Solarsensoren und meteorologische Geräte · Das SP Lite2 kann überall auf der Welt in der Meteorologie, in der Hydrologie, in der Landwirtschaft oder der Gebäudeau-tomatisierung

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15

Solar & Atmospheric Science

Solarsensorenund

meteorologische Geräte

hh

Datenblätter

Gengenbach Messtechnik e.K. Heinrich-Otto-Straße 3 D-73262 Reichenbach / Fils

Tel.: 07153-9258-0 Fax: 07153-9258-160 Email: [email protected]

website: http://www.rg-messtechnik.de

MesstechnikRolf

Gengenbach

Einleitung

Die Solarstrahlung hat weitreichende Auswirkungen und sie bewirkt dynamische Prozesse auf der Erdoberfläche und in der Atmos-

phäre. Die Total- (Global-)strahlung auf eine ebene Fläche wird mit Pyranometern gemessen. Kipp & Zonen baut jetzt seit über

75 Jahren Pyranometer, und zwar in jeder Preis- und Leistungsklasse, bis hin zu den besten erhältlichen Geräten. Es gibt aber

Anwendungen, für die ein kleiner, relativ kostengünstiger, aber qualitativ hochwertiger Sensor mit einer schnellen Ansprechzeit

ausreicht. Deshalb hat Kipp & Zonen das SP Lite2 Silizium Pyranometer entwickelt.

Das SP Lite2 kann bei jeglichem Wetter eingesetzt werden und verfügt über eine lange Lebensdauer bei geringem Wartungsaufwand. Es misst die aus der gesamten Hemisphäre einfallende Solarstrahlung und erzeugt ein kleines Spannungssausgangssignal, das in Strahlungswerte, gemessen in W/m², umgerechnet werden kann.

Das SP Lite2 kann überall auf der Welt in der Meteorologie, in der Hydrologie, in der Landwirtschaft oder der Gebäudeau-tomatisierung eingesetzt werden. Überall dort, wo zuverläs-sige, kostengünstige Messungen erforderlich sind und wo der

Einsatz eines breitbandigen Thermosäulen-Pyranometers nicht unbedingt notwendig ist.

Das SP Lite2 eignet sich speziell für die Überwachung der Leistung von Photovoltaik-Gesamtanlagen, deren spektrale Empfindlichkeit der der einzelnen PV-Zellen entspricht. Die Solarstrahlung spielt auch eine Rolle bei der Entscheidung über die Qualität der Anlage, bei der Suche nach der optimalen Ausrichtung oder bei der Leistung einer Anlage unter verschiedenen Wetterbedingungen.

FÜR DIE KOSTENGÜNSTIGE MESSUNG DER GLOBALSTRAHLUNG

SP Lite2 Silizium Pyranometer

Kompakt und leichtgewichtig

Geeignet für den Einsatz unter jeglicher Wetterbedingung

Weltweit in der Meteorologie, Hydrologie und Agrikultur einsetzbar

Ideal für Anwendungen im Bereich Solarenergie

Kipp & Zonen B.V.

Delftechpark 36, 2628 XH Delft

P.O. Box 507, 2600 AM Delft

The Netherlands

T: +31 (0) 15 2755 210

F: +31 (0) 15 2620 351

[email protected]

HEAD OFFICE

Das SP Lite2 ist ein einfaches Pyranometer für Routine- messungen der Solarstrahlung. Es hat einen leicht zu reinigenden konischen Diffusor, der für ein exzellentes Richtungsverhalten (Kosinusverhalten) sorgt und an dem Regentropfen abperlen. Obwohl sein Spektralbereich durch die Photodiode begrenzt ist, entspricht die Leistung des SP Lite2 bei klaren Tageslichtkonditionen durchaus der von "Second Class" Thermosäulen-Pyranometern nach ISO 9060:1990.

Die Montagevorrichtung beinhaltet eine Nivellierlibelle und Justierschrauben zur einfachen Nivellierung. Es gibt eine zusätzliche Bohrung zur Anbringung des Montagestabes für die Montage an Stangen oder Masten. Zwei SP Lite2 bilden, Rücken an Rücken zusammengeschraubt und mit dem Montagestab versehen, ein einfaches Albedometer. Die Standardkabellänge ist 5m, optional sind 15m erhältlich. Das SP Lite2 ist in Verbindung mit dem mobilen Display und Datenlogger Meteon ideal für Feldeinsätze geeignet.

Optionaler Montagestab

68

mm

Albedo Set-Up

300 mm

12 mm

34 m

m

Ø 54 mm

Ø 32 mm

10 mm

Ø 46 mm

Ø 6 mm

Wellenlänge [nm]

Ansp

rech

verh

alte

n [a

rbit

rary

uni

ts]

3002001000

0

0.5

1.0

400 500 1000 2000 3000 4000

Solarstrahlung auf Höhe des MeeresspiegelsSpektralverhalten des Silizium-PyranometersSpektralverhalten eines Thermosäulen-Pyranometers

Spektralverhalten

Einfallswinkel [°]

Abw

eich

ung

[%]

0-20

0

20

Richtungsverhalten

10 20 30 40 50 60 70 80 90

Spektralbereich

Spezifikationen

EmpfindlichkeitEmpfindlichkeit (10 μV/W/m² Version)

ImpedanzImpedanz (10 μV/W/m² Version)

Ausgangsbereich (0 bis 1500 W/m²)Ausgangsbereich (10 μV/W/m² Version)

Maximale Strahlungsaufnahme

Nichtlinearität (0 bis 1000 W/m²)

Richtungsfehler(bis zu 80 ° und 1000 W/m² Einstrahlung)

Sichtfeld

Schutzklasse

Temperaturabhängigkeit

Detektorelement

Betriebstemperaturbereich

Lagertemperaturbereich

Feuchtigkeitsbereich

400 bis 1100nm

60 bis 100 µV/W/m²10 ±0.5 µV/W/m²

50Ω< 10Ω

0 bis 150mV0 bis 15mV

2000W/m²

Ansprechzeit (95%) < 500 ns

Stabilitätsabweichung (pro Jahr) < 2%

< 2.5%

< 10 W/m²

180°

IP67

- 0.15%/°C

Photodiode

Genauigkeit der Libelle < 0.2°

-40°C bis +80°C

-40°C bis +80°C

0 bis 100% nicht kondensierend

Pyranometer

Kipp & Zonen B.V. behält sich das Recht vor, die in dieser Dokumentation beschriebenen Spezifikationen ohne vorherige Ankündigung zu ändern

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6-V

140

1

MesstechnikRolf

GengenbachHeinrich-Otto-Straße 3D-73262 Reichenbach / Fils

T +49 (0)7153 9258- 0F +49 (0)7153 9258- 1 60E [email protected]

www.rg-messtechnik.de

Generalvertretung für Deutschland und Schweiz

Zur genauen Messung der Solarstrahlung

Pyranometer

Finden sich in nationalen Netzwerken auf der ganzen WeltSpezifikationen nach ISO 9060 und IEC 60904Weit verbreitet in Forschungsprogrammen der Weltmeteorologischen OrganisationDas umfassendste Angebot an Pyranometern und Zubehör

Einleitung Die Solarstrahlung nimmt Einfluss auf fast jeden dynamischen Prozess auf der Erdoberfläche, angefangen bei den Strömungen der

Weltmeere, über das Wetter, bis hin zum Leben selbst. Daher sind genaue Langzeitmessungen der Strahlungsbilanz auf der

Erdoberfläche maßgebend für das Verständnis des Erdklimas. Die steigenden Preise für fossile Brennstoffe und die Notwendig-

keit, den CO²-Ausstoß zu reduzieren erzeugt eine rapide wachsende Nachfrage nach alternativer Energie, und hier am

allermeisten nach Solarenergie.

Wissenschaftler, Forscher und Wirtschaftsunternehmen im

Bereich erneuerbare Energien, Klimatologie, Wetterkunde,

Land- und Wasserwirtschaft - Sie alle benötigen genaue

Messungen der Solarstrahlung. Diese Messungen werden mit

Pyranometern vorgenommen: es handelt sich hierbei um

Radiometer, die konzipiert sind für die Messung der Total-

(Global-)strahlung auf ebene Oberflächen, resultierend aus

Strahlungsflüssen im Wellenlängenbereich von 300 bis 3000

Nanometer (nm).

Kipp & Zonen produziert nunmehr seit über 85 Jahren

Pyranometer verschiedener Preis- und Leistungsklassen, bis

hin zum Besten seiner Art. Alle Instrumente entsprechen der

ISO 9060 und sind auf die Weltradiometrische Referenz (WRR)

in Davos, Schweiz, rückführbar, wo die Kipp & Zonen Instru-

mente ein grundlegender Teil der World Standard Group sind.

Die top-Level Pyranometer verfügen über eine genaue

Nivellierung, integrierte Temperatursensoren und ein Kalibri-

erzertifikat mit individuell bestimmtem Richtungs- und

Temperaturverhalten. Diese wichtigen Eigenschaften gewähr-

leisten genaueste Messungen. Die Kipp & Zonen Pyranometer

haben eine lange Lebensdauer bei geringem Wartungsaufwand

und es gibt umfangreiches Zubehör.

Das CMP 3 ist kleiner und leichter als die anderen CMP- Pyranometer. Es hat einen robusten 4 mm Glasdom, um die Thermosäule gegen äußere Einflüsse zu schützen. Seine kleine Größe und seine Wasserdichtigkeit machen es ideal für den Einsatz in der Landwirtschaft, bei der Überwachung von Solaranlagen, in industriellen Anwendungen, und es kann unter Wasser eingesetzt werden. Für die einfache Installation gibt es einen anschraubbaren Montagestab.

Das CMP 6 hat ein ähnliches Sensorelement wie das CMP3, ist aber leistungsfähiger dank seiner größeren thermischen Masse und seines doppelten Glasdomes. Es empfiehlt sich für kosten-effiziente, qualitativ gute Messungen in hydrologischen Netzwerken und der Landwirtschaft.

Das CMP10 ist ein secondary standard Pyranometer mit bestem Preis- / Leistungsverhältnis. Basierend auf der bewährten CMP11 Technologie ist das CMP10 für Anwendungsräume konzipiert, wo eine regelmässige Wartung nur unter erschwerten Bedingungen möglich ist und / oder die Betriebs-kosten möglichst gering sein sollen.

Das CMP10 ist mit einer internen Trocknungspatrone ausge-stattet, die mindestens 10 Jahre hält, sofern das Gehäuse nicht geöffnet wird. Dies reduziert den Wartungsaufwand um ein vielfaches. Der Zeitintervall für die Reinigung des Glasdomes kann verlängert werden, bei maximaler Messqualität, wenn das CMP10 zusätzlich mit der ebenfalls neuen Ventilationseinheit CVF4 versehen wird.

Kipp & Zonen gewährt auf jedes CMP10 fünf Jahre Garantie. Dies setzt voraus, daß das CMP10 seiner Bestimmung gemäss nur unter atmosphärischen Bedingungen eingesetzt wird, das Gehäuse ungeöffnet bleibt und das Kabel richtig angesteckt ist. Das Trocknungsmittel wird von Kipp & Zonen bei jeder Rekalibrierung automatisch erneuert.

Das CMP 11 ist mit höherwertigen Glasdomen und einem

anderen Sensorelement ausgestattet. Es ist noch eine Stufe

besser als das CMP6 und eignet sich besonders für meteor-

ologische Netzwerke. Die kürzere Ansprechzeit ist ideal für

Anwendungen in der Erforschung und Weiterentwicklung

der Solarenergie. Das CMP11 eignet sich hervorragend für

Solarbeobachtungsstationen mit Tracking Systemen.

Anwendungsbreiche

Die Kipp & Zonen Pyranometer wurden für den Einsatz bei

jeglicher Wetterbedingung entwickelt, vom arktischen bis hin

zum Wüstenklima. Sie werden überall auf der Welt eingesetzt,

in der Meteorologie, Hydrologie, Klimaforschung, zur Erfassung

der Solarstrahlung, bei der Materialprüfung, zur Überwachung

von Gewächshäusern, bei der Gebäudeautomation, um nur

einige zu nennen.

