FS-J1四分量辐射传感器

发布时间：2020-01-13

---

产品介绍

FS-J1四分量辐射传感器（或也称为四分量净辐射传感器）用于科研级别的能量平衡研究。FS-J1以热电偶作为传感器，分别测量太阳辐射（短波辐射）和远红外辐射（长波辐射），通过四个分辐射传感器来测量净辐射，是一种无源传感器。输出的四个电压值分别对应于长波、短波的入射量和反射量，即入射短波总辐射、反射的短波辐射、向下长波辐射、向上长波辐射。

根据上述参数还可以间接计算出短波辐射反照率、天空温度、（地）表面温度以及净辐射。

短波辐射表也称为总辐射表，长波辐射表也称为地球辐射表。为了计算天空温度和表面温度，在地球辐射表表体中安装了一个Pt100温度传感器。为了防止结露，地球辐射表可以通过与表体相连接的加热器来加热。

FS-J1使用简单，只需要一个四通道的精确电压表就可以获得读数。只有在要求取得天空以及表面温度时，才需要读出Pt100温度传感器的值。如果有电源的话，建议用户在日出和日落的时候给地球辐射表加热。

FS-J1四分量辐射传感器是由四个具有独立灵敏度系数的辐射传感器组成，为了计算辐射值，需要将传感器输出的电压U除以各自的灵敏度E，我们提供每一台传感器的灵敏度E。

FS-J1只需要简单的维护就可以确保精准的测量。

仪器原理

FS-J1四分量辐射传感器的最主要用途是用来测量净辐射，通过测量四个分量辐射值来计算净辐射：

注：以下公式中的温度使用的是开氏温度（K），摄氏度t与开氏温度T的换算关系为：T≈t+273

SWin=Upyrano,up/Epyrano,up

SWout=Upyrano,down/Epyrano,down

LWin=(Upyrgeo,up/Epyrgeo,up)+5.67×10^-8（Tpyrgeo）⁴

LWout=(Upyrgeo,down/Epyrgeo,down)+5.67×10^-8（Tpyrgeo）⁴

LWnet=Upyrggeo,up/Epyrgeo,up -(Upyrgeo,down/Epyrgeo,down)

SWnet= Upyrano,up/Epyrano,up -(Upyrano,down/Epyrano,down)

NR= SWnet+ LWnet

SW反照率= SWin/ SWout

Tsurface=(LWout/5.67×10^-8) ¼

Tsky=(LWin/5.67×10^-8) ¼

仪器结构图

图1  FS-J1四分量净辐射传感器

总辐射表（1和9），地球辐射表（2和7），防护罩（3），双轴水平调整架（4、5、8），连接体（6）

安装

位置	四分量辐射传感器的安装位置要选择能够完全代表周围全部地理环境条件的地方来安装。
机械安装	包括一个双轴水平调整架，最大直径为27mm。
辐射探测	应该避免在太阳光入射路径和仪器之间摆放物品,以防止在仪器上产生阴影。
水平校准	如果是水平固定,使用内附的水平仪。观测水平仪的时候必须移走防护罩。或者可以用一个水平仪放置在地球辐射表的水平窗口上来调节水平。
方向性	根据接线到最近端的惯例 (也就是说,在北半球向北,在南半球向南)
倾斜	FS-J1通常水平安装,但是在一些应用上可以倾斜安装。 在所有情况下它所测量的是光线平行入射到传感器表面辐射通量。

技术参数

输出	4 个输出，分别是向上的短波、向下的短波以及向上的长波和向下的长波
延伸输出	可运算出净辐射，反照率
依据ISO9060/WMO的分级	二级辐射表
短波范围：	285～3000nm
长波范围：	4.5～40μm
灵敏度	7～25μV/W/m2（短波），5～15μV/W/m2（长波）
视角	总辐射及反射辐射视角150°，长波辐射传感器视角180°
响应时间	＜18s（95%）
非线性误差	＜±1%
工作环境温度	-40℃～+80℃
工作环境湿度	0～100%RH
测量公式	Φ=U/E(仅指在净辐射测量中) Φ=（U/E）＋5.67×10-8T4（绝对辐射），温度T为Pt100温度传感器测量
光谱选择性	±5%
温度响应 （温度间隔为50℃）	≤6%（-10℃ ～ +40℃）
倾斜响应	≤±2%
溯源性	溯源至WRR（短波） 溯源至WISG（长波）
防护等级	IP67
配套附件	电缆长度可定制。