Hukx IR02 – pyrgeometr z wyjściem mV do obserwacji meteorologicznych i rolniczych

Pyrgeometr z wyjściem mV do pomiarów meteorologicznych i agrometeorologicznych

Hukx IR02 to pyrgeometr przeznaczony do pomiaru promieniowania długofalowego w dalekiej podczerwieni, odbieranego przez płaską powierzchnię. Instrument mierzy promieniowanie w W/m² i jest stosowany przede wszystkim w ogólnych obserwacjach meteorologicznych, klimatologicznych oraz w sieciach rolniczych.

W odróżnieniu od pyranometrów, które mierzą krótkofalowe promieniowanie słoneczne, pyrgeometr służy do pomiaru promieniowania cieplnego emitowanego przez atmosferę lub powierzchnię. Przy ustawieniu sensora ku górze IR02 może mierzyć promieniowanie zwrotne atmosfery, a przy ustawieniu ku dołowi — promieniowanie długofalowe emitowane przez powierzchnię.

Kluczowe cechy

Czym jest pyrgeometr?

Pyrgeometr jest czujnikiem promieniowania długofalowego, czyli promieniowania cieplnego emitowanego przez atmosferę, chmury, powierzchnię gruntu, roślinność, śnieg, dachy lub inne obiekty. W pomiarach meteorologicznych instrument może być używany m.in. do obserwacji bilansu promieniowania i warunków sprzyjających wypromieniowaniu ciepła z powierzchni.

W przeciwieństwie do pyranometru, który mierzy promieniowanie krótkofalowe pochodzące od Słońca, pyrgeometr mierzy promieniowanie długofalowe w dalekiej podczerwieni. Dzięki temu może pracować zarówno w dzień, jak i w nocy, ponieważ mierzone promieniowanie nie jest bezpośrednio promieniowaniem słonecznym.

Pomiar promieniowania atmosfery i powierzchni

W zależności od orientacji instrumentu IR02 może być wykorzystywany do różnych zadań pomiarowych. Sensor skierowany ku górze mierzy promieniowanie długofalowe docierające od atmosfery i chmur. Sensor skierowany ku dołowi może mierzyć promieniowanie długofalowe emitowane przez powierzchnię, np. grunt, roślinność, śnieg lub powierzchnię techniczną.

Takie pomiary są przydatne w podstawowych obserwacjach meteorologicznych, agrometeorologii, klimatologii oraz w badaniach bilansu energetycznego powierzchni. Producent wskazuje, że IR02 jest często stosowany w sieciach rolniczych, m.in. ze względu na prostą konstrukcję i korzystny stosunek ceny do możliwości pomiarowych.

Budowa i zakres widmowy

IR02 wykorzystuje sensor termiczny oraz osłonę optyczną, której zadaniem jest ograniczenie wpływu promieniowania krótkofalowego i przepuszczanie promieniowania długofalowego. Zakres widmowy instrumentu wynosi od 4,5 μm do 40 μm, dzięki czemu IR02 jest przystosowany do pomiaru promieniowania cieplnego w dalekiej podczerwieni.

Rzeczywisty kąt widzenia IR02 wynosi około 150°, a nie idealne 180°. Zawężenie pola widzenia pozwoliło obniżyć koszt instrumentu przy stosunkowo niewielkim wpływie na dokładność pomiaru. Z tego względu IR02 dobrze sprawdza się jako podstawowy pyrgeometr do sieci agrometeorologicznych i ogólnych obserwacji środowiskowych.

Wyjście analogowe mV

Podstawowa wersja IR02 posiada natywne wyjście analogowe mV. Oznacza to, że instrument generuje niewielkie napięcie zależne od mierzonego promieniowania oraz czułości określonej w świadectwie kalibracji. Do prawidłowego przeliczenia sygnału na W/m² wymagany jest rejestrator danych obsługujący sygnały niskonapięciowe oraz poprawne uwzględnienie parametrów kalibracyjnych.

W pomiarze pyrgeometrem należy dodatkowo uwzględnić promieniowanie własne sensora zależne od jego temperatury, zgodnie z prawem Stefana-Boltzmanna. Dlatego IR02 jest wyposażony w czujnik temperatury Pt100 lub termistor, który umożliwia obliczenie składowej związanej z temperaturą instrumentu.

Ogrzewanie osłony i ograniczenie błędów

Rosa i szron na osłonie pyrgeometru mogą powodować znaczne błędy pomiarowe, ponieważ zmieniają warunki transmisji promieniowania długofalowego. IR02 posiada wbudowane ogrzewanie, które ogranicza osadzanie się wilgoci i szronu na osłonie czujnika.

Ogrzewanie jest szczególnie istotne w sieciach rolniczych, obserwacjach nocnych oraz lokalizacjach, w których często występują warunki sprzyjające kondensacji pary wodnej. 

Charakterystyka pomiarowa

Wybrane parametry wg specyfikacji

Charakterystyka techniczna

Dostępne warianty IR02

• IR02-T1-05 — pyrgeometr z wyjściem analogowym mV, ogrzewaniem i przewodem 5 m i czujnikiem Pt100
• IR02-T2-05 — pyrgeometr z wyjściem analogowym mV, ogrzewaniem, przewodem 5 m i termistorem.

Polecane akcesoria

• CMF01 — uchwyt poprzeczny do montażu instrumentu na maszcie,
• PMF01 — uchwyt montażowy kątowy 0–90° do instalacji na maszcie lub ramieniu rurowym,
• C03 — przewody przyłączeniowe o długości 5, 10, 15, 20, 25, 40 lub 50 m.

Sugerowane zastosowanie

• podstawowe pomiary promieniowania długofalowego,
• ogólne obserwacje meteorologiczne,
• podstawowe pomiary klimatologiczne,
• sieci rolnicze i agrometeorologiczne,
• rolnicze systemy ostrzegania przed przymrozkami,
• pomiary promieniowania zwrotnego atmosfery,
• pomiary promieniowania długofalowego emitowanego przez powierzchnię.

Warto wiedzieć

O producencie

Hukx (dawniej Hukseflux Thermal Sensors B.V.) to jeden z najbardziej cenionych na świecie producentów czujników promieniowania słonecznego i strumienia ciepła. Od 1993 roku firma dostarcza wysokiej klasy aparaturę pomiarową dla energetyki, meteorologii, nauki oraz sektora fotowoltaicznego, wyznaczając standardy dokładności i niezawodności pomiarów.

Zawartość zestawu

• pyrgeometr Hukx IR02,
• przewód przyłączeniowy 5 m,
• świadectwo kalibracji.