Das CMP10 eignet sich speziell für den Einsatz in Gegenden, wo

die Regelmäßigkeit von Wartungsleistungen schwer einzuhalten

ist. Für das Hochtemperatur-Pyranometer CM4 für den Einsatz

in Klimakammern bis 150°C gibt es eine eigene Broschüre.

Das Pyranometer-Programm

Um den gewünschten Spektralbereich und Richtungseigen-

schaften zu erzielen, sind die CMP-Pyranometer mit

Thermosäulen und Glas- oder Quarzdomen ausgestattet. Alle

Modelle verfügen über eine Nivellierlibelle und Nivellier-

schrauben. Die Signalkabel sind standardmäßig 10 m lang und

die Kontakte der wasserfesten Steckverbinder sind vergoldet.

Die Instrumente benötigen keine Spannungsversorgung und

werden mit umfassenden Kalibrierzertifikaten geliefert.

Die Auswahl des passenden Modells für eine bestimmte

Anwendung hängt von der gewünschten Genauigkeit und

Leistungsfähigkeit ab.

CMP10

CMP 3

Das CMP 21 gleicht dem CMP 11, ist aber mit einer individuell optimierten Temperaturkompensation versehen. Ein integri-erter Thermistor überwacht die Gehäusetemperatur. Jedes CMP 21 wird mit seinen individuellen Prüfdaten zur Temperaturab-hängigkeit und Richtungs- (Kosinus-) verhalten ausgeliefert. Das CMP 21 eignet sich ideal für wissenschaftliche Anwendun-gen und Netzwerke zur Überwachung der Solarstrahlung, wie z. B. das Baseline Surface Radiation Network (BSRN) der WMO.

Das CMP 22 verfügt über alle Eigenschaften des CMP 21, ist aber mit hochwertigen Quarzdomen versehen, die einen größeren Spektralbereich, ein besseres Richtungsverhalten und geringere thermische Abweichungen gewährleisten. Aufgrund dieser hohen optischen Qualität seiner Quarzdome reduziert sich der Richtungsfehler auf unter 0.5% bei 80° solarem Zenitwinkel. Kipp & Zonen ist davon überzeugt, dass das CMP 22 das beste Pyranometer ist, das es zurzeit gibt.

Zusammenstellung eines Systems

Die Systemfähigkeit der Pyranometer von Kipp & Zonen wird

durch umfangreiches Zubehör und vielerlei kompatible

Produkte erweitert.

Albedometer

Zur Berechnung der Albedo wird die ankommende Strahlung

mit einem aufwärts gerichteten Pyranometer, und die von der

Oberfläche reflektierte Strahlung mit einem nach unten

gerichteten Pyranometer gemessen. Das CMA6 und das CMA11

sind Komplettversionen bestehend aus den Pyranometern

CMP6, bzw. CMP11. Nähere Details hierzu im Albedometer-

Datenblatt.

Ventilationseinheit

Die Ventilationseinheit CVF4 eignet sich für den Einsatz mit

allen Pyranometern der CMP-Serie (auch mit dem CMP3, nur ist

hier die Belüftung nicht ganz optimal) . Die Ventilation hält den

Dom frei von Ablagerungen und reduziert durch die

Stabilisierung der Domtemperatur den Infrarot-Offset. Die zwei

Heizstufen dienen zur Beseitigung von Regentropfen, Tau, Reif

oder Schnee.

Tracker

Der Solys2- und der 2AP-Tracker sind wettertaugliche und

zuverlässige Nachführsysteme, die dafür sorgen, dass

Pyrheliometer zur Messung der Direktstrahlung immer genau in

die Sonne gerichtet sind. Mit der optionalen Abschattungsvor-

richtung und einem Pyranometer kann die Diffusstrahlung

gemessen werden, ohne dass manuell nachgeführt werden

muss. Durch ein zusätzliches zweites Pyranometer zur Messung

der Globalstrahlung entsteht eine hochwertige Solarstrahlungs-

Überwachungsstation.

Schattenring

Die Kombination eines Pyranometers mit einem CM121 Schat-

tenring ist eine simple Methode, die Diffusstrahlung zu messen.

Der Schattenring muss lediglich alle paar Tage nachgestellt

werden, damit er, da die Sonne wandert, den Pyranometerdom

immer vollständig beschattet.

Verstärkung

Die Ausgangssignale von Pyranometern sind sehr klein und

liegen im mV-Bereich. Die Ampbox verstärkt diese Signale auf

ein Industrienorm- 4 bis 20 mA Stromschleifensignal und

liefert einen definierten Ausgangsbereich in W/m². Die

Verstärkung empfiehlt sich bei beeinträchtigende

Umweltbedingungen, für sehr lange Signalkabel (>100m) oder

die high-Level Eingänge von Datenerfassungssystemen. (Die

Pyranometer der SMP-Serie verfügen über analoge und digitale

Ausgänge).

Datenlogger

Kipp & Zonen bietet eine Auswahl an hochwertigen Daten-

loggern und Anzeigegeräten zum Einsatz mit den Pyranometern

oder anderen Radiometern an.

Montagevorrichtungen

Es gibt Montagevorrichtungen für die Montage von Pyrano-

metern in horizontaler, geneigter, oder nach unten gerichteter

Position. Die CMF1 ist eine kleine, runde Scheibe mit integrier-

tem Stab für die Montage eines nach oben und / oder eines

nach unten gerichteten Pyranometers. Die CMB1 ist eine

Montagehalterung zur Anbringung von Montagestäben mit

Durchmesser von 12 bis 20 mm an Masten mit Durchmesser von

22 bis 60 mm.

Blendschutz-Set

Nach unten gerichtete Pyranometer sollten keine Solar-strahlung von der oberen Hemisphäre oder aus dem 5°-Winkel ab dem Horizont abbekommen. Um dies zu gewährleisten, gibt es für alle Pyranometer der CMP-Serie, mit Ausnahme des CMP3, das Blendschutz-Set.

CMP22

68

mm

Ø50 mm

Ø150 mm

CMP series Gehäuse

68

mm

Ø50 mm

Ø150 mm

CMP10 Gehäuse6

8 m

m

Ø32 mm

Ø110 mm

CMP3 Gehäuse

Spezifikationen CMP 3 CMP 22CMP 21CMP 6ISO Klassifizierung 9060:1990

Spektralbereich (50% Punkte)

Empfindlichkeit

Impedanz

Typ. Signalausgang (0 bis 1500 W/m²)

Maximale Strahlungsaufnahme 2000 W/m²

Ansprechzeit (63%)Ansprechzeit (95%)

Null-Offsets(a) Thermalstrahlung (bei 200 W/m²)(b) Temperaturabhängigkeit (5 K/h)

Stabilitätsabweichung (pro Jahr)

Second Class

300 bis 2800nm

5 bis 20µV/W/m²

20 bis 200Ω

0 bis 30mV

< 6s< 18s

< 15 W/m²< 5 W/m²

< 1%

Nichtlinearität (100 bis 1000 W/m²) < 1.5%

Richtungsfehler(bis 80° bei 1000 W/m²)

< 20 W/m²

Spektrale Selektivität (350 bis 1500 nm) < 3%

Temperaturabhängigkeit < 5% (-10°C bis +40°C)

Sichtfeld 180°

Temperatursensor

Betriebstemperaturbereich -40°C bis +80°C

Luftfeuchtigkeitsbereich 0 bis 100% nicht-kondensierend

Neigungsfehler (0° bis 90° bei 1000 W/m²) < 1%

Nivelliergenauigkeit < 0.2°

Detektorelement Thermosäule

Lagertemperaturbereich -40°C bis +80°C

IP-Schutzklasse

Empfohlene Anwendungsgebiete

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Kostengünstige Lösung fürRoutinemessungen inWetterstationen und imFeldeinsatz

4000 W/m²

Secondary Standard

285 bis 2800nm

7 bis 14µV/W/m²

10 bis 100Ω

0 bis 20mV

< 1.7s< 5s

< 7 W/m²< 2 W/m²

< 0.5%

< 0.2%

< 10 W/m²

< 3%

< 1% (-20°C bis +50°C)

180°

-40°C bis +80°C

0 bis 100% nicht-kondensierend

< 0.2%

< 0.1°

10K Thermistor(optional Pt-100)

Thermosäule

-40°C bis +80°C

67

4000 W/m²

Secondary Standard

200 bis 3600nm

7 bis 14µV/W/m²

10 bis 100Ω

0 bis 20mV

< 1.7s< 5s

< 3W/m²< 1W/m²

< 0.5%

< 0.2%

< 5 W/m²

< 3%

< 0.5% (-20°C bis +50°C)

180°

-40°C bis +80°C


< 0.2%

< 0.1°

10K Thermistor(optional Pt-100)

Thermosäule

-40°C bis +80°C

67

2000 W/m²

First Class

285 bis 2800nm

5 bis 20µV/W/m²

20 bis 200Ω

0 bis 30mV

< 6s< 18s

< 12 W/m²< 4 W/m²

< 1%

< 1%

< 20 W/m²

< 3%

< 4% (-10°C bis +40°C)

180°

-40°C bis +80°C


< 1%

< 0.1°

Thermosäule

-40°C bis +80°C

67

Qualitativ gute Messungenin hydrologischen Netz-werken, Überwachung vonGewächshäusern

Achtung: Die Spezifikationen stellen den ungünstigsten Fall, bzw. die Maximalwerte dar

CMP21 und CMP22 sind standardmäßig mit einem 10K-Thermistor ausgestattet, optional Pt-100

CMP21 und CMP22 werden mit individuellen Testdaten zu Richtungsverhalten und Temperaturabhängigkeit geliefert

4000 W/m²

Secondary Standard

285 bis 2800nm

7 bis 14µV/W/m²

10 bis 100Ω

0 bis 20mV

< 1.7s< 5s

< 7 W/m²< 2 W/m²

< 0.5%

< 0.2%

< 10 W/m²

< 3%

< 1% (-10°C bis +40°C)

180°

-40°C bis +80°C


< 0.2%

< 0.1°

Thermosäule

-40°C bis +80°C

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Meteorologische Netzwerke,Referenzmessungen inextremem Klima, Polar-oder Trockengebieten

Wissenschaftliche Forschungmit höchsten Anforder-ungen an Genauigkeitund Verlässlichkeit

MeteorologischeAnwendungen, PV-Paneeleund Sonnenkollektor-überwachung, Materialtest

CMP10 & CMP 11


HEAD OFFICE

Kipp & Zonen B.V. Delftechpark 36, 2628 XH Delft P.O. Box 507, 2600 AM Delft The Netherlands T: +31 (0) 15 2755 210 F: +31 (0) 15 2620 351 [email protected] www.kippzonen.com

44

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70-V

1311Messtechnik

Rolf





Einführung

Die Umgebungsbedingungen, denen ein Produkt ausgesetzt ist, wirken sich entsprechend auf dessen Material aus. Die genaue

Auswirkung wird im Freien in Bewitterungsstationen oder in speziellen Klimakammern erforscht. Diese Einrichtungen simulieren

Strahlungs- und Umwelteinflüsse, um extreme Testbedingungen für Alterungs- und Hitzebeständigkeit zu schaffen. Diese indus-

triellen Tests erfordern entsprechende Messinstrumente, mit denen die Licht-, bzw. Strahlungsintensität in der Testumgebung

aus verschiedenen Winkeln ermittelt werden kann. Das CM 4 wurde speziell dafür konzipiert, Solarstrahlung oder die Strahlung

künstlicher Lichtquellen unter extremen Temperaturbedingungen zu messen.

Kipp & Zonen produziert seit über 75 Jahren Pyranometer. Es

gibt Modelle in allen Preis- und Leistungsklassen, bis hin zu

den Besten, die es gibt. Alle entsprechen den Anforderungen

nach ISO 9060:1990 und sind rückführbar auf die Weltradio-

metrische Referenz (WRR) in Davos, Schweiz. Zu dieser

Weltstandardgruppe gehören auch Kipp & Zonen Instrumente.

