Способ радиозондовых измерения потоков солнечной радиации и устройство для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК G01J1/34 

Изобретение относится к измерительной технике в метеорологии, а именно к г-ысот- ным радиозондовым з ;epoниям потоков радиации п атмосфере.

Целью изобретения является упрощение и удешевление рэдиозопдозих измерений прямой и рассеянной радиации.

Сущность данного способа состоит в том, что сначала измеряют прямую и рассеянную радиацию вместе (Н). ятям иг«ег-чЮТ НО P-vO j;/-VC i: C . - . , . ИЧР СТИу1О K-;j НЗСТг, .t CG.t - .CC . i.C- С

потоком прямой радизчи 02), по ссптно- „I2-KI-. 1 - К р 1 - К

шения.м 1П -

определают потоки прямой п и рассеянной Ip радиации в произвольных единицах. Градуированный коэффициент К определяют по наземным измерениям при исключенной прямой радиации. Он равен отношению сигнала части рассеянной радиации Ip2 к сиг налу полной рассеянной радиации lpi:K - Hp2/lpi.

На фиг. 1 показано устройство для осуществления споссйл; ь л фиг.2 - т/оус.

О V,

.Ј

ОЭ

ю

; 1 1 - r i / г г %s - . , j. J..... jj , jfJ.i i

Т -Ч

pajc&Heaii/ib 1. фотоприемник 2, непрозрачный тубус 3, затеняющий узс.ч, включающий заслонку 4 и поворотный механизм 5 с осью 6. Тубус 3 установлен на полусферическом рассеивателе из молочного или матированного стекла перпендикулярно основанию рассеивателя 1. Заслонка 4 расположена внутри тубуса 3 или в его верхней части и диаметр ее соответствует диаметру тубуса.

Тубус 3 расположен под углом р - -п,

отличном от угловой высоты Солнца, на вершине рассеивателя 1.

Длина тубуса определяется соотношением (фиг.2)

L a ctg С р- п). где L - длина тубуса;

а - его диаметр;

ф - -п - угол крепления тубуса относительно основания рассеивателя;

h - высота Солнца,

Устройство работает следующим образом.

Градуировочный коэффициент К определяют перед запуском зонда при затененной прямой радиации Солнца как отношение сигнала рассеянной радиации при закрытой заслонке Р2 к сигналу рассеянной радиации при открытой заслонке Ipi. При выпуске радиозонда работа устройства происходит при двух положениях заслонки 4: заслонка 4 открыта, вся поверхность рассеивателя 1, принимэет радиацию, и фотоприемник 2 вырабатывает сигнал 11 ln +lpi; с помощью поворотного механизма 5.,.за- слонка 4 перекрывает доступ части рассеян- ного излучения к фотоприемнику, который регистрирует сигнал 2 In + Ip2. Решая систему этих уравнений с использованием определения градуироаочного коэффициента К. получаем соотношения для прямой In и рассеянной 1Р радиации./

Пример. Пусть К-тая часть составляет половину рассеянной радиации. Полученные при запуске сигналы И и 1г позволяют найти величины прямой и рассеянной радиации в произвольных единицах: 1П ° 212 - И; 1р 2 (li - 12). Оптимальное соотношение между частью рассеивателя, ограниченной тубусом, и остальной поверхностью рассеивателя определяется соизмеримостью сиг- калов от этих частей, так как при этом

условии точность определения и учета коэффициента К максимальна.

Формула изобретёни я 1. Способ рздиозондовых измерений потоков солнечной радиации, включающий измерение суммарных прямой п и рассеянной 1р радиации, отличающийся тем, что, с целью упрощения и удешевления из- мерений, дополнительно измеряют прямую радиацию совместно с К-й частью рассеянной радиации, где К - 1р2/1р1 - градуировоч- ный коэффициент, который определяют по наземным измерениям при исключительной прямой радиации, равный отношению сигнала части рассеянной радиации 1Р2 к сигналу полной рассеянной радиации 1Р1, а прямую и рассеянную радиацию определяют по соотношениям

i - 2-Klr

-1LZJ2 1 -К

5

0

5

0

5.

где li - сигнал фотоприемника при измерении суммарной прямой и рассеянной радиации;

12 - сигнал фотоприемника при измерении прямой и части рассеянной радиации.

2. Ус( ройство для радиозондовых измерений потоке : солнечной радиации, содержащее полусферический расссивзтсль, затеняющий узел с заслонкой и поворотным механизмом и фотоприемник, отличающееся тем, что, с целью упрощения и удешевления измерений, оно снабжено непрозрачным тубусом, расположенным на полусферическом рассеивателе перпендикулярно его основанию по оси симметрии рзссеивателм. причем заслонка установлена с возможностью перекрытия непрозрачного тубуса, длина которого определяется соотношением

( -h), где L - длина тубуса;

а - его диаметр:

h - угловая высота Солнца;

р -п - угол между осью тубуса и основанием полусферического рассеивателя.

Изобретение отьс ;-;гся к измерительной техники в метесгюпогии, а именно к радиОЈОмловь м измзрйпипм потоков радиации в йтнссфере. Цель изобретения -упрощение и удешевление радиоэондовых измерений. Измерение солнечной радиации осуществляют путем измерения суммарной прямой и рассеянной радиации, а затем рассеянной радиации. Новым в способе являет-4 ся то, что дополнительно при измерении суммарной рздкзции измеряют прямую и определенную часть рассеянной радиации. а вычисления измеренных радиации проводят по указанным в формуле уравнением Устройство для осуществлен; способа содержит полусферический рэссеиватель, фо- трприемник, затеняющий узел с поворотным механизмом и заслонкой. Новым в устройстве является то, что на вершине рассеивателй перпендикулярно .основанию установлен тубус с ззслонкоГ: внутри или в его верхней части. Размеры убуса определяются из указанного в формуле соотношения. 2 ил. ; г r,ai

Составитель И.Никулин Редактор О.Юрковецкая Техред М.Моргентал

. Фиг. 2.

Корректор О.Ципле