Hukx IR20 – badawczy pyrgeometr z wyjściem mV do pomiarów meteorologicznych

Badawczy pyrgeometr z wyjściem mV do precyzyjnych pomiarów meteorologicznych

Hukx IR20 to badawczy pyrgeometr przeznaczony do wysokiej jakości pomiarów promieniowania długofalowego w dalekiej podczerwieni, odbieranego przez płaską powierzchnię. Instrument jest stosowany w profesjonalnych sieciach meteorologicznych, pomiarach klimatologicznych, badaniach bilansu promieniowania oraz w aplikacjach wymagających lepszych parametrów niż w podstawowych pyrgeometrach serii IR02.

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 IR20 może mierzyć promieniowanie długofalowe atmosfery, a przy ustawieniu ku dołowi — promieniowanie długofalowe emitowane przez powierzchnię, np. grunt, śnieg, wodę lub pokrycie roślinne.

Kluczowe cechy

Czym jest pyrgeometr?

Pyrgeometr jest czujnikiem promieniowania długofalowego, czyli promieniowania cieplnego emitowanego przez atmosferę, chmury, powierzchnię gruntu, wodę, śnieg, roślinność lub inne obiekty. W meteorologii pyrgeometry wykorzystuje się do pomiaru strumienia promieniowania długofalowego skierowanego ku dołowi lub ku górze, co jest istotne m.in. w analizie bilansu promieniowania.

IR20 mierzy promieniowanie długofalowe w W/m². Wynik pomiaru wyznacza się na podstawie sygnału mV, czułości instrumentu oraz temperatury sensora, z uwzględnieniem promieniowania własnego instrumentu zgodnie z prawem Stefana-Boltzmanna.

Pomiar promieniowania atmosfery i powierzchni

W zależności od orientacji instrumentu IR20 może być stosowany do różnych pomiarów. Sensor skierowany ku górze mierzy promieniowanie długofalowe atmosfery i chmur. Sensor skierowany ku dołowi mierzy promieniowanie długofalowe emitowane przez powierzchnię, np. grunt, pokrywę śnieżną, wodę, roślinność lub powierzchnie techniczne.

W takich zastosowaniach IR20 jest wykorzystywany m.in. w profesjonalnych sieciach meteorologicznych, pomiarach klimatologicznych, badaniach wymiany energii między powierzchnią a atmosferą oraz w pomiarach prowadzonych w trudnych warunkach środowiskowych.

Budowa i zakres widmowy

IR20 wykorzystuje zaczerniony sensor termiczny, silikonową osłonę optyczną oraz powłokę ograniczającą wpływ promieniowania krótkofalowego. Standardowy wariant IR20 pracuje w zakresie widmowym od 4,5 μm do 40 μm, dzięki czemu może być stosowany zarówno w obserwacjach dziennych, jak i nocnych.

Wariant IR20WS ma szerszy zakres widmowy od 1 μm do 50 μm i jest przeznaczony do szczególnie dokładnych pomiarów nocnych, gdy nie występuje promieniowanie słoneczne. Ze względu na brak powłoki przeciwsłonecznej wariant WS nie jest przeznaczony do standardowych pomiarów dziennych w obecności promieniowania słonecznego.

Wyjście analogowe mV i korekcja temperaturowa

IR20 posiada natywne wyjście analogowe mV. Do przeliczenia sygnału na W/m² wykorzystuje się czułość instrumentu oraz współczynniki temperaturowe dostarczane z danym egzemplarzem. Korekcja zależności temperaturowej przez funkcję pomiarową jest dokładniejsza niż prosta kompensacja temperatury wykonywana wewnątrz instrumentu, zwłaszcza przy bardzo niskich i wysokich temperaturach.

Każdy pyrgeometr IR20 jest dostarczany z danymi niezbędnymi do poprawnego zastosowania funkcji pomiarowej. Ma to znaczenie szczególnie w badaniach klimatologicznych i długookresowych pomiarach porównawczych, gdzie stabilność i poprawna korekcja temperatury wpływają na jakość serii pomiarowej.

Ogrzewanie i wentylacja

Rosa i szron na osłonie pyrgeometru mogą powodować bardzo duże błędy pomiarowe, ponieważ zmieniają warunki transmisji promieniowania długofalowego. IR20 posiada wbudowane ogrzewanie, które ogranicza ryzyko kondensacji i osadzania się szronu na osłonie instrumentu.

W wymagających instalacjach jakość pomiarów można dodatkowo zwiększyć przez zastosowanie zewnętrznego modułu wentylacyjnego VU01. Wentylacja pomaga ograniczać wpływ rosy, szronu, śniegu oraz nierównowagi termicznej osłony i obudowy instrumentu. :contentReference[oaicite:1]{index=1}

Charakterystyka pomiarowa

Wybrane parametry wg specyfikacji

Charakterystyka techniczna

Dostępne warianty

• IR20-T1-05 — wyjście analogowe mV, Pt100, przewód 5 m,
• IR20-T2-05 — wyjście analogowe mV, termistor, przewód 5 m,
• IR20-WS-T1-05 — wersja szerokowidmowa, wyjście analogowe mV, Pt100, przewód 5 m,
• IR20-WS-T2-05 — wersja szerokowidmowa, wyjście analogowe mV, termistor, przewód 5 m.

Polecane akcesoria

• CMF01 — uchwyt poprzeczny do montażu instrumentu na maszcie,
• PMF01 — uchwyt montażowy kątowy 0–90° do instalacji na maszcie lub ramieniu rurowym,
• VU01 — zewnętrzny moduł wentylacyjny z ogrzewaniem do poprawy warunków pracy instrumentu,
• C04 — przewody przyłączeniowe do instrumentów IR20 oraz wybranych pyranometrów Hukx.

Sugerowane zastosowanie

• profesjonalne sieci meteorologiczne,
• pomiary klimatologiczne,
• badania bilansu promieniowania,
• pomiary promieniowania długofalowego atmosfery,
• pomiary promieniowania długofalowego emitowanego przez powierzchnię,
• pomiary w trudnych warunkach klimatycznych, w tym polarnych i tropikalnych,
• platformy mobilne, np. boje i statki powietrzne,
• pomiary nocne o podwyższonej dokładności w wariancie IR20WS.

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 IR20,
• przewód przyłączeniowy 5 m,
• świadectwo kalibracji,
• współczynniki temperaturowe do funkcji pomiarowej.