FÜR STRAHLUNGSMESSUNGEN IM HOHEN TEMPERATURBEREICH

CM 4 · Hochtemperatur-Pyranometer

Hitzebeständiges Design

Erweiterter Betriebstemperaturbereich

Hervorragendes Temperaturverhalten

Eingebauter Pt-100 Temperatursensor

Hohe Strahlungs-Messkapazität

Kipp & Zonen B.V.



The Netherlands

T: +31 (0) 15 2755 210

F: +31 (0) 15 2620 351

[email protected]


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0-V

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HEAD OFFICE

Ø 46 mm

Ø 5.5 mm

55 m

m

34 m

m

Ø 53 mm

CM 4 Hochtemperatur-Pyranometer

Mit seinem Betriebstemperaturbereich von -40°C bis

+150°C und seinem Messbereich bis zu 4000 W/m² ist das

CM 4 einzigartig. Seine Komponenten sind speziell für den

Einsatz bei diesen hohen Temperaturen und der hohen

Strahlungsintensität ausgelegt.

Das CM 4 verfügt über eine hervorragende interne Tempe-

raturkompensation, sowie einen Pt-100 Temperatursensor, um

weitere Informationen über die Messbedingungen zu liefern.

Es wird mit einer Kalibriertabelle ausgeliefert, die die Empfind-

lichkeit des Sensors in verschiedenen Temperaturbereichen

und die maximale Messunsicherheit für die gemessene Strah-

lung für jeden der Bereiche angibt. Die Überwachung des

Temperatursensors während des Betriebes erleichtert die

anschließende Datenkorrektur und verbessert die Messung.

Anwendungsgebiete

Klimakammern und andere technische Einrichtungen mit

extremen Bedingungen sind typische Einsatzgebiete des

CM 4. Zum Beispiel werden Fahrzeuge unter extremen

Umweltbedingungen getestet, um die thermische Bean-

spruchung und Materialermüdung zu erforschen.

Das CM 4 ist ein speziell entwickeltes Radiometer zur Messung

der Solarstrahlung oder der Strahlung künstlicher Lichtquellen

bei extremen Temperaturen.

Es wird mit 10 m fest angebrachtem, temperaturbeständigem

Spezialkabel geliefert.

Spezifikationen

ISO 9060:1990 KLASSIFIZIERUNG

Spektralbereich (50 % Punkte)

Ansprechzeit (95 %)


Impedanz

Sichtfeld


Nulloffsets(a) Thermalstrahlung (200 W/m²)(b) Temperaturschwankung (5 K/h)

Neigungsfehler

Gewicht


Stoß- / Vibrationsfestigkeit

< 1 %

250 g

4000 W/m²

ICE721-3-2-2m2

Kabellänge 10 m

Empfindlichkeit (nominal)

Temperaturabhängigkeit der Empfindlichkeit(über jedes 50°C Intervall im Bereich von -20°C bis +150°C)

Relative Luftfeuchtigkeit

4 - 10 µV/W/m²

< 3

300 - 2800 nm

< 8 s

Abweichung (pro Jahr) < 1 %

< 3 %

< 20 W/m²

200 - 2000 Ω

180 °

- 40 °C bis + 150 °C

< 15 W/m² < 4 W/m²

Second Class

0 - 100 % RH

NB: Bei den vorgenannten Leistungsmerkmalen handelt es sich um Worst-Case Vorgaben und / oder Maximalwerte

Richtungsfehler(bis 80° bei 1000 W/m² senkrechter Einstrahlung)

MesstechnikRolf





Die intelligentere Art Solarstrahlung zu messen

Smart Pyranometer

Größere Effizienz durch digitale SignalerfassungRS-485 Schnittstelle mit Modbus®-Protokoll0 bis 1 V Spannungsausgang4 bis 20 mA StromausgangÄußerst niedriger Leistungsverbrauch

Einführung Die Solarstrahlung nimmt Einfluß auf fast jeden dynamischen Prozeß auf der Erdoberfläche, angefangen bei Strömungen der

Weltmeere, über das Wetter, bis hin zum Leben selbst. Daher sind genaue Langzeitmessungen der Strahlungsbilanz maßgebend

für das Verständnis des Erdklimas, für die Wetterkunde, für die Landwirtschaft, für die Hydrologie und für die Ökologie. Exakte

Daten der Solarstrahlung werden immer wichtigere Informationen bei der Solarenergie und anderen industriellen Applikationen.

SMP11

SMP10 SMP10 SMP3 SMP11

0 to 1 Vanalog

SMP-V

SMP-A

VoltmeterDatenlogger

Strahlung W/m²

4 to 20 mAanalog

AmperemeterDatenloggerindustrielles

SteuerungssystemStrahlung W/m²

RS-485Modbus®

DatenerfassungssystemPLCRTU

Computer

Strahlung W/m²Rohdaten

Detailierte DatenInstrumententyp

SeriennummerKalibrierhistorie

Interne TemperaturAnsprechbeschleunigung

Spannungsversorgung

5 bis 30 VDCSpannungsversorgung

Kipp & Zonen produziert nunmehr seit über 80 Jahren

Pyranometer. Es handelt sich hierbei um Radiometer, die

konzipiert sind für die Messung der Total (Global-) Strahlung

auf ebene Oberflächen, resultierend aus Strahlungsflüssen

im Wellenlängenbereich von 300 nm bis 3000 nm. Es gibt

Modelle aller Preis- und Leistungsklassen, bis hin zum

besten seiner Art, mit langer Lebensdauer in jeder Umgebung,

von der Wüste bis zur Antarktis.

Die Pyranometer entsprechen der ISO 9060:1990 und IEC

60904 und sind auf die World Radiometric Reference (WRR)

in Davos, Schweiz, rückführbar, wo die Kipp & Zonen Instru-

mente ein grundlegender Teil der World Standard Group

sind.

Mit den neuen intelligenten Pyranometern der SMP-Serie mit

Industriestandard-Interface vervollständigt Kipp & Zonen

sein Pyranometerspektrum weiter.

Aufgebaut auf dem bewährten Design und der Technologie

der CMP-Serie, die weltweit Anwendung findet, kommt mit

den SMP Pyranometern noch die digitale Signalverarbeitung

und Anbindung an industrielle Datenerfassungs- und

Überwachungssysteme hinzu. Kipp & Zonen hat ein Smart-

Interface mit Modbus®-Protokoll für die Kommunikation mit

PLC’s, Invertern, digitalen Überwachungssystemen und

Datenloggern der neuesten Generation entwickelt. Ebenso

gibt es wahlweise ein verstärktes Spannungs- oder

Stromausgangssignal für Instrumente mit hohem Analogein-

gangssignal oder Stromschleife.

Das Smart-Interface verfügt aber nicht nur über vielseitige

Ausgänge. Ein integrierter Temperatursensor und digitale,

polynomische Funktionen korrigieren die Temperatur-

abhängigkeit des Sensors. Die Ansprechzeit wurde

verbessert und die Ausgangssignale standardisiert, sodass

die Instrumente bei einer Rekalibrierung getauscht werden

können. Mittels des Modbus®-Protokolls stehen die

verschiedenen Informationen zu Instrumentenstatus und

Konfiguration mit Auswahlmöglichkeit zur Verfügung.

Die SMP-Pyranometer haben einen äußerst geringen

Leistungsverbrauch, sodass eine Erwärmung des Sensor-

inneren die Detektorleistung nicht beeinflußt. Sie arbeiten

mit einem breiten Spannungsversorgungsbereich und eignen

sich damit ideal für versorgungskritische Anwendungen.

Der analoge Ausgang kann problemlos an fast jeden

Datenlogger oder ebenso an stromsensitive mV-Eingänge

angeschlossen werden. Der Modbus® kommuniziert direkt mit

RTU’s, PLC’s, SCADA-Systemen, Industrienetzwerken und

Datenerfassungssystemen. Er stellt nicht nur Messdaten zur

Verfügung, der Benutzer kann darüber hinaus jederzeit

Informationen zum Pyranometer abrufen: Sensortyp und

Seriennummer, Sensoreinstellungen, Kalibrierhistorie,

Statusinformationen und weitere. Ein rekalibriertes Instru-

ment behält seine analogen und digitalen Kalibrierwerte, dies

erspart eine Neueinstellung des Datenerfassungssystems.

Die Pyranometer der SMP-Serie arbeiten mit einer Spannungs-

versorgung von 5 VDC bis 30 VDC und sind gegen Kurzschlüsse

und Verpolung geschützt.

Interfacing / AnschlussmöglichkeitenDie Pyranometer der SMP-Serie sind mit einem Smart-Interface ausgestattet. Es gibt zwei Versionen: die eine mit

Analogausgang 0 bis 1 V, die andere mit 4 bis 20 mA. Beide verfügen über 2-Draht RS-485-Interface mit Modbus®- (RTU)

Protokoll. Alle Ausgänge sind gegen Kurzschlüsse und Verpolung geschützt.

Nähere Informationen hierzu und weiteres Zubehör und Optionen finden Sie auf unserer Internetseite www.rg-messtechnik.de.

Die Systemfähigkeit der Pyranometer von Kipp & Zonen wird

durch umfangreiches Zubehör und vielerlei kompatible

Produkte erweitert. Hierzu gehören Montagevorrichtungen,

Ventilationseinheiten, Schattenringe, Tracking Systeme und

Datenlogger.


Um den gewünschten Spektralbereich und die Richtungs-

eigenschaften zu erreichen, sind die SMP-Pyranometer mit

Thermosäulen und Glasdomen ausgestattet. Beide verfügen

über eine eingebaute Nivellierlibelle u. Nivellierschrauben

und der Sonnenschirm verhindert jeweils das Aufheizen des

Gehäuses durch die Solarstrahlung. Die Signalkabel sind

standardmäßig 10 m lang und die Kontakte der wasserfesten

Steckverbinder sind vergoldet.

Auswahl des PyranometersSMP3 und SMP11 gibt es in zwei Versionen: ‘-V’ mit 0 bis 1 V

Analogausgang, und ‘-A’ mit 4 bis 20 mA Ausgang. Beide

Versionen verfügen über ein Modbus®-Interface, einen

äußerst geringen Leistungsverbrauch und werden mit umfas-

senden rückführbaren Kalibrierzertifikaten geliefert. Die

Auswahl des für eine Anwendung geeignetsten

Instruments richtet sich nach gewünschter Genauigkeit und

Leistungsfähigkeit.

Das SMP10 ist ein secondary standard Pyranometer mit bestem

Preis- / Leistungsverhältnis. Basierend auf der bewährten SMP11

Technologie ist das SMP10 für Anwendungsräume konzipiert, wo

eine regelmässige Wartung nur unter erschwerten Bedingungen

möglich ist und / oder die Betriebskosten möglichst gering sein

sollen. Es ist mit einer internen Trocknungspatrone ausgestattet,

die mind. 10 Jahre hält. Dies reduziert den Wartungsaufwand um

ein vielfaches. Der Zeitintervall für die Reinigung des Glasdomes

kann verlängert werden, bei max. Messqualität, wenn das SMP10

zusätzlich mit der Ventilationseinheit CVF4 versehen wird.

SMP10

Das SMP3 ist kleiner und leichter als das SMP11-Pyranometer

und hat einen einzelnen, robusten 4 mm dicken Glasdom, der

die Thermosäule vor Umwelteinflüssen schützt. Es eignet

sich daher hervorragend für Überwachungsfunktionen im

Solarenergiesektor, in der Agrarwirtschaft, im Gartenbau, in

der Hydrologie und in der Industrie. Seine digitale Tempera-

turkompensation macht es zum derzeit besten Second Class

Pyranometer nach ISO 9060:1990 mit der schnellsten

Ansprechzeit.

