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Verwandte Anleitungen für Kipp & Zonen CM21
Inhaltszusammenfassung für Kipp & Zonen CM21
- Seite 1 BEDIENUNGSANLEITUNG PRÄZISIONS - PYRANOMETER...
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Seite 3: Wichtige Information Für Den Anwender
Nichtbenutzbarkeit des Gerätes und / oder ähnliche Ausfälle. © COPYRIGHT 2004 KIPP & ZONEN Alle Rechte vorbehalten. Ohne schriftliche Genehmigung des Herstellers darf diese Bedienungsanleitung, auch nicht auszugsweise, kopiert, in ein System eingespeichert oder durch irgendwelche Verfahren in irgendeiner Form übertragen werden. Bedienungsanleitung Version 0306-D Bedienungsanleitung CM21... - Seite 4 Bedienungsanleitung CM21...
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Seite 5: Konformitätsbescheinigung
Verantwortung, dass untenstehendes Produkt Typ: CM21 Pyranometer den nachfolgend genannten Vorschriften entspricht: Imissionsgrenzwert: EN 50082-1 Group Standard Emissionswerte: EN 50081-1 Group Standard EN 55022 Sicherheitsvorschrift: IEC 1010-1 R.E. Ringoir Product management KIPP & ZONEN B.V. Bedienungsanleitung CM21... - Seite 6 Bedienungsanleitung CM21...
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Seite 7: Inhaltsverzeichnis
Installation zur Messung der reflektierten Globalstrahlung 3.2.5 Installation zur Messung der Diffusstrahlung 3.2.6 Installation zur Messung der reflektierten Strahlung (Albedo-Version) 3.2.7 Einsatz unter Wasser Elektrischer Anschluss FUNKTIONSWEISE WARTUNG KALIBRIERUNG Erstkalibrierung Rekalibrierung Kalibrierung bei Kipp & Zonen 6.3.1 Die Kalibriereinrichtung Bedienungsanleitung CM21... - Seite 8 BESEITIGUNG VON STÖRUNGEN ERSATZTEILENUMMERN / OPTIONEN ANHANG I KLASSIFIZIERUNG NACH WMO-HANDBUCH 1996 ANHANG II RADIOMETRISCHE NIVELLIERUNG ANHANG III LISTE DER WELT- UND REGIONALER STRAHLUNGSZENTREN ANHANG IV PYRANOMETER MESSBERICHT ANHANG V THERMISTORSPEZIFIKATIONEN ANHANG VI PT100 SPEZIFIKATIONEN ANHANG VII REKALIBRIERUNG Bedienungsanleitung CM21...
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Seite 9: Allgemeines
), die sich aus der Direktstrahlung und der von der darüber liegenden Hemisphäre reflektierten Diffusstrahlung ergibt. Das CM21 ist ein äußerst genaues Pyranometer mit trennscharfen Domen. Durch diese hohe optische Qualität der Dome reduziert sich der Richtungsfehler auf unter 10 W/m². -
Seite 10: Null-Offset
Lötstellen. Diese Differenz wird durch den Wärmefluss verursacht, der für die Ladung, bzw. Entladung der Wärmekapazität des Sensors notwendig ist. Beim CM21 gibt es praktisch keinen Null- Offset Typ B, da er über ein zweites unbestrahltes Kompensationselement verfügt (siehe Abbildung 1). - Seite 11 Himmel bei Tag größer ist, wird hier auch der Null-Offset größer. Abbildung 1 Aufbau des Kipp & Zonen Pyranometers CM21 Bei Messungen in geschlossenen Räumen mit einem Sonnensimulator kann der innere Dom durch die Nettowärmestrahlung des Lampengehäuses wärmer werden als der Pyranometerkörper. Hieraus resultiert ein positiver Null-Offset, Typ A.
