Radiometro Globale / Global radiometer (DPA153-554

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LSI SpA - Loc. Dosso - 20090 Settala (MI) - Italy
Manuale / User’s manual
Radiometro Globale / Global radiometer
(DPA153-554-559, 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
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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
6th 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.
Fig.1
Pagina 2 di 18
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 6th 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.
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Confronto con specifiche richieste per i
piranometri in “first class” (ISO 9060) o in “good
quality” (WMO n°8 6th ed.)
Parametri
Tempo di risposta
95%
(sec)
Deriva termica W/m2
(5 °C/h)
Stabilità
(% change/year)
Errore direzionale
(azimuth+coseno)
W/m2 (at 1000 W/m2)
0 < θ <80 °
Risposta alla temp.
(campo di 50 K)
Non linearità %
(at 1000 W/m2)
Incertezza
95% livello di
confidenza.
Totale giornaliero.
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Prescriz.
ISO 9060
(1990)
Comparison between the specifications
required for the solarimeters in “first class” (ISO
9060) or in “good quality” (WMO n°8 6th ed.)
Prescrizioni WMO
n°8 6th ed. par 7
LSI
Parameters
< 30
< 30
T90 = 27
Response time 95%
(sec)
±4
±4
<±4
± 1.5
± 1.5
< ± 1.5
< ±20
< ±20
< ± 20
± 4%
± 4%
<4%
(-10 + 40°C)
±1
±1
<± 1
nd
< 5%
< 5%
Thermal change W/m2
(5 °C/h)
Stability
(% change/year)
Directional
(azimuth+cosine) error
W/m2 (at 1000 W/m2)
0 < θ <80 °
Temperature
response
(50 K range)
Non linearity %
(at 1000 W/m2)
Achievable uncertainty
95% confidential level.
Daily totals.
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Normativa
Risposta
spettrale (nm)
Impedenza (ohm)
Temperatura
operativa (°C)
Rintracciabilità al
WRC-WRR
Sensibilità della
bolla (gradi)
Sensibilità
radiometro
(µV/W/m2)
Max irradianza
W/m2
N° di duomi
Vetro
Schermo esterno
Peso DPA,
BSR153
Peso DPA 554559
Essiccante
Pagina 4 di 18
Prescriz.
ISO 9060
IS0
(1990)
300 - 3000
Caratteristiche tecniche/Technical Features
Prescrizioni
WMO
LSI
Standard
Good quality
300 - 3000
300 - 3000
Spectral response (nm)
nd
nd
nd
nd
1000-1300
-40 + 80
si
si
nd
nd
Taratura con un sensore di
riferimento certificato al WRC di
Davos.
0.5
Impedance (ohm)
Operative temperature
(°C)
Traceability at the WRCWRR
nd
nd
30 – 45
nd
nd
2000
2
nd
si
nd
2
nd
si
nd
2
Schott NK5
si
1,0 kg (con cavo 10 metri)
Max. irradiance
W/m2
N° of small astrodomes
Glass
External screen
Weight DPA, BSR153
nd
nd
1,7 kg (senza cavo)
Weight DPA 554-559
nd
nd
Gel di silice
Esiccating agent
Bubble sensitivity
(degrees)
Radiometer sensitivity
(µV/W/m2)
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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.
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;)
(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 9060.
La incertezza di questo strumento è inoltre
influenzata dalle variazioni rapide di temperature
dovute al passaggio di nuvole o alla pioggia.
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 9060.
Besides, the uncertainty of this instrument is
influenced by the quick temperature changes owing
to the intervention of clouds and rain.
Re-calibration:
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%.
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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%.
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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
0.8
30
0.6
25
0.2
20
0
15
"Good quality" secondo il WMO:response to 5K / h change in ambient temperature=
+ - 4 W/m2
-0.2
-0.4
10
Risposta del DPA 153 è < + - 4 W/m2
-0.6
5
-0.8
Temperatura ."C
21/09/04 17.57
21/09/04 17.51
21/09/04 17.45
21/09/04 17.39
21/09/04 17.33
21/09/04 17.27
21/09/04 17.21
21/09/04 17.15
21/09/04 17.09
21/09/04 17.03
21/09/04 16.57
21/09/04 16.51
21/09/04 16.45
21/09/04 16.39
21/09/04 16.33
21/09/04 16.27
21/09/04 16.21
21/09/04 16.15
21/09/04 16.09
21/09/04 16.03
21/09/04 15.57
21/09/04 15.51
21/09/04 15.45
21/09/04 15.39
21/09/04 15.33
21/09/04 15.27
21/09/04 15.21
21/09/04 15.15
21/09/04 15.09
21/09/04 15.03
21/09/04 14.57
21/09/04 14.51
21/09/04 14.45
21/09/04 14.39
21/09/04 14.33
21/09/04 14.27
21/09/04 14.21
-1
21/09/04 14.15
0
glob. DPA153.W/m2
Valore relativo
Risposta al coseno.