SMP3

Das SMP11 ist mit seinem doppelten höherwertigen Glasdom,

seiner größeren thermischen Masse und seinem weiterent-

wickelten Detektorelement wesentlich besser als das SMP3 und

übertrifft sogar die Anforderungen für ISO Secondary Standard

Pyranometer. Es eignet sich ideal für die Einschätzung der

Strahlungsleistung an einem bestimmten Standort, für

technologische Forschungen, für den Bereich Solarenergie-

technik und kann auch ausgezeichnet auf Solartrackern in

meteorologischen Solar-Überwachungsnetzwerken eingesetzt

werden.

SMP11

Kipp & Zonen B.V.



The Netherlands

+31 (0) 15 2755 210

[email protected]

www.kippzonen.com


HEAD OFFICE

44

1433

3-V

1411

68

mm

Ø50 mm

Ø150 mm

SMP11 Gehäuse

68

mm

Ø50 mm

Ø150 mm

SMP10 Gehäuse6

8 m

m

Ø32 mm

Ø110 mm

SMP3 Gehäuse

Secondary Standard

285 bis 2800nm

0 bis 1 V-200 bis 2000 W/m²

4 bis 20mA0 bis 1600 W/m²

RS-485 Modbus®

-400 bis 4000 W/m²

< 0.7s< 2s

< 7 W/m²< 2 W/m²

< 0.5%

< 0.2%

< 10 W/m²

< 1% (-20°C bis +50°C)< 2% (-40°C bis +70°C)

< 3%

< 0.2%

180°

< 0.1°

5 bis 30 VDC

-V Version: 55mW-A Version: 100mW

Thermosäule

Smart Sensor Explorer Software,zur Konfiguration, Test und Datenlogging

-40°C bis +80°C

-40°C bis +80°C

67

0 to 100% nicht kondensierend

ISO 9060:1990 Klassifizierung

Spezifikationen SMP3 SMP10 & SMP11


Analogausgangsbereich


Digitalausgang

Digitalausgang max. Bereich

Ansprechzeit (63%)Ansprechzeit (95%)

Null-Offsets(a) Thermalstrahlung (bei 200 W/m²)(b) Temperaturabhängigkeit (5 K/h)

Stabilitätsabweichung (pro Jahr)


Richtungsfehler(bis zu 80° mit 1000 W/m² Strahlung)

Temperaturabhängigkeit der Empfindlichkeit

Leistungsaufnahme (bei 12 VDC)

Software, Windows™

Spektrale Selektivität (350 bis 1500 nm)

Neigungsfehler (0° bis 90° bei 1000 W/m²)

Sichtfeld

Nivelliergenauigkeit

Spannungsversorgung

Detektortyp



Luftfeuchtigkeitsbereich

IP-Schutzklasse

Second Class

300 bis 2800nm

0 bis 1 V-200 bis 2000 W/m²

4 bis 20mA0 bis 1600 W/m²

RS-485 Modbus®

-400 bis 2000 W/m²

< 1.5s< 12s

< 15 W/m²< 5 W/m²

< 1%

< 1.5%

< 20 W/m²

< 3% (-20°C bis +50°C)< 5% (-40°C bis +70°C)

-V Version: 55mW-A Version: 100mW

Smart Sensor Explorer Software,zur Konfiguration, Test und Datenlogging

< 3%

< 1%

180°

< 0.2°

5 bis 30 VDC

Thermosäule

-40°C bis +80°C

-40°C bis +80°C


67

Hochwertige Lösung für die Leistungsüberwachung bei PV Paneelenund Sonnenkollektoren, für die Erforschung der Solarenergie, die Er-tragsermittlung, Materialtests, meteorologische und Klimanetzwerke

Empfohlene Anwendungsgebiete Kostengünstige Lösung für die Überwachung von Photovoltaik-anlagen, für Routinemessungen in Wetterstationen, für die Anwendung in Landwirtschaft, Gartenbau und Hydrologie


MesstechnikRolf





FÜR DIE PRÄZISE MESSUNG DER GLOBALSTRAHLUNGUND DER REFLEKTIERTEN STRAHLUNG

Albedometer

Spezifikationen nach ISO 9060:1990 und IEC 60904 Standard

Zur Messung der ankommenden und reflektierten Solarstrahlung mit nur einem Instrument

Leicht transportierbar für Feldeinsätze

Wird weltweit in der Meteorologie, Hydrologie und Klimaforschung eingesetzt

Einführung

Die Albedo ist die von einer Oberfläche im Wellenlängenbereich 300 bis 3000 Nanometer (nm) diffus reflektierte kurzwellige

Sonnenstrahlung. Sie ist das Verhältnis von reflektierter Strahlung zu ankommender Strahlung und variiert von 0 (dunkel) bis

1 (hell). Z. B. liegt die Albedo von Gras bei 0.15, von trockenem Sand bei 0.5 und frischem Schnee bei 0.8.

Ein Albedometer besteht aus zwei Pyranometern. Der nach oben gerichtete Sensor misst die ankommende Solar-strahlung, der nach unten gerichtete misst die von der Oberfläche reflektierte Strahlung. Wenn die zwei Sensor-signale in einen W/m2 Strahlungswert umgewandelt wurden, kann die Albedo problemlos berechnet werden.

Kipp & Zonen produziert seit über 75 Jahren Pyranometer und von dieser Erfahrung und Technologie profitieren auch die Albedometer. Sie entsprechen den Anforderungen der ISO 9060:1990 und sind rückführbar auf die World Radiometric Reference (WRR) in Davos, Schweiz, wo die Kipp & Zonen Sensoren zur dortigen World Standard Group (WSG) gehören.

Kipp & Zonen B.V.



The Netherlands

T: +31 (0) 15 2755 210

F: +31 (0) 15 2620 351

[email protected]


44

1431

7 - V

120

1

HEAD OFFICE

AnwendungsbereicheDie Kipp & Zonen Albedometer wurden für den Einsatz in jeglicher Umgebung konzipiert, angefangen bei der Antarktis bis hin zur Wüste. Sie werden auf der ganzen Welt für meteo-rologische, hydrologische, klimatische und landwirtschaftliche Forschungen eingesetzt. Spezielles Einsatzgebiet bei der Erfor-schung des Klimawandels ist die Messung der wechselnden Albedo auf Gletschern, Schnee- und Eisfeldern. Die Kipp & Zonen CMA Albedometer sind alles-in-einem Sensoren mit langer Lebensdauer und wenig Wartungsaufwand. Ihr geringes Gewicht macht sie ideal für den Feldeinsatz.

Auswahl des albedometersDie Auswahl des richtigen Albedometers hängt von der gewünschten Genauigkeit und Leistungsanforderung ab. Die CMA Albedometer verfügen über Breitband-Thermosäulen-Detektoren, doppelte Glasdome, sowie eine Nivellierlibelle und weiße Sonnenschirme, um die Erwärmumg des Gerätekörpers zu verhindern. Der wasserfeste Steckverbinder am 10 m langen Signalkabel ist mit vergoldeten Kontakten versehen. Die Sensoren benötigen keine Spannungsversorgung und werden mit einem Kalibrierzertifikat ausgeliefert, das auf die WRR rückführ-bar ist.

Das CMA 6 ist ein ISO First Class Albedometer bestehend aus zwei CMP 6 Pyranometern in einem Gehäuse. Ein unterer Schirm sorgt dafür, daß der untere Glasdom bei Sonnenauf- und -untergang nicht direkt angestrahlt wird, und die einschraub-bare Trocknungspatrone schützt das Geräteinnere vor Feuchtig-keit. Mit dem integrierten Montagestab läßt sich das Gerät leicht an einem Mast befestigen. Aufgrund seiner Qualität und Wirtschaftlichkeit eignet sich das CMA 6 ausgezeichnet für den Einsatz in der Meteorologie, Hydrologie und Landwirtschaft.

Das CMA 11 besteht aus zwei CMP 11 Pyranometern und entspricht dem höchsten Standard nach ISO Klassifizierung, dem Secondary Standard. Es besitzt sämtliche Eigenschaften des CMA 6, aber darüberhinaus ein Sensorelement mit noch kürzerer Ansprechzeit und Temperaturkompensation.

Das CMA 11 empfiehlt sich für wissenschaftliche Anwendungen, bei denen höchste Anforderungen an die Genauigkeit gestellt werden.

Andere KonfigurationenMan kann ein Einstiegsmodell konfigurieren, indem man zwei Pyranometer CMP 3 mit Hilfe des Montagestabs zu einem Albedometer montiert. Hochklassigere Albedometer kann man auch aus zwei Pyranometern CMP 21 oder CMP 22 und der Montagevorrichtung CMF 1 zusammenbauen. Der Einsatz von Ventilationseinheiten mit den Geräten ist ebenfalls möglich.

Spezifikationen CMA6 CMA11

ISO 9060:1990 KLASSIFIZIERUNG

Ansprechzeit (95%)

Neigungsfehler (bei 1000 W/m²)

Nichtlinearität (0 - 1000 W/m²)

Empfindlichkeit

Impedanz



Max. Strahlungsaufnahme

Richtungsfehler(bei 80° und 1000 W/m²)

Gewicht (incl. Stab & Kabel)

Temperaturabhängigkeitder Empfindlichkeit

Optional sind Kabel mit 25 m und 50 m Länge erhältlich.Die Geräte der CMA-Serie sind standardmäßig mit 10 m Kabel versehen.

1.2 kg

<10 W/m²

<1% (-10 bis +40°C)

<5 s

<0.2%

7 bis 14 μV/W/m²

10 bis 100

-40 bis +80°C

285 bis 2800 nm

4000 W/m²

Secondary Standard

<0.2%

1.2 kg

<20 W/m²

<4% (-10 bis +40°C)

<18 s

<1%

5 bis 20 μV/W/m²

20 bis 200

-40 bis +80°C

285 bis 2800 nm

2000 W/m²

First Class

<1%

Ø 150 mm

Ø 128 mm464 mm

Ø 1

6 m

m

114

mm

Ø 50 mm (2x)


MesstechnikRolf





ZUR PRÄZISEN MESSUNG DER FERN-INFRAROTSTRAHLUNG

Pyrgeometer

Messung der vom Himmel und den Wolken eingehenden Wärmestrahlung

Messung der von der Erdoberfläche abgehenden Wärmestrahlung

Einsatz auf der ganzen Welt in der Meteorologie, Hydrologie und Klimaforschung

Zuverlässig bei jedem Wetter

Leicht zu tragen für den Feldeinsatz

Das CGR 3 ist das Pendant zum CMP 3 Pyranometer. Es verfügt über ein flaches Siliziumfenster mit 150° Sichtfeld. Durch seine geringe Größe und dichte Konstruktion eignet es sich hervorragend für Gartenbau und Landwirtschaft. Optional ist ein anschraubbarer Montagestab erhältlich.

Einleitung

Die von der Sonne ausgehende Strahlung ist hauptsächlich

kurzwellig im Bereich von 300 bis 4000 nm (4 μm)

einschließlich der sichtbaren und der UV-Strahlung. Ein Teil

dieser Strahlung wird von den Wolken, von Aerosolen und

Molekülen in der Atmosphäre absorbiert, die sich hierdurch

erwärmt und langwellige Strahlung abgibt. Das ist die

Fern-Infrarot-Wärmeenergie (FIR) im Bereich ab 4.5 μm bis über

40 μm. Beide, die kurzwellige und die langwellige Strahlung

erreichen die Erde. Ein Teil hiervon wird reflektiert, die restliche

Strahlung erwärmt die Erdoberfläche. Diese gibt wiederum

langwellige Wärmeenergie nach oben ab.

Das Verhältnis von ein- und ausgehender Kurz- und Langwellen-strahlung wird als Energiebilanz bezeichnet. Die kurzwellige Strahlung wird mit Pyranometern, die langwellige mit Pyrgeo-metern gemessen.