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Seite 12: Spektralbereich Und Spektrale Trennschärfe
Spektrale Reflexion der schwarzen Beschichtung gemessen in einem UV/VIS/NIR Spektrophotometer mit Ulbrichtschem Dom Abbildung 3 1. Relative spektrale Durchlässigkeit zweier Pyranometer Dome. (Vier Oberflächenreflexionen und ein Indexwechsel mit Wellenlänge sind berücksichtigt) 2. Spektrale Verteilung der Solarstrahlung auf Meereshöhe, Sonne im Zenit (Luftmasse 1). Bedienungsanleitung CM21... -
Seite 13: Richtungsfehler
Winkelcharakteristik des Schwarzkörpers und Toleranzen in der Pyranometerkonstruktion. Der Richtungsfehler ist eine Kombination der Abweichungen in Zenit- und Azimutrichtung. Das Kipp & Zonen Pyranometer CM21 wird mit größter Sorgfalt gebaut. Jedes dieser Pyranometer wird mit streng ausgewählten Domen bestückt, die mit höchster Präzision angepasst werden. - Seite 14 Bedienungsanleitung CM21...
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Seite 15: Technische Daten
2 π sr Sichtfeld Strahlungsaufnahme 0 – 4000 W/m² < ± 0,5% pro Jahr Empfindlichkeitsabweichung max. ± 2% Abweichung vom Ideal bei 60° Sonnenzenitwinkel in jeglicher Azimutrichtung Kosinusverhalten max. ± 6% Abweichung vom Ideal bei 80° Sonnenzenitwinkel in jeglicher Azimutrichtung Bedienungsanleitung CM21... - Seite 16 Weißer Plastiksonnenschirm ASA/PC, Trocknungspatrone PMMA Gewicht 930 g Kabellänge 10 m Abmessungen B 150 mm x H 92,5 mm (siehe auch Abbildung 5) Die Spezifikationen des Pyranometers CM21 nach WMO Klassifizierung von 1996 sind in Anhang I aufgeführt. Bedienungsanleitung CM21...
- Seite 17 TECHNISCHE DATEN Abbildung 5 Kipp & Zonen Pyranometer CM21 – Außenmasse in mm Bedienungsanleitung CM21...
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Seite 18: Genauigkeit
Temperatur, Strahlungsniveau, Einfallswinkel, etc. eine Kreuzkorrelation. Die oberen Grenzwerte der hieraus resultierenden Empfindlichkeitsschwankungen sind in den Spezifikationen aufgeführt. Hierdurch ist das CM21 nach den Vorgaben der World Meteorological Organization als „Secondary – Standard“ einzustufen. Normalerweise wird der angegebene Empfindlichkeitswert zur Berechnung der Strahlungswerte herangezogen. - Seite 19 TECHNISCHE DATEN Der Richtungsfehler summiert sich aus Azimut- und Zenitabweichung und wird üblicherweise in W/m² ausgedrückt. Abbildung 7 zeigt die maximale relative Zenitabweichung des CM21 in jeglicher Azimutrichtung. Abbildung 7 Relativer Richtungsfehler Die spektrale Selektivität basiert auf der spektralen Absorptionsfähigkeit der schwarzen Beschichtung und der spektralen Transmission des Glasdomes (siehe Abbildung 8 und 9).
- Seite 20 TECHNISCHE DATEN Abbildung 9 Spektrale Verteilung der Solarstrahlung auf Meereshöhe, Sonne im Zenit (Luftmasse 1) Bedienungsanleitung CM21...
