dem Einsatz des CNR1 1.1.2 Anwendung des CNR1 im 4-Komponenten-Modus (4SCM) 1.1.2.1 Messung der Solarstrahlung mit dem CM3 Pyranometer 1.1.2.2 Messung der FIR-Strahlung mit dem CG3 Pyrgeometer 1.1.2.3 Messung der Temperatur des CNR1 mit dem Pt-100 (oder: optional –...
  • Seite 8 2.3.6 Spezifikationen des CG3 Pyrgeometers Eigenschaften der Heizung Eigenschaften des Pt-100 und des optionalen Thermistors KALIBRIERUNG Kalibrierung der Pyranometer Kalibrierung der Pyrgeometer Rekalibrierung der Pyranometer und Pyrgeometer Anpassung der Trimmerwiderstände Kalibrierung des Pt-100 INSTALLATION UND WARTUNG STÖRUNGSBESEITIGUNG Test des CM3 Pyranometers Test des CG3 Pyrgeometers Test der Heizung Test des Pt-100...

  • Seite 9: Allgemeine Information

    ALLGEMEINE INFORMATION ALLGEMEINE INFORMATION Das Nettoradiometer CNR1 ist zur Analyse der Strahlungsbilanz von Solar- und Fern-Infrarot-Strahlung konzipiert. Die gebräuchlichste Anwendung ist zur Messung der Netto- (Total) Strahlung an der Erdoberfläche. Drei der Eigenschaften des CNR1 sind einzigartig. Zum ersten misst es vier Strahlungskomponenten jeweils getrennt, zum zweiten ist es äußerst robust und nahezu wartungsfrei, und zum dritten kann es problemlos kalibriert werden.

  • Seite 10: Anwendung Des Cnr1

    ALLGEMEINE INFORMATION Plastikdome verwendet. Deshalb ist das CNR1 auch nahezu wartungsfrei. Um jedoch immer optimale Messergebnisse zu erzielen, muss das Instrument sorgfältig behandelt werden. Mehr Information zur Wartung in Kapitel 4. Kapitel 5 enthält Erläuterungen zur Beseitigung von Störungen, falls es mit dem CNR1 ein Problem geben sollte.
  • Seite 11 ALLGEMEINE INFORMATION Soll das CNR1 im NRM-Modus, (nur zur Messung der Nettostrahlung) eingesetzt werden, müssen die vier Millivoltausgänge angeschlossen werden wie durch den Verlauf der Leitung auf der rechten Seite der Zeichnung angezeigt, um so zusammen einen einzigen Ausgang zu bilden. In diesem Falle sind die unteren Sensoren antiseriell zu den oberen Sensoren angeschlossen, da deren Signale von denen der oberen Sensoren subtrahiert werden müssen.

  • Seite 12: Anwendung Des Cnr1 Im 4-Komponenten-Modus (4Scm)

    ALLGEMEINE INFORMATION alle Signale zu einem einzigen vereinigt, das die Nettostrahlung darstellt. In diesem Fall ist es nicht notwendig, die Temperatur des CNR1 zu messen, da der Term 5.67 aus der Formel 1.2 gestrichen werden kann, wenn die Differenz beider Signale der Pyrgeometer CG3 berechnet wird. Im 4- Komponenten-Modus werden die einzelnen Komponenten der Solar und FIR-Strahlung gemessen.

  • Seite 13: Messung Der Fir-Strahlung Mit Dem Cg3 Pyrgeometer

    ALLGEMEINE INFORMATION 1.1.2.2 Messung der FIR-Strahlung mit dem CG3 Pyrgeometer Hierbei werden die beiden Pole (+ und -) des CG3 an ein Voltmeter angeschlossen. Der Messwert aus einer Strahlungsquelle, die wärmer ist als das CG3 selbst, stellt sich als positives Signal dar. Der 4-Komponenten-Modus, der nun beschrieben wird, hat zum Zweck, die FI Strahlung jeweils separat mit den beiden CG3 zu messen.
  • Seite 14 ALLGEMEINE INFORMATION 92.95 104.68 116.31 93.34 105.07 116.70 93.73 105.46 117.08 94.12 105.85 117.47 94.52 106.24 117.85 94.91 106.63 118.24 95.30 107.02 118.62 95.69 107.40 119.01 96.09 107.79 119.40 96.48 108.18 119.78 96.87 108.57 120.16 97.26 108.96 120.55 97.65 109.35 120.93 98.04 109.73...