Die Kipp & Zonen Pyrgeometer entsprechen den Vorgaben der WMO (World Meteorological Organisation) und sind rückführbar auf die WISG (World Infrared Standard Group) in Davos, Schweiz, wobei das CGR4 von Kipp & Zonen zu dieser Instru-mentengruppe gehört.

Anwendungsbereiche

Die CGR Pyrgeometer wurden für den Einsatz in jeglicher Umgebung entwickelt, von der Antarktis bis hin zur Wüste. Sie können überall auf der Welt in der Meteorologie, in der Hydrologie, in der Klimaforschung, oder in der Landwirt-schaft eingesetzt werden; überall dort, wo genaue Messungen der Strahlungsbilanz erforderlich sind. Die Kipp & Zonen Pyrgeometer verfügen über eine lange Lebensdauer bei geringem Wartungsaufwand.

Das Pyrgeometer-Programm

Ein Pyrgeometer erzeugt ein Signal proportional zum Strahlungsaustausch zwischen Instrument und Himmel (oder Erde) innerhalb seines Sichtfeldes. Der Signalaus-gang kann positiv oder negativ sein.

Ist z. B. der Himmel kälter als das Pyrgeometer, gibt das Pyrgeometer Strahlung an den Himmel ab und somit ist der Signalausgang negativ.

Soll die ankommende oder ausgehende Fern-Infrarot-strahlung berechnet werden, muß die Gehäusetemperatur nahe des Detektorelements bekannt sein und simultan zum Detektorsignal aufgezeichnet werden.

Die Kipp & Zonen CGR Pyrgeometer sind mit Siliziumdomen ausgestattet, die Infrarotstrahlung durchlassen, aber innen mit einer dünnen Beschichtung versehen sind, die kurzwellige Solarstrahlung blockiert und verhindert, daß diese das breitbandige Thermosäulenelement erreicht.

Die Geräte sind mit 10K Thermistoren (Pt-100 optional) und Nivellierlibellen versehen und der weiße Sonnenschirm verhindert die Aufheizung des Gehäuses. Die Standardlänge des Kabels beträgt 10m und die Kontakte des wasserfesten Steckverbinders sind vergoldet.

Die Pyrgeometer benötigen keine Stromversorgung und werden kalibriert mit Zertifikaten ausgeliefert, die auf die WISG (World Infrared Standard Group) rückführbar sind. Die Auswahl des geeigneten Modells richtet sich nach der gewünschten Genauigkeit und Leistung.

Das CGR 4 ist das im Augenblick beste erhältliche Pyrgeo-meter und wird für wissenschaftliche Anwendungen und Top-Level Solarstrahlungs-Messnetze, wie z. B. das BSRN (Base Line Surface Radiation Network) der WMO verwendet. Es ist das Pendant zu den Pyranometern CMP 11, CMP 21 und CMP 22.

Das CGR 4 hat einen speziellen meniskusförmigen Silizium-dom mit einem Sichtfeld von 180° und einer Hartkarbon-beschichtung für eine gleichmäßige spektrale Empfind-lichkeit und als zusätzlichen Oberflächenschutz. Das Sensor-element verfügt über eine Kompensation für Änderungen der Empfindlichkeit aufgrund von Temperaturschwankungen.

Alle Pyrgeometerfenster bestehen aus Materialien, die einen Großteil der kurzwelligen Strahlung absorbieren. Das Fenster erwärmt sich und es ergibt sich ein Offset. Daher wäre es für eine höhere Genauigkeit notwendig, das Pyrgeometer vor direkter Solarstrahlung abzuschatten, um diesen Effekt zu minimieren. Das einzigartige Design des CGR 4 jedoch reduziert diesen Offset auf ein vernachlässigbares Niveau (speziell mit Ventilation) und eine Überwachung der Domtemperatur oder dessen Abschattung erübrigen sich.

Zusammenstellung eines systems

Das Leistungsspektrum der Kipp & Zonen Pyrgeometer wird durch eine große Auswahl an kompatiblen Geräten und Zubehör noch erweitert. Sie finden nähere Angaben hierzu im

Produktkatalog auf unserer Internetseitewww.rg-messtechnik.de

Ventilationseinheit

Die CVF 3 Ventilationseinheit ist nicht nur für den Einsatz mit CMP-Pyranometern, sondern auch mit dem CGR 4 Pyrgeo-meter konzipiert. Die Belüftung hilft, den Dom sauber zu halten und reduziert thermale Offsets, indem sie dessen Temperatur stabilisiert. Die CVF 3 hat zwei Heizstufen, um Regentropfen, Tau, Frost oder Schnee zu beseitigen.

Nachführsystem

Die Tracker SOLYS 2 und 2AP führen ein Pyrheliometer zur Direktstrahlungsmessung zuverlässig der Sonne nach. Mit einer Abschattung, zwei Pyranometern (davon eines abge-schattet) und einem CGR 4 Pyrgeometer (ebenfalls abgeschat-tet) versehen, erfüllt ein Tracker die Anforderungen einer Basis-BSRN-Station.

Datenlogger

Es gibt von Kipp & Zonen eine Auswahl an Datenloggern für den Einsatz mit CGR Pyrgeometern.

Signalverstärkung

Pyrgeometer erzeugen kleine Ausgangssignale im mV-Bereich. Die AMPBOX wandelt ein solches Signal in ein

Industriestandard 4 - 20 mA Stromschleifensignal und erzeugt einen festgelegten Ausgangsbereich in W/m². Der Nullpunkt ist versetzt, um negative Anzeigewerte zu ermögli-chen. Die Signalverstärkung empfiehlt sich vor allem in lauter Umgebung, in Verbindung mit Datenerfassungssystemen mit höherem Signaleingang, oder wenn lange Kabel (> 100m) eingesetzt werden.

Montageplatten

Kipp & Zonen bietet zwei Montagevorrichtungen an, die sich für beide CGR Pyrgeometer eignen. Die CMF 1 ist eine kleine runde Platte mit integriertem Montagestab für die Anbrin-gung eines nach oben und / oder eines nach unten gerichteten Pyrgeometers. Die CMF 2 ist die größere Version und kann auch ein CGR 4 in Verbindung mit einer Ventilationseinheit CVF 3 aufnehmen.

Netto-Langwellen-Radiometer

Netto-Langwellenstrahlung kann mittels zweier Pyrgeometer, eines nach oben und eines nach unten gerichtet, ermittelt werden. Das CGR 3 ist speziell so konzipiert, daß zwei Geräte mittels des optionalen Montagestabes Rücken-an-Rücken montiert werden können. In diesem Fall ist die Temperatur beider Pyrgeometer gleich und irrelevant für die Berechnung der Nettostrahlung.

Kipp & Zonen B.V.



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F: +31 (0) 15 2620 351

[email protected] 44

1430

5-V

110

1

HEAD OFFICE

Spezifikationen

Ansprechzeit (95 %)

Nichtlinearität (-250 bis +250 W/m²)

Empfindlichkeit

Sichtfeld


Spektralbereich (50 % Punkte)

Strahlungsaufnahme (netto)

Offset durch Aufheizen des Siliziumfensters(bei 1000 W/m² Einstrahlung)

Temperaturabhängigkeitder Empfindlichkeit

CGR 4

< 18 s

< 1 %

5 bis 15 μV/W/m²

180 °

-40 °C bis +80 °C

4.5 bis 42 μm

-250 bis +250 W/m²

< 4 W/m²

< 1 %(-20 °C bis +50 °C)

CGR 3

< 18 s

Stabilitätsabweichung (pro Jahr) < 1 %< 1 %

< 1 %

5 bis 15 μV/W/m²

150 °

-40 °C bis +80 °C

4.5 bis 42 μm

-250 bis +250 W/m²

< 15 W/m²

< 5 %(-10 °C bis +40 °C)

Standardkabellänge für die CGR Instrumente ist 10 m. Optional sind 25 m und 50 m erhältlich

76.5

mm

Ø 50 mm

Ø 150 mm

68

.3 m

m

Ø 30 mm

Ø 110 mm

10K Thermistor (YSI 44031) ist Standard-Ausrüstung oder optional Pt-100 Temperatursensor

In den meisten Fällen ist das Pyrgeometer Ausgangssignal negativ und es ist eine passende Datenerfassungsausrüstung erforderlich



MesstechnikRolf





FÜR DIE UNBEAUFSICHTIGTE MESSUNG DER DIREKTSTRAHLUNG

Pyrheliometer

Die klassische Passivversion mit mV-Ausgang oder die Smart-Version mit digitalem Signalausgang

RS-485 serielle Schnittstelle mit Modbus® Protokoll

0 bis 1 V Spannungsausgang

4 bis 20 mA Stromausgang

Extrem geringer Leistungsverbrauch

Die Kipp & Zonen ‘Smart’ Radiometer sind individuell adressierbar und können via einer Multidrop-Konfiguration an ein einzelnes RS-485 Kabel angeschlossen werden, das hunderte von Metern lang sein kann. Das erleichtert die Installation und reduziert die Verkabelungskosten. Ein auf einen Kipp & Zonen Tracker montiertes SHP1 ergibt zusammen mit ‘Smart’ Pyranometern und Pyrgeometern eine komplette digitale Solarüberwachungsstation.

Ein Pyrheliometer ist speziell dafür konzipiert, die direkte Strahlung, oder auch DNI (direkte Normalstrahlung) genannt, zu messen und daher ist sein Sichtfeld auf 5 ° begrenzt. Dies wird durch die Form der Kollimationsröhre, mit Präzisionsblenden und das spezielle Detektorelement

erreicht. Die vordere Blende ist zum Schutz des Instrumentes mit einem Quarzfenster versehen, das zudem als Filter fungiert, der nur Strahlung mit Wellenlängen zwischen 200 nm und 4000 nm durchläßt. Pyrheliometer sind mit einemRegenschild und einer integrierten Justierhilfe ausgestattet.

Einführung

Die Solarstrahlung ist die treibende Kraft für biologische und geophysische Prozesse in der Meteorologie, Klimatologie und Umwelt. Die Sonne bestrahlt die Erdatmosphäre mit einer durchschnittlichen Intensität von 1367 W/m². Auf ihrem Weg durch die Atmosphäre wird die Sonnenstrahlung absorbiert und gestreut. Dies bewirkt, daß die Komponenten der Solarstrahlung, die den Erdboden erreichen, ganz verschieden sind. Die direkte Komponente ist die senkrecht von der Sonne auf die Erde auftreffende Strahlung, während die diffuse Komponente, die durch die Erdatmosphäre gestreute Strahlung, von allen Seiten kommt.

Das CHP 1 ist ein robustes und zuverlässiges Pyrheliometer, das keine Spannungsversorgung benötigt. Sein Detektorelement ist ähnlich dem der hochklassigen Pyranometer CMP 21 und CMP 22, das äußere Temperatureinflüsse minimiert und über eine schnelle Ansprechzeit verfügt. Das CHP 1 ist standardmäßig sowohl mit einem 10 K Thermistor, als auch mit einem Pt-100 Temperatursensor zur Überwachung der Temperatur-abhängigkeit, deren Daten mit jedem CHP 1 mitgeliefert werden, bestückt. Dank des steckbaren Kabels und der einschraubbaren Trocknungspatrone ist das Gerät leicht zu installieren und instandzuhalten.

Das SHP1 mit seiner Kombination von CHP 1 Sensortechnologie und einem Smart-Interface zählt zu den derzeit besten Pyrheliometern. Schlüsselfunktionen sind seine digitale Signalerfassung und die für industrielle Datenerfassungs- und Überwachungssysteme optimierten Schnittstellen.

Das Smart-Interface verfügt nicht nur über vielfältige Ausgänge, sondern auch eine verbesserte Ansprechzeit. Der integrierte Temperatursensor und digitale polynomische Funktionen korrigieren die Temperaturabhängigkeit des Detektorelements für den Bereich -40°C bis +70°C.

Der standardisierte Ausgang erleichtert den Austausch der Geräte untereinander zum Beispiel für eine Rekalibrierung. Dank des Modbus® Protokolls stehen ausführliche Informationen zu Instrumentenstatus und -konfiguration mit Auswahlmöglichkeit zur Verfügung.

