Radiometro Globale / Global radiometer (DPA , BSR153)

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1 Manuale / User s manual Radiometro Globale / Global radiometer (DPA , BSR153) Versione 2.0 Aggiornamento Febbraio 2006 COD. MW6022 Sommario / Summary 1) Caratteristiche tecniche / Technical features...2 2) Taratura / Calibration...5 3) Installazione / Installation...8 4) Manutenzione / Maintenance...17 Pagina 1 di 18

2 1) Caratteristiche tecniche / Technical features Il piranometro LSI è un misuratore della radiazione solare globale (diretta e diffusa) che raggiunge la superficie terrestre. Con il piranometro è possibile (vedi WMO n 8 6 th ed.) misurare la radiazione globale, ma anche quella quella solare riflessa (albedometro) e la radiazione diffusa con uso della banda di occultazione. Il piranometro misura la radiazione compresa tra i 300 e 3000 nm, con una visuale di 2π steradianti. L elemento di misura è una termopila con superficie esterna ricevente annerita con vernice nero opaco C10 Nextel che ha una riflessività < del 2% (ε>0.98) nel campo spettrale del sensore. The LSI pyranometer is an instrument to measure the global sun radiation (direct and diffuse) which reaches the terrestrial surface. With this instrument it is possible (see WMO n 8 6 th ed.) to measure not only the global radiation, but also the reflected sun radiation (albedometer) and the diffuse radiation by means of the occultation band. The solarimeter measures radiation values within 300 and 3000 nm, with a visibility of 2π steradians. The element used to for the measurement is a thermopile whose external surface has been darkened with matte black paint C10 Nextel bearing a reflecting power < than 2% (e>0.98) in the spectral area of the sensor. Fig.1 Pagina 2 di 18

3 Confronto con specifiche richieste per i piranometri in first class (ISO 9060) o in good quality (WMO n 8 6 th ed.) Comparison between the specifications required for the solarimeters in first class (ISO 9060) or in good quality (WMO n 8 6 th ed.) Parametri Prescriz. ISO 9060 (1990) Prescrizioni WMO n 8 6th ed. par 7 LSI Parameters Tempo di risposta 95% (sec) Deriva termica W/m 2 (5 C/h) Stabilità (% change/year) Errore direzionale (azimuth+coseno) W/m 2 (at 1000 W/m 2 ) 0 < θ <80 Risposta alla temp. (campo di 50 K) Non linearità % (at 1000 W/m 2 ) Incertezza 95% livello di confidenza. Totale giornaliero. < 30 < 30 T90 = 27 Response time 95% (sec) ± 4 ± 4 < ± 4 Thermal change W/m 2 (5 C/h) ± 1.5 ± 1.5 < ± 1.5 Stability (% change/year) < ±20 < ±20 < ± 20 Directional (azimuth+cosine) error W/m 2 (at 1000 W/m 2 ) 0 < θ <80 ± 4% ± 4% <4% Temperature ( C) response (50 K range) ± 1 ± 1 < ± 1 Non linearity % (at 1000 W/m 2 ) nd < 5% < 5% Achievable uncertainty 95% confidential level. Daily totals. Pagina 3 di 18

4 Normativa Prescriz. ISO 9060 IS0 (1990) Caratteristiche tecniche/technical Features Prescrizioni WMO LSI Standard Good quality Risposta Spectral response (nm) spettrale (nm) Impedenza (ohm) nd nd Impedance (ohm) Temperatura nd nd Operative temperature operativa ( C) ( C) Rintracciabilità al si si Taratura con un sensore di Traceability at the WRC- WRC-WRR riferimento certificato al WRC di WRR Davos. Sensibilità della nd nd 0.5 Bubble sensitivity bolla (gradi) (degrees) Sensibilità nd nd Radiometer sensitivity radiometro (µv/w/m 2 ) (µv/w/m 2 ) Max irradianza nd nd 2000 Max. irradiance W/m 2 W/m 2 N di duomi N of small astrodomes Vetro nd nd Schott NK5 Glass Schermo esterno si si si External screen Peso DPA, nd nd 1,0 kg (con cavo 10 metri) Weight DPA, BSR153 BSR153 Peso DPA 554- nd nd 1,7 kg (senza cavo) Weight DPA Essiccante nd nd Gel di silice Esiccating agent Pagina 4 di 18

