[发明专利]一种光电式数字日照计核查装置

说明书

本发明提供一种光电式数字日照计核查装置，包括：方位调节盘、驱动装置、太阳辐射参考标准器、寻北仪、控制器和数据处理计算机，方位调节盘水平设置于一平台上；驱动装置能够驱动方位调节盘绕一竖直轴转动；太阳辐射参考标准器和待测日照计均固定设置于方位调节盘上，寻北仪用于检测自身朝向与地理真北方向的偏角并将该偏角信息传输至控制器，太阳辐射参考标准器、待测日照计的太阳辐射和寻北仪朝向同一方向，控制器根据偏角信息控制驱动装置驱动方位调节盘转动至寻北仪朝地理真北方向；数据处理计算机用于收集太阳辐射参考标准器和待测日照计所接收的太阳辐射值，本发明提供的光电式数字日照计核查装置能够提升日照计核查结果的可靠性。

技术领域

本发明涉及检测、校准设备技术领域，特别是涉及一种光电式数字日照计核查装置。

背景技术

光电式数字日照计是用来检测一地的日照情况的，传统的室外校准使用的测试装置主要组成及性能要求如下：

(1)室外校准设备。

①标准直接辐射表：测量性能符合《标准直接辐射表》(GB/T 33706—2017)。

②全自动太阳跟踪器：跟踪性能符合《直接辐射测量用全自动太阳跟踪器》(GB/T33692—2017)。

③数据采集器：最大允许误差±10μV，可使用六位半数字多用表。

(2)室外校准方法

①将标准直接辐射表安装在太阳跟踪器上，被校准日照计安置在室外平台上，两者距离不超过5米。

②对数据采集器和日照计进行校时，两者时间差不超过1秒。

③将标准直接辐射表连接数据采集器进行直接辐照度连续测量，测量频率不低于每10秒一次。

④用计算机连续采集被校准日照计的直接辐照度数据。测量时间内至少包含三个晴天，且仅取日出或日落时间段的数据。测量期间禁止人员靠近测量场地，以免遮蔽或反射日光对测量结果造成影响。+

上述光电式数字日照计测试装置和方法具备以下缺陷：

①按照中国气象局《光电式数字日照计观测规范(试行)》要求+，被测设备需要较为准确的指北安装(误差范围±5°)。现有方法没有指示被测设备指北偏角的方法，不利于保证测试结果的一致性。

真子午线方向即真北方向，磁子午线方向即磁北方向。现有方法也没有明确是按照真子午线指北或磁子午线指北，有可能造成人为偏差。

②将直接辐射表安装在全自动太阳跟踪器的过程中，难以保证直接辐射表和全自动太阳跟踪器的轴线平行。且长时间使用后，机械传动部件引入误差的随机性较高，难以准确评估误差范围。

③按照观测规范，被测设备和直接辐射表均须水平安装。现有测试方法中所用的检测仪器中没有可调节水平面的固定平台，且被测设备和装有直接辐射表的全自动太阳跟踪器分别安装在不同的底座上，与水平面夹角的不一致将增大检测误差。

④现有检测方法需要使用6位半数字表测量直接辐射表输出的μV级直流电压信号。在不同实验环境实地操作时，易受信号电缆接线方式、模拟信号耦合匹配、电源噪声、接地电阻及人体静电等多种干扰，增大检测误差。

⑤云体中的水滴、冰晶是影响散射辐射的直接因子。目前，我国气象部门观测站对云的观测主要是定时目测，但且云的分布瞬息万变，很难准确地对其进行定量化。当云层不是连续分布时，由于“云隙效应”的影响，散射辐射观测值将偏小。尽管不同地区、不同环境条件以及不同时空尺度下可用不同的散射辐射分割模型估算散射辐射，但估算结果不能用于误差校准。为减少因天空散射不均匀时段对被测设备核查结果的影响，需剔除核查场地上空云层运动变化期间的观测数据样本。

因此，亟需一种新型的光电式数字日照计核查装置来解决上述一种或多种缺陷。