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Seite 21: Installation
Transportschäden. Sollte ein Transportschaden vorliegen, muss dieser unverzüglich dem Transporteur gemeldet werden. Sollte die Lieferung nicht komplett sein, muss Ihr Lieferant informiert werden, um die Vervollständigung, die Reparatur oder den Ersatz der Geräte veranlassen zu können. Der Lieferumfang des CM21 Pyranometers muss folgendes enthalten: CM21 Pyranometer weißer Sonnenschirm... -
Seite 22: Mechanische Installation
Pyranometer so ausgerichtet werden, dass der Sonnenpfad im niedrigen Fehlerbereich liegt. Montage Das CM21 Pyranometer ist mit zwei Bohrungen für 5 mm Schrauben versehen. Zwei Schrauben aus rostfreiem Stahl und zwei Unterlegscheiben aus Nylon werden mitgeliefert. Das Pyranometer sollte zuerst lose auf die Montagevorrichtung geschraubt werden (siehe auch Abbildung 10). -
Seite 23: 3.2.2 Nivellierung
Markierung (dem Ring) befindet. Am besten beginnt man mit der der Libelle am nächsten befindlichen Schraube. Wenn das CM21 mit Hilfe der Libelle horizontal ausgerichtet oder mit dem Sockel auf einer horizontalen Oberfläche angebracht ist, ist auch die Thermosäule innerhalb eines Bereiches von 0.05° horizontal. Dies bedeutet bei einem Sonnenwinkel von 10°... -
Seite 24: Installation Zur Messung Der Reflektierten Globalstrahlung
Sonne folgen zu können, ist ein elektrisch betriebenes Nachführsystem notwendig. Hierfür gibt 2AP-Tracker, Abschattungsvorrichtung dem Verlauf der Sonne bei jedem Wetter nachführt. Mehr Information zur Kombination von CM21 und Tracker ersehen Sie im Handbuch für den 2AP Tracker. Abbildung 12 2AP Tracker mit Pyranometer Bedienungsanleitung CM21... -
Seite 25: Installation Zur Messung Der Reflektierten Strahlung (Albedo-Version)
Abbildung 13 Konstruktion zur Messung der Albedo 3.2.7 Einsatz unter Wasser Das CM21 Pyranometer ist prinzipiell wasserdicht. Jedoch funktioniert der halbkreisförmige Luftraum zwischen den Glasdomen wie eine negative Linse. Die parallel einfallende direkte Solarstrahlung wird nach Passieren des äußeren Glasdomes gestreut. -
Seite 26: Elektrischer Anschluss
INSTALLATION Elektrischer Anschluss Das CM21 wird mit 10 m 3-adrigem Kabel und einer Abschirmung in schwarzer Hülse geliefert. Die Belegung ist wie folgt: Plus Blau Minus Weiß Gehäuse Die Abschirmung ist vom Gehäuse isoliert, es gibt daher keine Schildspannung. Die Abschirmung und die weiße Ader können an dieselbe Erdung des Anzeigegerätes angeschlossen werden. - Seite 27 Messverstärker wandelt das mV-Ausgangssignal des Pyranometers in einen Standardausgangsstrom von 4 bis 20 mA oder, mittels des mitgelieferten 500 Ω Widerstandes, in ein 2 bis 10 V Signal um. Die Anpassung des Spannungsausgangssignals und / oder der Verstärkung an den Kalibrierwert des Pyranometers sind ebenfalls möglich. Bedienungsanleitung CM21...
- Seite 28 Bedienungsanleitung CM21...
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Seite 29: Funktionsweise
Viele Jahre Erfahrung haben gezeigt, dass die Leistung von Pyranometern in Bezug auf den Null-Offset Typ A durch den Einsatz eines geeigneten Ventilationssystems verbessert werden kann. Die Kipp & Zonen CV2 Ventilationseinheit wird daher als optimales Hilfsmittel zur Minderung, bzw. Vermeidung dieses Fehlers empfohlen. Bedienungsanleitung CM21... - Seite 30 Bedienungsanleitung CM21...
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Seite 31: Wartung
Jahreszeiten, in denen mit Frost und Taubildung zu rechnen ist. Zudem mindert die Ventilierung die Empfindlichkeit auf thermische Strahlung (Null-Offset Typ A) um den Faktor 2 oder mehr. Die CV2 Ventilationseinheit ist speziell für den unbeaufsichtigten Betrieb in den unterschiedlichsten Umgebungsbedingungen konzipiert. Bedienungsanleitung CM21... - Seite 32 Bedienungsanleitung CM21...