5 2) Taratura / Calibration Ogni radiometro ha un Rapporto di Taratura fatto per comparazione, sotto sole (ISO 9847), con un radiometro calibrato presso il WRC-PMOD di Davos. (WRC: World Radiation Center; PMOD: Phisikalisch Meteorologisches Observatorium Davos;) Incertezza: non viene fornito un valore complessivo dell incertezza, ma si forniscono le varie caratteristiche secondo le classi del WMO n 8 e della ISO La incertezza di questo strumento è inoltre influenzata dalle variazioni rapide di temperature dovute al passaggio di nuvole o alla pioggia. Ritaratura: Non è necessaria una ritaratura frequente. Si consiglia una ritaratura ogni 2-3 anni se si vuole una incertezza del valore di taratura entro il 5%. Each radiometer is supplied with a Calibration Report produced by comparison, under the sun (ISO 9847), with a radiometer calibrated at the WRC-PMOD in Davos. (WRC: World Radiation Center; PMOD: Phisikalisch Meteorologisches Observatorium Davos;) Accuracy: an overall uncertainty value is not supplied; there are however many characteristics available according to the classes of the WMO n 8 and ISO Besides, the uncertainty of this instrument is influenced by the quick temperature changes owing to the intervention of clouds and rain. Re-calibration: It is not necessary to re-calibrate the instrument frequently. It is advisable to re-calibrate the instrument every 2 to 3 years in order to keep calibration uncertainty variations in the range of 5%. Pagina 5 di 18

6 Misura dell'offset di un DPA 153 globale LSI a termopila. 1/10/04 Misura in camera climatica con programma " 5 C in 1 ora". Delta = 4.3 C/ora 35 1 temperatura C 28.3 C "Good quality" secondo il WMO:response to 5K / h change in ambient temperature= W/m2 Risposta del DPA 153 è < W/m W/m /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ Temperatura."C glob. DPA153.W/m2 Risposta al coseno. Misure in tunnel della luce di 1 rad. globale LSI a termopila. 22/02/05 Valore relativo valore letto / valore del coseno LSI risposta ideale angolo di inclinazione rispetto allo zenit LSI 1 serie Pagina 6 di 18

7 Confronto in terrazza (Premenugo di Settala, MI ) tra 3 glob. LSI a termopila e un globale riferibile al WRC di Davos. 3-5 agosto W/m /08/ /08/ /08/ /08/ /08/ globale riferibile al WRC di Davos.W/m2 2-LSI glob. termop.w/m2 03/08/ /08/ /08/ /08/ /08/ /08/ /08/ /08/ /08/ /08/ /08/ LSI glob. termop.w/m2 3-LSI glob. termop.w/m2 05/08/ /08/ /08/ /08/ /08/ /08/ Energia totale giornaliera (daily) globale riferibile al WRC di Davos.W/m 2 1-LSI glob. termop.w/m 2 2-LSI glob. termop.w/m 2 3-LSI glob. termop.w/m 2 Daily 3-agosto MJ/m MJ/m MJ/m MJ/m 2 Daily 4-agosto MJ/m MJ/m MJ/m MJ/m 2 Daily 5-agosto MJ/m MJ/m MJ/m MJ/m 2 Nella tabella sono inseriti i valori di radiazione globale al suolo nelle principali città italiane nei vari mesi dell'anno (i dati sono presi dal volume la radiazione solare globale al suolo in Italia a cura dell'enea). I valori sono espressi in MJ/m 2 giorno. Località gen feb mar apr mag giu lug ago set ott nov dic Torino Aosta Milano Pagina 7 di 18

