何时重新校准:晴空计算器

清晰的天空计算器标志
好的数据需要定期重新校准传感器,以确保最佳精度。标准建议是传感器每两年重新校准一次,由政府机构制定更为频繁的时间表。我们的研究表明,我们的传感器每年漂移小于2%,重新校准计划取决于客户需求。为了帮助您确定何时需要重新校准,我们开发了晴空计算器(www.clearskycalculator.com和晴空计算器移动应用程序)。位置和当前天气条件的输入用于确定晴空条件下的太阳辐射(或量子通量)。在夏季,由计算器产生的辐射估计值在太阳正午附近是最准确的。在最近的一项研究中,据报道,在最佳条件下使用时,计算器的准确度为±3%;研究中还审查了对所需输入参数的敏感性。

* ASCE标准化参考蒸发方程。美国土木工程师协会。Reston,弗吉尼亚,美国。2005年。

使用清晰的天空计算器

客户经常联系远地点仪器,询问日射强度计和量子传感bob体育竞技器应多久重新校准一次。虽然按照一般建议每两年重新校准一次辐射传感器是安全的做法,但如果传感器始终与参考相匹配,则可能没有必要按照固定的时间表重新校准。许多日射强度计和量子传感器用户面临的挑战是,他们没有方便的参考资料。

针对客户关于重新校准要求的询问,2009年Apogee Instruments开发了bob体育竞技晴空计算器,这是一个在线工具,可以用来估计太阳辐射强度(总的全球短波辐射,由日射强度计测量,或全球光合光子通量密度,由量子传感器测量)在一天中的任何时间,在世界上任何地点入射到水平表面。晴天计算器用于估算晴天太阳辐射的方程式来自ASCE标准化参考蒸散量方程式中用于计算净辐射的晴天太阳辐射模型(附录D描述了清晰的天空程序)。计算器的唯一输入要求是站点高程,纬度,经度,参考经度和空气温度和相对湿度测量或估计。这些数据通常很容易获得,使得清晰的天空计算器是一种简单的太阳辐射参考,可用于估计夸大仪和量子传感器精度并确定重新校准的需要。

当在春夏两个月的多个晴朗、无污染的日子里,在太阳正午附近使用时,晴空计算器的精度估计在全世界所有气候和地点为±4%。例如,在犹他州洛根晴天(2012年4月21日),来自晴空计算器的模型输入短波辐射(SWi)密切跟踪测量的SWi(来自加热通风的Kipp&Zonen CM21日射强度计的数据)(图1)。从上午9点到下午6点(太阳天顶角小于65°),测量的SWi与模拟的SWi的比率在1.00和1.05之间(0%和5%)(图2)。太阳正午前2h与太阳正午后2h的平均比值为1.02±0.01(2±1%)。有关晴空计算器精度的更详细讨论见网页(http://clearsskycalculator.com/model_accuracy.htm.),其中讨论了所需输入的必要精度。

远地点强烈鼓励我们的客户使用晴空计算器作为一种有效的方式来监测日射强度计和量子传感器的性能,并确定传感器重新校准的需要。如果传感器始终与晴空计算器相差超过百分之几,请联系我们重新校准。

从晴空计算器模拟SWi。

图1:比较2012年4月21日在犹他州洛根测得的入射短波辐射(SWi)(红线)和模拟的SWi。测量的SWi来自加热和通风的黑体日射强度计(Kipp&Zonen型号CM21)。模拟的SWi来自晴空计算器。

测量的短波辐射(SWI)与建模的比率

图2:犹他州洛根晴天期间(2012年4月21日)实测短波辐射(SWi)与模拟短波辐射的比值。太阳正午前2小时到太阳正午后2小时(太阳正午发生在13.5左右)的平均测量值的平均比值=1.02&0.01(2±1%)。早上7点附近的下陷是由于洛根所在山谷东侧的山脉造成的。