Das SHP1 Pyrheliometer hat einen äußerst geringen Leistungsverbrauch, sodaß eine Erwärmung des Sensorinneren die Detektorleistung nicht beeinflußt. Es arbeitet mit einem breiten Spannungsversorgungsbereich und eignet sich damit ideal für versorgungskritische Anwendungen.

Die Spezifikationen von CHP 1 und SHP1 übertreffen deutlich die von ISO und WMO vorgegebenen Leistungsmerkmale für First Class Pyrheliometer. Jedes Instrument wird mit einem Kalibrierzertifikat geliefert, das auf die weltradiometrische Referenz rückführbar ist.

Auswahl des pyrheliometers

Mehr Information zu diesen Instrumenten, Optionen und Zubehör finden Sie auf unserer Internetseite: www.rg-messtechnik.de

Ein Pyrheliometer muß ständig so ausgerichtet sein, daß sich die Sonne immer direkt über seinem Sichtfeld befindet. Die Kipp & Zonen Tracking Systeme garantieren, daß das

Aufbau eines Systems

Pyrheliometer für die Messung der Direktstrahlung immer korrekt ausgerichtet ist. Mehr Informationen hierzu auch im Datenblatt für die Tracking Systeme.

Das CHP 1 ist ein Allwetter-Pyrheliometer für die ständige Messung der Direktstrahlung. Seine Spezifikationen übertreffen die Anforderungen für wissenschaftlich anspruchsvollste Netzwerke, wie zum Beispiel des ‘BSRN - Base Line Radiation Network’ oder des Programms zur Erforschung des Weltklimas. Diese Netzwerke benötigen präzise und zuverlässige Langzeitmessungen für die Untersuchung des Klimawandels.

Anwendungsbereiche

Das SHP1 eignet sich speziell für den Einsatz im Bereich erneuerbarer Energien. Die meisten Datenerfassungs- und Überwachungssysteme im Solarenergiesektor stellen keinen kleinen Spannungseingang zur Verfügung. Für die Erforschung von Photovoltaiksystemen und -materialien sind genaue Daten über die Direktstrahlung notwendig. Bei der Auswahl geeigneter Standorte für Solarparks spielt die über das Jahr hinweg ankommende Energie eine entscheidende Rolle.

0 bis 1 Vanalog

SpannungsmesserDatenlogger

Strahlung W/m²

4 bis 20 mAanalog

StrommesserDatenlogger

industrielle ÜberwachungssystemeStrahlung W/m²

RS-485Modbus®

DatenerfassungssystemPLCRTU

Computer

Strahlung W/m²Rohdaten

verbesserte DatenInstrumententyp

SeriennummerKalibrierhistorie

Interne TemperaturAnsprechbeschleunigung

Spannungsversorgung

5 bis 30 VDCSpannungsversorgung

Das CHP 1 hat einen maximalen Ausgang von 25 mV unter atmosphärischen Bedingungen und benötigt einen Datenlogger mit Analogeingang und mindestens 12 bit Übertragungsrate über diesen Bereich. Eine Spannungsversorgung für das CHP 1 ist nicht notwendig.

Das SHP1 ist mit einem Smart-Interface ausgestattet. Es gibt zwei Ausführungen, eine mit analogem Ausgang von 0 bis 1 V und die andere mit 4 bis 20 mA. Beide Versionen verfügen über eine 2-Draht RS-485 Schnittstelle mit Modbus® Protokoll. Alle Ein- und Ausgänge sind verpolungssicher und gegen Überspannung und Kurzschlüsse geschützt. Das SHP1 kann mit einer

Spannungsversorgung von 5 bis 30 V betrieben werden. Die analogen Ausgänge können problemlos an fast jeden Datenlogger oder ebenso an stromsensitive mV-Eingänge angeschlossen werden. Der Modbus® kommuniziert direkt mit RTU’s, PLC’s, SCADA Systemen, Industrienetzwerken und Datenerfassungssystemen.

Es stehen nicht nur die Meßdaten zur Verfügung, der Benutzer kann auch die Seriennummer, die Sensorkonfiguration, Kalibrierhistorie, den Status und einiges andere abfragen. Ein rekalibriertes Instrument behält seine analogen und digitalen Kalibrierwerte, dies erspart eine Neueinstellung des Datenerfassungssystems.

Kommunikation

SHP1-V

SHP1-A


Spezifikationen

Andere Spezifikationen

SHP1CHP 1

NB: Bei den vorgenannten Leistungsmerkmalen handelt es sich um Worst-Case Vorgaben und/oder Maximalwerte

Kalibrierzertifikat - rückführbar auf WRR, mehrsprachige Kurzanleitung, Produkt CD

(1) Der Analogausgang des SHP1 kann vom Benutzer auf ein Maximum von -200 bis +4000 W/m² gesetzt werden(2) Der Lieferumfang enthält ein Zertifikat mit Temperaturabhängigkeitskurve(3) Die Ausgangssignale (analog + digital) eines jeden SHP1 sind temperaturkorrigiert im Bereich von -40 °C bis +70 °C

Präzise Erfassung der Direktstrahlung für meteorologische Stationen oder im Solarenergiebereich

Die Standard-Kabellänge der CHP 1 und SHP1 Pyrheliometer ist 10 m; optionale Kabellängen sind 25 m und 50 m

316 mm (CHP 1); 322 mm (SHP1)74 mm

76 m

m

Ø38

mm

ISO 9060:1990 Klassifizierung

Ansprechzeit (63%)

Ansprechzeit (95%)

Nulloffset aufgrund von Temperaturänderungen (5 K/Std)

Stabilitätsabweichung



Empfindlichkeit

Analogausgang


Digitaler Ausgang


Voller Sichtfeldwinkel


Luftfeuchtigkeit

Spektralbereich (50%-Punkte)

Erforderliche Nachführgenauigkeit

Gewicht (ohne Kabel)

Neigungswinkel

Temperatursensor

Spannungsversorgung

Leistungsaufnahme (bei 12 VDC)

Erwartete tägliche Ungenauigkeit

Dokumentation

Empfohlene Anwendungsgebiete

First Class

< 1,7s

< 5s

< 1 W/m²

< 0,5%

< 0,2%

< 0,5% (-20°C bis +50°C)

7 bis 14 μV/W/m²

10 bis 20 mV bei 1400 W/m²

0 bis 4000 W/m²

N/A

-40°C bis +80°C

5° ± 0,2°

4000 W/m²

0 bis 100% RH

200 bis 4000 nm

< 0,5° vom Ideal

0,9 kg

1° ± 0,2°

Pt-100 und 10K Thermistor (2)

N/A

N/A

< 1 %

V-Version: 0 bis 1 VA-Version: 4 bis 20 mA

V-Version: -200 bis 2000 W/m² (1)

A-Version: 0 bis 1600 W/m²

2-Draht RS-485, Modbus® Protokoll

-40°C bis +80°C

5° ± 0,2°

4000 W/m²

0 bis 100% RH

200 bis 4000 nm

< 0,5° vom Ideal

0,9 kg

1° ± 0,2°

Intern (3)

5 bis 30 VDC

V-Version: 55 mWA-Version: 100 mW

< 1 %

First Class

< 0,7s

< 2s

< 1 W/m²

< 0,5%

< 0,2%

< 0,5% (-30°C bis +60°C)

N/A

HEAD OFFICE


44

1431

6-V

130

1

MesstechnikRolf





FÜR DIE GENAUESTE MESSUNG DER ULTRAVIOLETTEN STRAHLUNG

Breitband UV-Radiometer

Optimiertes Spektralverhalten für UVA, UVB und UVE/UVITemperaturstabilisierte DetektorelementeKosteneffiziente Dual-Band Modelle‘Total UV’ RadiometerGengenbach

100 1000 10000 100000

Anwendungsbereiche

Die Messung der "Gesamt-UV" wird allgemein in meteorolo-gischen und klimatischen Stationen als Erweiterung der Überwachung von Solarstrahlung durch Pyranometer einge-setzt. Sie wird ebenso für die Messung der UV-Leistung künstlicher Lichtquellen und Sonnensimulationen bei der Erforschung erneuerbarer Energien herangezogen.

Messungen der UVA- und UVB-Strahlung dienen zur Überwa-chung und Erforschung der Auswirkung von Solarstrahlung auf Pflanzen und Tiere. Wichtige Aspekte bei der Materialprüfung sind Alterungseffekte, die durch die Einwirkung von UV-Strahlung im Freien entstehen, wie z. B. Versprödung oder Verfärbung. Es werden aber auch Messungen unter kontrol-lierten Bedingungen in Klimakammern und mit künstlichen UV-Lichtquellen durchgeführt.

Die Überwachung der UVE dient humanbiologischen und medizinischen Anwendungen, wobei es wichtig ist, dass die Messung dem erythemen Reaktionsspektrum der menschlichen Haut entspricht. Die Daten werden zur Kalkulation des UV-Index für Wetterberichte im Rahmen der Gesundheitsfür-sorge verwendet. So wird die UVE auch bei der Entwicklung von Kosmetika, Sun Blockern und Cremes und anderen die Haut schützenden Materialien berücksichtigt.

Auswahl des UV-Radiometers

Das Kipp & Zonen Programm umfasst eine ganze Reihe von UVS-Breitband Radiometern für die genaue Messung der UV-Strahlung. Radiometer für den UVA-, UVB- und UVE-Bereich erfüllen verschiedene Messanforderungen und es gibt auch Dual-Band Modelle. Die einzigartige UVIATOR-Software für die UVS verbessert noch die Genauigkeit der Messungen, indem sie den Ozonanteil der Atmosphäre und den Sonnenstand berück-sichtigt.

Für die Messung der "Gesamt-UV"-Strahlung eignet sich der CUV 5 am besten.

Für ultimative UV-Messungen gibt es von Kipp & Zonen das Brewer Mk III Spektrophotometer.

Modell Zur Messung von

CUV 5 ‘Gesamt-UV’ Strahlung

UVS-A-T UVA-Strahlung

UVS-B-T UVB-Strahlung

UVS-E-T Erythem-aktive UV-Strahlung

UVS-AB-T UVA- + UVB-Strahlung

UVS-AE-T UVA- + Erythem-aktive UV-Strahlung

Wellenlänge [nm] UVBUVC UVA sichtbar Nah-Infrarot Fern-Infrarot

Einführung

Der ultraviolette (UV) Teil des Solarspektrums hat verschiedenerlei positive Auswirkungen auf die menschliche Physiologie, aber

allzuviel ist auch hier ungesund. Der UV-Bereich hat einen Wellenlängenbereich von 100-280 nm (UVC), 280-315 nm (UVB) und

315-400 nm (UVA). Beinahe die gesamte UVC-, und ca. 90 % der UVB-Strahlung werden von der Erdatmosphäre absorbiert.

Die UV-Strahlung hilft uns, Vitamin D zu produzieren, aber sie kann auch die Haut verbrennen und Krebs, Melanome und Augen-schäden verursachen. Die UV-Strahlung, die Auswirkung auf die menschliche Haut hat, wird als erythem-aktive UV-Strahlung (UVE) bezeichnet und für die Kalkulation des globalen UV-Indexes (UVI) für das Gesundheitswesen herangezogen.

In vielen Anwendungsbereichen ist es lediglich notwendig, die "Gesamt-UV" Strahlung zu beobachten, die aus der Kombination von UVA- und UVB-Strahlung besteht. Der UVA Anteil an Strahlung auf die Erdoberfläche ist normalerweise 15 bis 20 mal höher als der UVB Anteil.