Misure in tunnel della luce di 1 rad. globale LSI a termopila. 22/02/05
1.1
1.09
1.08
1.07
1.06
1.05
1.04
1.03
1.02
1.01
1
0.99
0.98
0.97
0.96
0.95
0.94
0.93
0.92
0.91
0.9
LSI 502-003
valore letto / valore del coseno
risposta ideale
0°
10°
20°
30°
40°
50°
angolo di inclinazione rispetto allo zenit
LSI 1°serie
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60°
70°
80°
90°
W/m2
temperatura
0.4
28.3°C
24.0°C
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Confronto in terrazza (Premenugo di Settala, MI ) tra 3 glob. LSI a termopila e un globale
riferibile al WRC di Davos. 3 - 5 agosto 2004.
1000
900
800
700
W/m2
600
500
400
300
200
100
03
/
08
03 /04
/0
4
03 8/0 .40
/0 4
7
8
03 /04 .40
/0
1
0
8
03 /04 .40
/0
1
3
8
03 /04 .40
/0
1
6
8
03 /04 .40
/0
1
8/ 9.
40
04 04
/0 22
.4
8
04 /04 0
/0
1
.4
8
04 /04 0
/0
4
04 8/0 .40
/0 4
7
8
04 /04 .40
/0
1
0
8
04 /04 .40
/0
1
3
8
04 /04 .40
/0
1
6
8
04 /04 .40
/0
1
8/ 9.
40
05 04
/0 22
.4
8
05 /04 0
/0
1
.4
8
05 /04 0
/0
4
05 8/0 .40
/0 4
7
8
05 /04 .40
/0
8 10
05 /04 .40
/0
8 13
05 /04 .40
/0
8/ 16.4
04
0
19
.4
0
0
globale riferibile al WRC di Davos .W/m2
1-LSI glob. termop.W/m2
Energia totale
globale riferibile al
giornaliera
WRC di Davos
(daily)
.W/m2
Daily 3-agosto 05
22.54 MJ/m2
Daily 4-agosto 05
21.16 MJ/m2
Daily 5-agosto 05
19.43 MJ/m2
1-LSI glob.
termop.W/m2
23.48 MJ/m2
21.81 MJ/m2
20.05 MJ/m2
2-LSI glob.
termop.W/m2
23.38 MJ/m2
21.58 MJ/m2
19.78 MJ/m2
3-LSI glob.
termop.W/m2
23.03 MJ/m2
21.5 MJ/m2
19.65 MJ/m2
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
Torino
Aosta
Milano
Pagina 7 di 18
gen
5.0
3.6
5.2
feb
8.1
6.2
8.1
mar
13.3
11.8
13.6
apr
17.1
16.0
17.3
mag
20.0
19.4
20.4
giu
22.4
21.8
22.6
lug
22.2
21.5
22.7
ago
18.8
18.2
19.3
set
14.1
13.6
14.3
ott
9.8
9.4
9.6
nov
6.1
5.4
5.9
dic
4.4
3.6
4.3
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3) Installazione / Installation
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.
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
Chiave n. 10
Chiave n.13
Chiave a Brugola n. 4
Chiave a Brugola n. 6
Mazza da 5 kg. (in caso di montaggio picchetti)
Bussola
Pagina 8 di 18
Description
Wrench n. 10
Wrench n.13
Socket head screw n. 4
Socket head screw n. 6
5 kg. maul (if case of picket mounting)
Compass
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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.
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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.
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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.
Fissare il radiometro con le due viti più lunghe al
piattello. Per questo usare una chiave a brugola n°
4.
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Fix the radiometer to the pan using the two longest
screws. Use the socked head screw wrench n° 4 for
this purpose.
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.
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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.
Ruotare il supporto sino a che il sensore sia
posizionato verso l’equatore.
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Turn the support until the sensor points to the
equator.
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Risultato finale.
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Final result.
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Installazione a palo del radiometro con uscita normalizzata (DPA554-559):
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
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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.
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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:
Spare parts:
-MC 4390 contenitore con sali di silice;
-MC1175 schermo bianco esterno;
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-MC 4390 container with silica salt;
-MC1175 external white screen;
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Radiometro Globale / Global radiometer (DPA153-554

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