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Seite 33: Kalibrierung
Scheibe abgehalten. Es besteht bei dieser Methode jedoch kein thermales Gleichgewicht und manche Pyranometer zeigen hierbei eine Verschiebung des Null-Offsets. Dann gibt es die andere Methode, während derer das Pyranometer in seiner bisherigen Betriebsstellung verbleibt. Diese “Komponenten”-Methode beinhaltet die Messung der Direktstrahlung mit einem Bedienungsanleitung CM21... -
Seite 34: Kalibrierung Bei Kipp & Zonen
Sekunden lang mittels eines Datenloggers integriert. Als nächstes werden beide Pyranometer mit einer schwarzen Haube versehen. Nach weiteren 30 Sekunden wird das Null-Offset-Signal beider Pyranometer wiederum integriert. Das Problem mit dem Null-Offset wird unten beschrieben. Der Null-Offset muss subtrahiert werden, um die entsprechenden Ansprechwerte A und B zu erhalten. Bedienungsanleitung CM21... -
Seite 35: Kalkulation
Kipp & Zonen verfügen über Referenz-Pyranometer. Jedes der Referenzgeräte ist charakterisiert. Deren Linearität, das Temperaturabhängigkeitsverhalten und das Richtungsverhalten sind genauestens verzeichnet. Diese Referenzgeräte werden jährlich am World Radiation Centre in Davos, Schweiz, nach der “Komponenten”-Methode kalibriert. Erweiterte Kalibrierzertifikate mit Nennung dieser Methode sind erhältlich. Bedienungsanleitung CM21... - Seite 36 Bedienungsanleitung CM21...
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Seite 37: Häufig Gestellte Fragen (Faq's)
Durch die mögliche Reflexion durch Wolken kann die Globalstrahlung auf Höhe des Meeresspiegels über den extraterrestrischen Strahlungswert von 1367 W/m an der oberen Grenze der Atmosphäre steigen. Es wurden Werte bis zu 1500 W/m verzeichnet. Da Wolken wandern, entstehen solche Werte meist nur für die Dauer von wenigen Minuten. Bedienungsanleitung CM21... - Seite 38 Wenn man also keine Vorsicht walten lässt (siehe oben), wird die Trocknungskassette zum hauptsächlichen Schwachpunkt für eindringende Feuchtigkeit. Achtung ein Wassereintritt kann auch am Kabel erfolgen, wenn sich dessen offenes Ende und das hieran angeschlossene Gerät in einer Umgebung mit hoher Luftfeuchtigkeit befinden Bedienungsanleitung CM21...
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Seite 39: Beseitigung Von Störungen
Wenn sich außen Wasser angesammelt oder Eis abgelagert hat, muss der Sensor davon befreit werden. Wassertröpfchen verflüchtigen sich wahrscheinlich in weniger als einer Stunde. Jede sichtbare Beschädigung oder offensichtliche Störung sollte Ihrem Händler mitgeteilt werden, der dann entsprechende Maßnahmen vorschlägt. Bedienungsanleitung CM21... - Seite 40 Bedienungsanleitung CM21...
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Seite 41: Ersatzteilenummern / Optionen
Metallklammer Trockenpatrone (ohne Deckel) Deckel für Trockenpatrone Gummidichtring Trocknungsmittel (Nachfüllpack) 2643-951 Montageplatte für 4 Sensoren ohne Ventilation (2 oben, 2 unten) 0012 092 Optional: Pt100 Temperatursensor, in Pyranometer CM21 eingebaut 10K Thermistor, in Pyranometer CM21 eingebaut Bedienungsanleitung CM21... - Seite 42 Bedienungsanleitung CM21...
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Seite 43: Klassifizierung Nach Wmo-Handbuch 1996
(prozentuale Abweichung 0° Neigung, < ± 0.2 < ± 0.5 < ± 2 < ± 5 horizontal, durch Neigungsänderung von 0° bis 90° bei 1000 W/m Strahlung) Erzielbare Unsicherheit bei 95% Verlässlichkeit Gesamtstundenwert 20 % Gesamttageswert 10 % Bedienungsanleitung CM21... - Seite 44 Bedienungsanleitung CM21...
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Seite 45: Anhang Ii
Nivellierung unabhängig von der Ausrichtung der rotierenden Montagevorrichtung angepasst, und zwar so lange, bis die kleinstmögliche Rotationsdrift erreicht ist. Danach wird die Libelle entsprechend markiert, so dass die korrekte Nivellierung jederzeit im Freien wieder gefunden werden kann. Bedienungsanleitung CM21... - Seite 46 Bedienungsanleitung CM21...