Wellenlänge [nm]280 300 320 340 360 380 400

1.0

0.5

0

UVS-E UVS-B CUV 5UVS-A

Lin

ea

res

Spek

tral

verh

alte

n [w

illkü

rlic

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kalie

rung

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Kip

p &

Zon

en T

ests

tand

ort

Kalibrierung und UVIATOR

Der Mensch reagiert hochempfindlich auf kleinste Veränderungen bei der UVB/UVE-Strahlung. Diese hängt jeweils ab von der Standorthöhe, dem Sonnenstand, dem Ozonanteil in der Atmosphäre und der Bewölkung. Die UVS-Radiometer sind für eine typische Luftmasse (Sonnenstandswinkel) und Ozonkonzentration kalibriert. Dies erfolgt durch den Vergleich mit UVS-Radiometern, die im Freien unter natürlichem Sonnenlicht anhand eines Kipp & Zonen Brewer Mk III Spektrophotometers kalibriert wurden.

Alle UVS-Radiometer werden mit Kalibrierdaten geliefert, die deren individuelles Spektralverhalten beinhalten und daher eine Anpassung der Daten für verschiedene Sonnen-standswinkel und Ozonkonzentrationen erlauben. Diese Anpassung erhöht die Genauigkeit der Messung um einiges. Sie kann manuell oder mit Hilfe der UVIATOR Software vorgenommen werden.

Die UVIATOR ist eine Windows-kompatible Software, die die Kalibrierdaten der UVS-Radiometer importieren kann. Wenn die Messdaten hinzugenommen werden, berechnet UVIATOR anhand der Datums-, Zeit- und Standortinformation den jeweiligen Sonnenstandswinkel und nimmt die entsprechende Datenkorrektur vor und erstellt eine Datei mit den korrigierten UV Messdaten.

CUV 5 Breitband UV-Radiometer

Das CUV 5 teilt einige Spezifikationen der CMP Pyranometer und kann mit demselben Zubehör verwendet werden.

Es kann in jeglicher Umgebungsbedingung eingesetzt werden. Justierbare Gerätefüsse und eine Nivellierlibelle stellen sicher, dass das Instrument exakt horizontal ausger-ichtet werden kann und ein Sonnenschirm mit Schnappbefes-tigung schützt das Gerät. Eine herausnehmbare Trocknungs-mittelpatrone verhindert Feuchtigkeitsbildung im Inneren des Instrumentes.

Das CUV5 ist mit einem Glasdom mit erweiterter UV-Durchlässigkeit und einem speziell geformten Diffusor für ein optimales Richtungsverhalten ausgerüstet. Der wasserfeste Steckverbinder am hochwertigen 10 m Kabel ist mit vergoldeten Kontakten versehen. Das Detektorsystem verfügt über optische Filter und eine Photodiode, das CUV5 benötigt aber keine Spannungsversorgung.

UVS Radiometer

Die UVS Instrumente sind wetterbeständig und können in jeder Umgebungsbedingung eingesetzt werden. Mit justierbaren Gerätefüssen und einer Nivellierlibelle können die Radiometer exakt horizontal ausgerichtet werden. Ein Präzisions-Quarzdom und ein speziell geformter Diffusor sorgen für ein einzigartiges Ansprechverhalten.

Das Detektorsystem beinhaltet optische Filter und ein Phosphorelement, die das Spektralverhalten bestimmen. Das Phosphorelement ist hochempfindlich gegenüber UV-Strahlung und erzeugt hierdurch ein grünes Glimmen, das mittels einer Photodiode erfasst wird. Das System verfügt über eine Temper-aturstabilisierung bei 25°C, um eine Beeinflussung der spektralen Empfindlichkeit durch Veränderungen der Umge-bungskonditionen zu verhindern.

Der Signalausgang wird für Datenerfassungssysteme verstärkt und die interne Temperaturstabilisation kann überwacht werden. Die Spannungsversorgung und Signalverbindungen erfolgen mittels qualitativ hochwertigem, UV-beständigem Kabel mit 10 m Länge (25 m optional) und wasserfestem Steck-verbinder und das Instrument ist mit einer herausnehmbaren Trocknungsmittelpatrone versehen, die die Feuchtigkeits-bildung im Inneren verhindert.

Das UVS-A-T Radiometer verfügt über einen breiten Spektral-bereich, der optimal auf die Messung atmosphärischer UVA-Strahlung ausgerichtet ist. Sein Ausgang von 0 bis 3 V repräsentiert den Strahlungsbereich von 0 bis 90 W/m².

Der Spektralbereich des UVS-B-T Radiometers ist optimal auf die Messung der atmosphärischen UVB-Strahlung abge-stimmt und sein Ausgang von 0 bis 3 V repräsentiert den Strahlungsbereich von 0 bis 6 W/m².

Das UVS-E-T Radiometer verfügt über einen Spektralbereich ähnlich dem des erythemen Reaktionsspektrums (Sonnen-brand) der menschlichen Haut (ISO: 17166:1999 / CIE S 007/E-1998). Aus der Tabelle des Spektralverhaltens wird ersichtlich, dass die UVE einen Anteil UVA und UVC hat. Daher sollte ein UVB-Radiometer nicht zur Messung der UVE oder zur Kalkulation des globalen UV-Index verwendet werden.

Der Ausgang von 0 bis 3 V repräsentiert den Strahlungs-bereich von 0 bis 0,6 W/m². Der globale UV-Index kann ermittelt werden, indem man den Strahlungswert mit 40 m²/W multipliziert. Z. B. 0,25 W/m² UVE-Strahlung stehen für einen UV-Index Faktor 10. Dies ist der Wert, der in der Gesundheitsfürsorge genannt wird.

UVS-AB-T & UVS-AE-T Dual-Band Radiometer sind kosten-günstig, indem sie zwei unabhängige Messungen in ein und demselben Instrument vornehmen. Jedes Band arbeitet für sich wie ein Single-Band Radiometer.

Wellenlänge [nm]Lo

ga

rith

mis

che

s Sp

ektr

alve

rhal

ten

[will

kürl

iche

Ska

lieru

ng]

Mes

sung

en a

m K

ipp

& Z

onen

Tes

tsta

ndor

t

280 300 320 340 360 380 400

1.0

0.1

0.01

0.001

0.0001

UVS-E UVS-B CUV 5 EAS CIE 1998UVS-A

UVS Serie CUV 5

Spezifikationen UVS-E-T

Spektralverhalten

Ausgangsbereich

Null-Offset (im Dunkeln)

Linearitätsabweichung (über vollen Bereich)

Richtungsfehler


Impedanz (nominal)


Interner Temperaturausgang

Spannungsversorgung

Mitgelieferte Kalibrierdaten

UVIATOR Software Im Lieferumfang, gleicht Sonnenstandswinkel und Ozongehalt aus N/A

Typische Empfindlichkeit N/A

0 bis 90 W/m²

N/A N/A

0 bis 0.6 W/m²

300 bis 500 µV/W/m²

Typischer Kalibrierfaktor 30 W/m²/V 2 W/m²/V 0.2 W/m²/V N/A

Ansprechzeit (95%)

Stabilitätsabweichung (Änderung/Jahr)

Erwartete tägliche Ungenauigkeit

CUV 5

ISO 17166:1999CIE S 007/E-1998

UVS-B-T

280 bis 315 nm315 bis 400 nm

0 bis 6 W/m²

< 10 mV

< 1 %

< 2.5 % (bei 70 ° Zenitwinkel)

Interne Temperaturstabilisierung bei +25 °C, ±2 °C

500 Ω

-40 bis +50 °C

2.5 V bei +25 °C

7 bis 18 VDC / 8 W

Nominale Empfindlichkeit, Spectralverhalten, Ausgleich Sonnenstandswinkel und Ozongehalt

< 1.5 s

< 5 %

< 5 %

UVS haben eine Standard-Kabellänge von 10 m, optional sind 25 m erhältlich

CUV 5 hat eine Standard-Kabellänge von 10 m, optional sind 25 m und 50 m erhältlich

N/A bedeutet, dass diese Spezifikation Nicht Anwendbar ist


UVS-A-T

280 bis 400 nm

0 bis 400 W/m²

N/A

< 1 %

< 5 % (bei 80 ° Zenitwinkel)

-0.1 %/°C

10 KΩ

-40 bis +80 °C

N/A

N/A

Empfindlichkeit

< 1 s

< 5 %

< 5 %

Spezifikationen für Dual-Band UVS-AB-T und UVS-AE-T sind für jedes Band dieselben, wie bei den Single-Band UVS-A-T, UVS-B-T und UVS-E-T Radiometern

68

mm

Ø 50 mm

Ø 150 mm

130.1 m

m

Ø12

2 m

m

106

mm


HEAD OFFICE


44

1432

8-V

110

1

MesstechnikRolf

GGengenbachHeinrich-Otto-Straße 3D-73262 Reichenbach / Fils




ZUR MESSUNG DER ENERGIEBILANZ

Ein- oder Vier-Komponentenmessung

Zuverlässig bei jedem Wetter

Leichtgewichtig und robust

Einzigartiges Ventilationssystem

Nettoradiometer

Das CNR 4 ist ein Vierkomponenten-Nettoradiometer für genaue und zuverlässige Messungen und kann sogar als Referenzgerät für Netzwerke aus nachrangigeren Nettoradiometern eingesetzt werden. Es verfügt über vier separate Signalausgänge und mit Hilfe des eingebauten Temperatursensors kann die Fern-Infrarotstrahlung ermittelt werden. Der anschraubbare Montagestab, die integrierte Nivellierlibelle und Kabel mit wasserfesten Steckverbindern erleichtern die Installation. Der weiße Sonnenschirm reduziert die Aufheizung des Instrumentengehäuses durch Solarstrahlung.

Das CNR 4 besteht aus zwei nach ISO 9060 'second class' Pyranometern für die Solarstrahlung und zwei Pyrgeometern zur Messung der Infrarotstrahlung, alle vereint in einem Gehäuse. Das nach oben gerichtete Pyrgeometer hat einen meniskusförmigen Siliziumdom, der Wasser abperlen läßt und ein Sichtfeld von 180° gewährt. Das Instrument ist ein Leichtgewicht und wird mit Montagestab geliefert. Als Zubehör gibt es eine Ventilationseinheit mit optionaler Heizung, die CNF 4, die Offsets minimiert, die Stabilität verbessert und Tauanlagerungen verhindert.

Einführung

Die Nettostrahlung ist die Bilanz der ankommenden Sonnenstrahlung

und der von der Erdoberfläche abgehenden Strahlung. Kurzwellige

Strahlung im Wellenlängenbereich von 0,3 bis 3 μm erreicht die

Erdoberfläche, wo ein Teil dieser Strahlung reflektiert und die

übrige Energie absorbiert wird. Die ankommende langwellige

Fern-Infrarotstrahlung (FIR) im Bereich vom 4,5 bis über 40 μm wird

ebenfalls vom Erdboden absorbiert, der sich entsprechend aufheizt

und dann wiederum FIR an den Himmel abgibt.

Die vier Komponenten der Nettostrahlung sind: ankommende und reflektierte Strahlung, von denen die Albedo abgeleitet werden kann, sowie die aufwärts und abwärts gerichtete Infrarotstrahlung.

Diese Parameter können zwar mittels zweier Pyranometer und zweier Pyrgeometer gemessen werden, gebräuchlicher ist aber die Messung mit einem Nettoradiometer, das die verschiedenen Sensoren in einem einzigen Instrument vereint.

Das einfachste Nettoradiometer verwendet für die Messung der vier Nettostrahlungskomponenten nur ein einziges Sensorelement. Dieses Instrument wird manchmal auch als Netto-Pyrradiometer bezeichnet.

Anwendungsbereiche

Hauptanwendungsgebiete von Nettoradiometern zur Messung der Strahlungsbilanz sind die Agro-Meteorologie, und hier speziell die Erforschung der Evapotranspiration, sowie die Klimatologie, Meteorologie und Hydrologie. Die Überwachung von Gletschern und Eisfeldern ist für die Erforschung der globalen Erwärmung von besonderem Interesse. Nettoradiometer werden auch oft in Verbindung mit kleinen, automatischen Wetterstationen eingesetzt und müssen daher leicht zu transportieren sein.