  • Seite 15: Kalkulation Der Albedo Für Solarstrahlung

    ALLGEMEINE INFORMATION Der Temperatursensor befindet sich im Inneren des CNR1. Er misst die Temperatur des CG3 nicht ganz exakt, es sei denn, das gesamte Instrument befindet sich in thermalem Gleichgewicht. Fehler werden jedoch dadurch minimiert, dass die Verbindungen zwischen den Sensoren und dem Temperatursensor aus solidem Metall sind.

  • Seite 16: Kalkulation Der Netto (Total) Strahlung

    ALLGEMEINE INFORMATION In dieser Formel errechnet sich E wie in Formel 1.1. angegeben. Die Nettosolarstrahlung hat immer einen positiven Wert. Diese Tatsache dient auch zur Kontrolle der Qualität der erfassten Messdaten. Kalkulation der Netto-FIR-Strahlung, der Bodentemperatur und Himmelstemperatur Die Netto-FIR-Strahlung trägt, genau wie die Netto-Solarstrahlung, zur Erwärmung oder Abkühlung der Erdoberfläche bei.

  • Seite 17: Kalkulation Der Netto (Total) Strahlung

    ALLGEMEINE INFORMATION des unteren CG3 vom Messwert des oberen CG3 wegfällt, da angenommen wird, dass die Temperatur beider gegenüberliegender CG3 gleich ist. Allerdings ist zu beachten, dass bei dieser Art der Messung durch das CG3 viel Information verloren geht und dass die Möglichkeiten, die Gültigkeit, bzw. Qualität der erfassten Messdaten zu überprüfen, hierbei auch nicht zur Anwendung kommen können.

  • Seite 18: Einsatz Des Cnr1 Und Messung Unter Verschiedenen Bedingungen

    ALLGEMEINE INFORMATION Hier eine kleine Entscheidungshilfe zum Einsatz der Heizung: 12 VDC, 6 VA nicht vorhanden nicht heizen vorhanden? vorhanden Breücksichtigung unten genannter Voraussetzungen Uhr und Relais nicht vohanden 24 Stunden heizen vorhanden? vorhanden heizen von 1 Stunde vor Sonnenuntergang bis 1 Stunde nach Sonnenuntergang Die maximal zulässige Spannung für die Heizung ist 50 VA.
  • Seite 19 ALLGEMEINE INFORMATION resultierend gemessenen Werte stehen in den Spalten 4 und 7. Dies sind jedoch nur repräsentative Zahlen, die ansonsten von den jeweiligen Bedingungen abhängen, wobei natürlich die Messwerte des CG3 gemäß der Temperatur variieren. Dies ist in Spalte 8 aufgeführt. Während des Tages können sich die Messwerte der Pt100 Messung durch die solare Aufheizung bis auf 10 Grad über Umgebungstemperatur erhöhen.

  • Seite 20: Einsatz Des Cnr1 Im Flugzeug

    ALLGEMEINE INFORMATION Einsatz des CNR1 im Flugzeug Nettoradiometer werden oft in Flugzeugen und Ballons eingesetzt. Obwohl das CNR1 hierfür ursprünglich nicht konzipiert war, kann es in Flugzeugen und Ballons eingesetzt werden, vorausgesetzt, man berücksichtigt die Eigenschaften des statischen Druckes und die Offsets, die durch Temperaturgefälle verursacht werden.

  • Seite 21: Sensoreigenschaften

    SENSOREIGENSCHAFTEN SENSOREIGENSCHAFTEN Das CNR1 besteht aus zwei Pyranometern Typ CM3 zur Messung der Solarstrahlung und aus zwei Pyrgeometern Typ CG3 zur Messung der FIR-Strahlung. Näheres zu den Eigenschaften des CNR1 in Kapitel 2.1, denen des CM3 in Kapitel 2.2, und denen des CG3 in Kapitel 2.3. Eigenschaften des CNR1 Netto-Radiometers Die Eigenschaften des CNR1 werden hauptsächlich durch die Eigenschaften der einzelnen Sensoren, der CM3 und CG3, bestimmt.