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Seite 47: Anhang Iii
Santiago (Chile) Region IV Nord- und Zentralamerika: Toronto (Kanada) Boulder (U.S.A.) Mexico City (Mexico) Region V Südwest-Pazifik: Melbourne (Australien) Region VI Europa: Bracknell (Grossbritannien) Budapest (Ungarn) Davos (Schweiz) St. Petersburg (Russland) Norrköping (Schweden) Trappes/Carpentras (Frankreich) Uccle (Belgien) Potsdam (Deutschland) Bedienungsanleitung CM21... - Seite 48 Bedienungsanleitung CM21...
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Seite 49: Pyranometer Messbericht
Ende dieser Prozedur gemessen. Dieses Schwarzsignal wird für jeden Strahlungseinfallswinkel aufgerechnet. Während dieser Messung des CM21 wird der Azimutfehler bei 40° und 70° kontrolliert, indem die Spannungen für die Azimutrichtungen Ost, Nord, West und Süd gemessen werden. Dasselbe wird bei - 70°... - Seite 50 Absoluter Kosinusfehler bei 1000 W/m Strahlung Winkel Nord West Süd -2.04 W/m 2.32 W/m 2.89 W/m -1.40 W/m 3.06 W/m -2.11 W/m 2.25 W/m 3.73 W/m 0.35 W/m 1.09 W/m Die oben genannten Daten weichen jedoch bei jedem Pyranometer individuell ab. Bedienungsanleitung CM21...
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Seite 51: Anhang V
13900 4331 52480 13330 4179 49940 12790 4033 47540 12260 3893 45270 11770 3758 43110 11290 3629 41070 10840 3504 39140 10410 3385 37310 10000 3270 35570 9605 3160 33930 9227 3054 32370 8867 2952 30890 8523 2854 Bedienungsanleitung CM21... - Seite 52 Bedienungsanleitung CM21...
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Seite 53: Anhang Vi
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 98.04 109.73 121.32 98.44 110.12 121.70 98.83 110.51 122.09 99.22 110.90 122.47 99.61 110.28 122.86 Bedienungsanleitung CM21... - Seite 54 Bedienungsanleitung CM21...
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Seite 55: Rekalibrierung
Zonen erfolgen. Die Rekalibrierung nimmt etwa 4 Wochen in Anspruch. Für dringend benötigte Geräte kann dieser Zeitraum noch auf 3 Wochen oder sogar weniger verkürzt werden (abhängig von der Auftragsterminierung bei Kipp & Zonen). Kipp & Zonen bestätigt jederzeit die Kalibrierdauer. Untenstehend 3 Anforderungsformulare, die Sie faxen können. Bedienungsanleitung CM21... - Seite 56 Bedienungsanleitung CM21...
- Seite 57 ../../..Fax +49 – (0)7153 – 9258 - 160 oder per Post an: Gengenbach Messtechnik, Heinrich-Otto-Straße 3 D – 73262 Reichenbach / Fils Bedienungsanleitung CM21...
- Seite 58 ../../..Fax +49 – (0)7153 – 9258 - 160 oder per Post an: Gengenbach Messtechnik, Heinrich-Otto-Straße 3 D – 73262 Reichenbach / Fils Bedienungsanleitung CM21...
- Seite 59 ../../..Fax +49 – (0)7153 – 9258 - 160 oder per Post an: Gengenbach Messtechnik, Heinrich-Otto-Straße 3 D – 73262 Reichenbach / Fils Bedienungsanleitung CM21...
- Seite 60 Bedienungsanleitung CM21...
- Seite 61 NOTIZEN Bedienungsanleitung CM21...
- Seite 62 Bedienungsanleitung CM21...
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Seite 63: Customer Support
C ustomer S upport Our customer support Für Servicearbeiten und Notre service 'Support Clientèle' remains at your disposal Kalibrierung, Verbrauchs- reste à votre entière disposition for any maintenance or material und Ersatzteile pour tout problème de repair, calibration, steht Ihnen unsere maintenance, réparation ou supplies and spares.