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(Wärmestrahlung l>3000nm) aus der Umgebung (z. B. des inneren Glasdomes)
empfindlich ist.
Die Strahlungsenergie wird durch eine schwarz beschichtete Scheibe absorbiert. Die
hierbei enstehende Wärme wird durch einen Thermowiderstand an die Wärmesenke
(den
Pyranometerkörper)
Thermowiderstand der Scheibe erzeugt eine Spannung.
Der Temperaturanstieg wird jedoch sehr leicht durch Wind, Regen und die Abgabe
thermaler Strahlung an die Umgebung ('kalter Himmel) beeinflusst. Daher ist der
Sensor durch zwei Glasdome abgeschirmt. Die Glasdome erlauben die gleichmäßige
Transmission der direkten Solarstrahlung bei jedwedem Sonnenstand. Der
Spektralbereich des Pyranometers ist allerdings durch die Transmission des Glases
beschränkt. (Siehe Abbildung 3). Ein Trocknungsmittel im Gerätekörper verhindert die
Feuchtigkeitsbildung an der Innenseite der Glasdome, die sich in klaren, windstillen
Nächten beträchtlich abkühlen können.
Konstruktionsdetails (Siehe Abbildung 1)
Das Sensorelement des CM6B ist eine schwarz beschichtete Keramikscheibe (Al
100
hierauf
angebrachte
Thermosäule. Nur der Aussenrand der Scheibe steht in direkter thermaler Verbindung
mit dem Pyranometerkörper (der Wärmesenke), und entlang dieses Randes befinden
sich 100 Kaltstellen. Die 100 heißen Lötstellen sind nahe dem Zentrum
rotationssymmetrisch angeordnet. Dies und die sorgfältige Ausrichtung des Sensors
mittels der Libelle minimieren den Azimuthfehler. Wenn das Pyranometer Strahlung
aufnimmt, ergibt sich ein strahlenförmiger Wärmeabfluss an den Rand der Scheibe.
Die Temperatur im Zentrum der Scheibe steigt aufgrund des thermischen
Widerstandes. Der thermische Widerstand von Al
erzeugt eine Strahlung von 1000 W/m
eine Spannung von 4-6 mV. Die durch diese Temperaturdifferenz bedingte natürliche
Wärmekonvektion im inneren Dom ist gering und wenn man das Pyranometer neigt,
zeigt es keinerlei Änderung im Empfindlichkeitsverhalten.
1.2.1
Nulloffset
Der Nulloffset wird wie folgt definiert:
Wenn der Sensor keine Strahlung mit Wellenlängen innerhalb des Spektralbereiches
des Instrumentes aufnimmt, aber trotzdem ein Signal abgibt, nennt man dies
Nulloffset. Man unterscheidet zwei Arten des Nulloffsets:
Nulloffset Typ B
Der Nulloffset entsteht, wenn die Gerätekörpertemperatur (Wärmesenke) steigt oder
fällt. Dies führt zu einer Temperaturdifferenz zwischen den an die Wärmesenke
8
abgegeben.
Die
Temperaturdifferenz
Thermoelemente
formen
O
Substrat ist relativ niedrig. Z. B.
2
3
2
einen Temperaturanstieg von lediglich 3°C und
auf
dem
O
).
2
3
in
Dickfilmtechnik
eine
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