  • Seite 22: Spezifikationen Des Cnr1 Netto-Radiometers

    SENSOREIGENSCHAFTEN 2.1.1 Spezifikationen des CNR1 Netto-Radiometers Spezifikationen Solarstrahlungsmessung siehe CM3 Spezifikationen. Spezifikationen FIR-Strahlungsmessung siehe CG3 Spezifikationen. Sensorsensitivitäten: Alle vier Sensoren haben die gleiche Sensitivität Temperaturmessung mit dem Pt-100 Sensor: DIN Klasse A Geschätzte Genauigkeit der Temperaturmessung: +/- 2 K, unter schwankenden Bedingungen durch solare Aufheizung oder durch Einsatz des Heizungswiderstandes Heizungswiderstand:...

  • Seite 23: Elektrische Eigenschaften Des Cm3 Pyranometers

    SENSOREIGENSCHAFTEN deren Sichtfeld 180° beträgt, und dass ihre Winkelcharakteristika das sog. Kosinusverhalten unterstützen. Pyranometer sind nach ISO 9060 klassifiziert, das CM3 entspricht hier den “Second Class” Spezifikationen. Abbildung 2.2 Abmessungen des CM3 Pyranometers 2.2.1 Elektrische Eigenschaften des CM3 Pyranometers Abbildung 2.3 zeigt den elektrischen Schaltplan des CM3. Der nominale Ausgangswiderstand des Pyranometers ist 125 Ω.

  • Seite 24: Spektrale Eigenschften Des Cm3 Pyranometers

    SENSOREIGENSCHAFTEN 2.2.2 Spektrale Eigenschaften des CM3 Pyranometers Die spektralen Eigenschaften des Pyranometers werden hauptsächlich durch die Eigenschaften der schwarzen Beschichtung und des Glasdomes bestimmt. Näheres hierzu in Abbildung 2.4. Solarstrahlungskurve Spektralver- auf Meeresniveau halten des Thermosäulen Pyranometers Wellenlänge nm Abbildung 2.4 Die spektrale Empfindlichkeit des Pyranometers anhand des Sonnenspektrums bei klarem Himmel.

  • Seite 25: Spezifikationen Des Cm3 Pyranometers

    SENSOREIGENSCHAFTEN mean cosine durchschnittl. error of CM3 Kosinusfehler 930228 maximaler max. directional Richtungsfehler error minimaler min. directional Richtungsfehler error Zenitwinkel [Grad] Abbildung 2.5 Das Richtungs- / Kosinusverhalten des CM3 Pyranometers: Die Horizontalachse zeigt den Zenitwinkel (0° Zenitwinkel entspricht 90° Einfallswinkel). Die Vertikalachse zeigt die Abweichung vom idealen Kosinusverhalten in Prozent.

  • Seite 26: Eigenschaften Des Cg3 Pyrgeometers

    SENSOREIGENSCHAFTEN Betriebstemperatur: -40 °C bis +80 °C Spektralbereich: 305-2800 nm (50% Punkte) Geschätzter Signalbereich für atmosphärische Anwendung: 0 - 50 mV Geschätzte Genauigkeit der Tagesgesamtwerte: ± 10% Eigenschaften des CG3 Pyrgeometers Abbildung 3.2 zeigt eine Zeichnung des CG3 Pyrgeometers Das Pyrgeometer besteht aus einer Thermosäule, dem Gehäuse und einem Silikonfenster. Die Thermosäule ist mit einer schwarzen, absorbierenden Beschichtung versehen.

  • Seite 27: Wasseransammlung Am Pyrgeometerfenster

    SENSOREIGENSCHAFTEN 2.3.2 Wasseransammlung am Pyrgeometerfenster Der zweite spezielle Fehler ist ein erheblicher Messfehler, der durch die Ansammlung von Wasser auf dem Silikonfenster entsteht, da dieses Wasser keinerlei FIR-Strahlung durchlässt. Wasseransammlungen entstehen durch Regen, Schnee oder Tau. Im Falle von Regen oder Schnee ist der sich ergebende Fehler nicht maßgeblich, einfach dadurch, dass das Signal des CG3 bei bewölktem Himmel sowieso nahezu Null ist.