8 I radiometri devono essere esposti a sud in un luogo che, in ogni stagione, sia privo di ombre nell'arco della giornata e installati ad un'altezza di 2 m su luoghi erbosi. 3) Installazione / Installation The radiometers must face south and be exposed in a place with no shades throughout the day in every season; they must be installed at a height of 2 m on grassy ground. Attrezzatura richiesta Required fittings Descrizione Description Chiave n. 10 Wrench n. 10 Chiave n.13 Wrench n.13 Chiave a Brugola n. 4 Socket head screw n. 4 Chiave a Brugola n. 6 Socket head screw n. 6 Mazza da 5 kg. (in caso di montaggio picchetti) Bussola 5 kg. maul (if case of picket mounting) Compass Pagina 8 di 18

9 Fissare la base al terreno con i picchetti DYA023 o con altri picchetti adatti/ Fix the base to the ground with the DYA023 or other suitable pickets Fissare il palo al tripode. / Fix the pole to the tripod. Pagina 9 di 18

10 Fissare il collare DYA051 sul palo a circa 2 m di altezza Fix the DYA051 collar to the pole at about 2 m of height Installazione a palo del radiometro con uscita diretta (DPA, BSR 153): Rimuovere lo schermo protettivo dal corpo del radiometro. Fissare il supporto DYA034 al collare DYA051 già fissato al palo, a circa 2 m di altezza. Montare il corpo del sensore. Mettere in bolla il sensore tramite i due godroni. Remove the protective screen from the radiometer's body. Fix the DYA034 support to the DYA051 collar (already fixed) to the pole at about 2 m of height. Mount the body of the sensor. Use the two knurling tools to rig the sensor in balance. Pagina 10 di 18

11 Fissare il radiometro con le due viti più lunghe al piattello. Per questo usare una chiave a brugola n 4. Fix the radiometer to the pan using the two longest screws. Use the socked head screw wrench n 4 for this purpose. Pagina 11 di 18

12 Rimontare poi lo schermo protettivo al corpo del radiometro. Inserire il suo cavo nel passacavo del palo e farlo fuoriuscire dal bocchettone. Segnare il cavo in modo che successivamente possa essere identificato il sensore connesso se vi sono altri sensori. After that reassemble the protective screen to the radiometer's body. Insert its cable in the fairlead of the pole until it comes out of the pipe union. Mark the cable so that the connected sensor can later on be identified in case there are other sensors. Pagina 12 di 18

13 Ruotare il supporto sino a che il sensore sia posizionato verso l equatore. Turn the support until the sensor points to the equator. Pagina 13 di 18

14 Risultato finale. Final result. Pagina 14 di 18

15 Installazione a palo del radiometro con uscita normalizzata (DPA ): Fissare la piastra al collare DYA051 Fix the plate to the DYA051 collar Aprire la scatola del radiometro Open the radiometer case Pagina 15 di 18

16 Inserire le due viti nei fori predisposti più grandi Insert both screws in the corresponding bigger holes Fissare la scatola alla piastra. Avvitare le viti. Fix the case to the plate. Tighten the screws. Pagina 16 di 18

17 Inserire il cavo nel passacavo del palo e farlo fuoriuscire dal bocchettone. Segnare il cavo in modo che successivamente possa essere identificato il sensore connesso se vi sono altri sensori. Poi fissare il collare DYA051 sul palo a 2 metri di altezza. Mettere il radiometro in bolla e fissarlo (come descritto alle pag. 10 e 11) collegando poi il connettore Insert the cable in the fairlead of the pole until it comes out of the pipe union. Mark the cable so that the connected sensor can later on be identified in case there are other sensors. After that fix the DYA051 collar to the pole at about 2 m of height. Rig the sensor in balance, fix it (as described in pages 10 and 11) and then connect the connector. 4) Manutenzione / Maintenance Questo tipo di radiometro non richiede particolare manutenzione. Si consiglia di controllare lo stato del duomo esterno nei mesi invernali, quando c è possibilità che si possa formare sopra uno stato di ghiaccio e di controllare ogni 6 mesi lo stato dei sali di silice. This kind of radiometer does not require special maintenance. It is advisable to check the status of the external dome in the winter months, during which an icy layer may form on it as well as to check the status of the silica salt every 6 months. Parti di ricambio: -MC 4390 contenitore con sali di silice; -MC1175 schermo bianco esterno; Spare parts: -MC 4390 container with silica salt; -MC1175 external white screen; Pagina 17 di 18

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