  • Seite 28: Spektrale Eigenschaften Des Cg3 Pyrgeometers

    SENSOREIGENSCHAFTEN Die elektrische Empfindlichkeit der Thermosäule verändert sich mit der Temperatur. Diese Schwankungen sind jedoch auf ein Minimum reduziert. Die Kalibrierung wird bei 20°C durchgeführt, es gibt jedoch keine internationalen Vorgaben für die Kalibrierung von Pyrgeometern. Der Ausgang des CG3 ist eine kleine Spannung im Millivoltbereich. Diese Spannung verhält sich proportional Temperaturdifferenz zwischen...

  • Seite 29: Richtungs- / Kosinusverhalten Des Cg3 Pyrgeometers

    SENSOREIGENSCHAFTEN 2.3.5 Richtungs- / Kosinusverhalten des CG3 Pyrgeometers Die Messung von FIR-Strahlung, die auf eine Oberfläche fällt (auch Strahlungsstärke oder Strahlungsfluss genannt) erfordert vom Sensor ein Kosinusverhalten. Unter einem perfekten Kosinusverhalten versteht man die maximale Empfindlichkeit (1) bei einem Einfallswinkel von 0° (senkrecht zur Sensoroberfläche) und eine Null-Empfindlichkeit bei einem Einfallswinkel von 90°...

  • Seite 30: Eigenschaften Der Heizung

    SENSOREIGENSCHAFTEN Fenstersufheizeffekt: max 25 W/m² bei 1000 W/m² Solarstrahlung, normaler Einfallswinkel Eigenschaften der Heizung Die Heizung dient dazu, eine Taubildung am CG3 zu verhindern. Sie verhindert die Taubildung am CG3 Fenster und erhöht somit die Messgenauigkeit und –verlässlichkeit. Sie erzeugt eine Leistung von 6 Watt, wenn Sie mit 12 VDC versorgt wird.

  • Seite 31: Kalibrierung

    KALIBRIERUNG KALIBRIERUNG Kalibrierung der Pyranometer Primärstandard für Pyranometer ist die World Radiometric Reference. Referenzpyranometer, die bei Kipp & Zonen eingesetzt werden, werden nach diesen Standards kalibriert. Die Kalibrierung des CM3 durch Kipp & Zonen ist auf die World Radiometric Reference rückführbar. Die Kalibrierbedingungen sind wie folgt: Temperatur 20°C, Strahlung 500 W/m².

  • Seite 32: Kalibrierung Des Pt-100

    KALIBRIERUNG Davon ausgehend, dass der einzelne Sensor mit einem Shuntwiderstand kalibriert wurde, eine Kalibrierkonstante C aufweist, und dass die erforderliche Kalibrierkonstante C* ist, kann C ermittelt werden, indem man den Shuntwiderstand vom ursprünglichen R auf R* ändert. shunt shunt Nachfolgend das Schritt für Schritt Verfahren: Kalibrieren mit Shuntwiderstand.

  • Seite 33: Installation Und Wartung

    INSTALLATION UND WARTUNG INSTALLATION UND WARTUNG Bei der Messung der Nettostrahlung ist es äußerst wichtig, dass das Gerät an einem Ort steht, dessen Gegebenheiten stellvertretend für die gesamte Region stehen, die erforscht werden soll. Wenn es dauerhaft installiert werden soll, sollte das Nettoradiometer mittels der Montagestange auf seine Montageplattform montiert sein.
  • Seite 34 Bedienungsanleitung CNR1...

  • Seite 35: Störungsbeseitigung

    STÖRUNGSBESEITIGUNG STÖRUNGSBESEITIGUNG Das nachfolgende Kapitel gibt Hinweise zur Beseitigung von Störungen beim Radiometer. Die Störungsbeseitigung bei der Heizung oder beim Pt100 ist in den Kapiteln 5.3 und 5.4 beschrieben. Sollte es keinen Hinweis darauf geben, was das Problem sein könnte, sollte der “Kopfüber”-Test durchgeführt werden.

  • Seite 36: Test Des Cg3 Pyrgeometers

    STÖRUNGSBESEITIGUNG beträgt, was in etwa normalen Tageslichtbedingungen entspricht, und die Sensitivität des Pyranometers 15 µ/W/m² ist, so ist der geschätzte Pyranometerausgang etwa 1500 x 15 = 22500 µV, oder 0.0225 Volt). Man kann die Strahlungsintensität kalkulieren, indem man den Pyranometerausgang (0.0225 V) durch den Kalibrierfaktor (0.000015 V/W/m²) teilt.

  • Seite 37: Lieferung

    LIEFERUNG LIEFERUNG Überprüfen Sie, ob die Lieferung komplett ist (siehe unten) und dokumentieren Sie eventuelle Transportschäden. Sollte ein Transportschaden vorliegen, muss dieser unverzüglich dem Transporteur gemeldet werden. Sollte die Lieferung nicht komplett sein, muss sofort Ihr Lieferant benachrichtigt werden, um die Vervollständigung, die Reparatur oder den Ersatz der Geräte veranlassen zu können.
  • Seite 38 Bedienungsanleitung CNR1...

  • Seite 39: Zubehör

    ZUBEHÖR ZUBEHÖR Ventilationssystem CNR 1 0340 710 Ventilationssystem CNR 1 mit Heizung 0340 711 Bedienungsanleitung CNR1...
  • Seite 40 Bedienungsanleitung CNR1...

  • Seite 41: Rekalibrierungsservice

    REKALIBRIERUNGSSERVICE REKALIBRIERUNGSSERVICE Pyranometer, UV-Sensoren, Pyrgeometer & Sonnenscheindauersensoren Die Kipp & Zonen Strahlungsmessgeräte entsprechen den meisten internationalen Standards und Anforderungen. Um die einwandfreie Funktion der Geräte zu gewährleisten, wird die regelmässíge Rekalibrierung, mindestens einmal alle 2 Jahre, empfohlen. Diese den höchsten Standards entsprechenden Kalibrierungen können kostengünstig direkt bei Kipp & Zonen erfolgen.
  • Seite 42 Bedienungsanleitung CNR1...
  • Seite 43 REKALIBRIERUNGSFORMULAR NAME: _________________________________________________________________________ FIRMA / INSTITUT: _________________________________________________________________________ ADRESSE: _________________________________________________________________________ PLZ / ORT: _________________________________________________________________________ LAND: _________________________________________________________________________ TELEFON: _________________________________________________________________________ FAX: _________________________________________________________________________ Bitte senden Sie mir die Preise für Rekalibrierungen Ich möchte folgendes Gerät kalibrieren lassen Typ / Modell: Menge Gewünschte Lieferzeit Ich beabsichtige, die Instrumente zu folgendem Zeitpunkt einzusenden: .
  • Seite 44 REKALIBRIERUNGSFORMULAR NAME: _________________________________________________________________________ FIRMA / INSTITUT: _________________________________________________________________________ ADRESSE: _________________________________________________________________________ PLZ / ORT: _________________________________________________________________________ LAND: _________________________________________________________________________ TELEFON: _________________________________________________________________________ FAX: _________________________________________________________________________ Bitte senden Sie mir die Preise für Rekalibrierungen Ich möchte folgendes Gerät kalibrieren lassen Typ / Modell: Menge Gewünschte Lieferzeit Ich beabsichtige, die Instrumente zu folgendem Zeitpunkt einzusenden: .
  • Seite 45 REKALIBRIERUNGSFORMULAR NAME: _________________________________________________________________________ FIRMA / INSTITUT: _________________________________________________________________________ ADRESSE: _________________________________________________________________________ PLZ / ORT: _________________________________________________________________________ LAND: _________________________________________________________________________ TELEFON: _________________________________________________________________________ FAX: _________________________________________________________________________ Bitte senden Sie mir die Preise für Rekalibrierungen Ich möchte folgendes Gerät kalibrieren lassen Typ / Modell: Menge Gewünschte Lieferzeit Ich beabsichtige, die Instrumente zu folgendem Zeitpunkt einzusenden: .
  • Seite 46 Bedienungsanleitung CNR1...
  • Seite 47 NOTIZEN Bedienungsanleitung CNR1...
  • Seite 48 Bedienungsanleitung CNR1...
  • Seite 49 Our customer support remains at your disposal for any maintenance or repair, calibration, supplies and spares. Für Servicearbeiten und Kalibrierung, Verbrauchsmaterial und Ersatzteile steht Ihnen unsere Customer Support Abteilung zur Verfügung. Notre service 'Support Clientèle' reste à votre entière disposition pour tout problème de maintenance, réparation ou d'étalonnage ainsi que pour les accessoires et pièces de rechange.

Inhaltsverzeichnis