Die verschiedenen Nettoradiometer

Kipp & Zonen bietet ein komplettes Programm an robusten, leichtgewichtigen Nettoradiometern an, die keine Spannungs-versorgung benötigen. Ein Montagestab, eine Nivellierlibelle und ein Kalibrierzertifikat werden jeweils mitgeliefert.

Das NR Lite2 hat einen einzigen Signalausgang für die Gesamt-Nettostrahlung. Das CNR 4 mißt alle vier Komponenten einzeln. Wie auch immer die Anwendungsanforderung aussieht, Kipp & Zonen hat das passende Nettoradiometer.

Das NR Lite2 ist ein Einkomponenten-Nettoradiometer, das hauptsächlich in der Agrikultur und Hydrologie Anwendung findet. Sein Thermosäulen-Detektor ist mit einem schwarzen konischen Absorber oben und unten versehen. Dieser sorgt für einen ausgedehnten spektralen Empfindlichkeitsbereich gegenüber UV-Strahlung bis hin zur Fern-Infrarotstrahlung (FIR). Die schwarze Oberfläche ist durch eine spezielle Beschichtung gegen jegliche Umwelteinflüsse geschützt und resistent. Der Signalausgang stellt die Differenz zwischen Sonnen- und Himmelsstrahlung und der Oberflächenstrahlung dar und kann, je nach Wetterlage, positiv oder negativ sein.

Es gibt einen integrierten Montagestab für die Montage an Masten oder Stangen, eine Nivellierlibelle, ein 15 m langes Signalkabel, und einen sog. ‘Bird Stick’, der verhindert, daß sich Vögel auf dem Instrument niederlassen. Der eine Signalausgang bedeutet, daß die kurzwelligen, langwelligen, nach oben und nach unten gerichteten Strahlungskomponenten nicht getrennt werden können. Für diesen Zweck gibt es das Vierkomponenten-Nettoradiometer.

Zubehör

CNF 4 Ventilationseinheit

Das CNR 4 von Kipp & Zonen gibt es entweder in Standard-Ausführung oder mit einer integrierten Ventilationseinheit mit Heizung. Die CNF 4 Ventilationseinheit gibt es aber auch als Nachrüstsatz für ein Standardgerät.

Die CNF 4 sorgt für einen sauberen Luftstrom über die vier Radiometerdome und -fenster und funktioniert bei jeglicher Wetterbedingung. Der einzige Teil, der wartungsbedürftig ist, ist der Lufteinlaß, der Filter sollte regelmäßig überprüft und bei Bedarf gereinigt oder erneuert werden.

Die integrierte 10 Watt Heizung kann vom Anwender bei Bedarf zugeschaltet werden. Dies erhöht die Temperatur der Dome und Fenster etwas über die Umgebungstemperatur und verhindert somit die Anlagerung von Tau, Frost oder Niederschlag. Der Ventilator und die Heizung benötigen 12 VDC und können mittels der optionalen Spannungsversorgung CVP 2 mit Universal-AC/DC-Adapter betrieben werden.

CMB 1 Montagevorrichtung

Dient zur Anbringung von Montagstäben mit Durchmesser von 12 bis 20 mm an Masten, Stangen oder Wänden. Das Radiometer kann dann durch Drehen oder Neigen des Montagstabes ausgerichtet werden. Die CMB 1 wird mit U-Bolzen zur Befestigung an Masten oder Stangen mit Durchmesser von 22 bis 60 mm geliefert.

Heizungsleistung


Spannungsverlust am Kabel

Leistungsaufnahme

Ventilatorleistung

10 W

-40 °C bis +70 °C

0.07 V/m (mit Heizung)

12 VDC, 1.3 A (mit Heizung)

Gewicht 500 g

5 W durchgehend

Spezifikationen CNF 4

66 m

m

235 mm

47 m

m

170 mm 347 mm

111

mm

Ø 1

6 m

m


HEAD OFFICE


Ansprechzeit (95 %)


Empfindlichkeit


Anzahl der Signalausgänge

< 18 s

Nichtlinearität (Vollbereich) < 1 %

Pyrgeometer Temperatursensoren 10 K Thermistor und Pt-100

< 5 % von -10 °C bis +40 °C

7 bis 20 μV/W/m² (Kurzwellen)

5 bis 10 μV/W/m² (Langwellen)

-40 °C bis +80 °C

4 - ankommende und reflektierte kurzwellige Strahlung und auf- und abwärts gerichtete langwellige Strahlung

< 60 s

< 1 %

N/A

- 0.1 % / °C (typisch)

10 μV/W/m² (nominal)

-40 °C bis +80 °C

1 - Netto-Gesamt-strahlung


Sichtfeld

Montagestab

300 bis 2800 nm (Kurzwellen)

4.5 bis 42 μm (Langwellen)

180 ° Kurzwellen (oberer Sensor)170 ° Kurzwellen (unterer Sensor)180 ° Langwellen (oberer Sensor)150 ° Langwellen (unterer Sensor)

Anschraubbar, 350 mm long x Ø16 mm

Standardkabel 10 m mit Steckverbinder

Optionale Kabellängen 25 m, 50 m

Gewicht ohne Kabel


850 g

200 nm bis 100 μm

180 ° oberer und unterer Sensor

Fest angebracht, 800 mm x Ø20mm

15 m fest angebracht

N/A

490 g

Spezifikationen NR Lite2 CNR 4

NR Lite2

Ø 80

111

800

235 347

CNR 4

Ø 1

6

Ø 2

0

53 37

66

alle Abmessungen in mm

Spektralbereich (gesamt) 4.4 bis 50 μm (Langwellen)

44

1439

1-V

130

4

MesstechnikRolf





ZUR EXAKTEN MESSUNG DER SONNENSCHEINSTUNDEN

CSD 3 Sonnenscheindauersensor

Einführung

Die Sonnenscheindauer wurde von der Weltmeteorologischen Organisation (WMO) als der Zeitraum definiert, in dem die

direkte Sonneneinstrahlung den Wert von 120 W/m² übersteigt und wird normalerweise in Stunden gemessen.

Herkömmlicherweise misst man die Sonnenscheindauer

mittels eines Campbell-Stokes Autographen, bei dem eine

Glaskugel die Sonne auf einen Papierstreifen mit Zeitmarkie-

rung fokussiert und einen Strich einbrennt, wann immer die

Sonne scheint. Diese eingebrannte Markierung variiert aber, je

nach Material und Feuchtigkeitsgrad des Streifens (hohe

Feuchtigkeit nach Regen). Darüberhinaus muss der Streifen

täglich erneuert werden und die Aufzeichnungen sind subjektiv.

Meteorologische Einrichtungen möchten diesen Prozess

automatisieren und damit die Varietät der Einzelresultate

reduzieren. Das genaueste Ergebnis liefert ein Pyrheliometer

auf einem Tracking System, aber das ist relativ kostspielig.

Daher hat Kipp & Zonen den CSD3 entwickelt. Er ist für den

Dauereinsatz im Freien konzipiert, leicht zu installieren und zu

warten. Er wird überall in Europa, aber auch anderswo, in

Wetterstationen eingesetzt.

Keine beweglichen Teile

Geringer Wartungsaufwand, auch über längere Zeiträume

Geringer Leistungsverbrauch

Geeignet für entlegene Standorte

Robust und langlebig

Kipp & Zonen B.V.



The Netherlands

T: +31 (0) 15 2755 210

F: +31 (0) 15 2620 351


1436

5-V

120

1

HEAD OFFICE

Anwendungsbereiche

Sonnenscheindauersensoren werden hauptsächlich in Wetterüberwachungsnetzwerken und in Feriengebieten eingesetzt, um Touristen über die Sonnenscheinstunden pro Tag zu informieren. In Kurzentren und -kliniken helfen Sie bei der Berechnung von Behandlungs- und Erholungsmaßnah-men. In der Landwirtschaft kann das Wissen um die Sonnen-scheindauer auf Anbauflächen die Ernteprognose erleichtern. Bei der Gebäudeautomatisierung kann der CSD 3 dazu dienen, interne Gegebenheiten zu regulieren, z. B. indem er den Einsatz von Jalousien regelt.

Der CSD3 ist robust und langlebig und kann in allen Breiten-graden eingesetzt werden.

CSD 3 Sonnenscheindauersensor

Der CSD 3 misst die Sonnenscheindauer durch einen hochwer-tigen Glaszylinder. Er hat keine beweglichen Teile und nutzt drei Photodioden mit speziellen Diffusoren für die analoge Berechnung wann die Sonne scheint. Sein Signalausgang schaltet auf “High” oder “Low” für sonnig oder nichtsonnig. Die kalkulierte Direktstrahlung steht ebenfalls zur Verfügung.

Der wasserfeste Steckverbinder am Kabel erleichtert die Installation und Wartung. Standardkabellänge ist 15 Meter, optional 25 Meter. Die große Trocknungspatrone mit Schraub-kappe verlängert das Wartungsintervall und ein Feuchtig-keitsindikator zeigt an, wann sie gewechselt werden muss.

Der CSD 3 wird mit 12 VDC versorgt und verfügt über eine zweistufige Heizung für den Einsatz bei Regen, Schnee und Frost. Die Heizung wird normalerweise extern geschaltet, es gibt aber auch optional einen internen Temperaturregler. Das Instrument ist an seiner Unterseite mit einem robusten Montagearm versehen.



Spezifikationen CSD 3

Spektralbereich


Genauigkeit der Sonnenscheindauer

Sonnenscheinsignal

Genauigkeit für Direktstrahlung

Stabilitätsabweichung


Ansprechzeit

Leistungsaufnahme

Analoges Ausgangssignal 1 mV/Wm² (direkte Strahlung)

-40 °C bis +70 °C

> 90% (über den gesmaten Monat)

> 90% (bei klarem Himmel)

< 2 % Abweichung pro Jahr

< 0.1 %/°C

< 1 ms

< 0.1 W bei 12 VDC (9-15 VDC)

400 bis 1100 nm

1 ±0.1 V (bei direkter Strahlung > 120 W/m²)

Heizstufe 1

Heizstufe 2

Temperaturregler (optional)

10 ±1 W bei 12 VDC (bei Frost und Schnee)

1 ±0.1 W bei 12 VDC (bei Tauanlagerungen)

Stufe 2 AN < 6 °C ±3 °CStufe 2 AUS > 14 °C ±3 °C

131 mm

199

mm

Ø 7

2.5

mm10

mm

294

mm

MesstechnikRolf





ZUR MESSUNG DER PHOTOSYNTHETISCH AKTIVEN STRAHLUNG

PQS 1 PAR Quantum Sensor

Für draußen und drinnen geeignetSehr gute QuantenerkennungIntegrierte Nivellierung

Anwendungsgebiete

In der Agrarwirtschaft ist zur Optimierung der Erntezeit und

Erntequalität in Gewächshäusern eine sorgfältige Kontrolle der

Lichtintensität erforderlich.

In der Forstwirtschaft spielt die PAR-Quantität eine entscheidende

Rolle. Sie kann über, inmitten und unter dem Kronenschluss

gemessen werden, um wertvolle Daten zur Pflanzenphysiologie

und Belaubung zu ermitteln.

In der Landwirtschaft hilft die Messung der PAR Strahlung bei der

Prognostizierung des Pflanzenwachstums und der Ernteerträge.

Der PQS 1 PAR-Quantum-Sensor wurde für die präzise,

kontinuierliche Messung der PAR Strahlung draußen und

drinnen entwickelt. Seine robuste Konstruktion schützt ihn

vor rauen Umwelteinflüssen überall auf der Welt und vor der

Einwirkung von Pestiziden.

Einführung

Das Licht spielt beim Pflanzenwachstum eine entscheidende Rolle. Die Absorption von Licht (hauptsächlich durch Chlorophyll) regt die Photosynthese an, wobei Kohlenstoffdioxid und Wasser photochemisch in Glukose und Sauerstoff umgewandelt werden. Das Licht, das eine Pflanze für diesen Prozess verwenden kann, wird Photosynthetically Active Radiation (PAR) genannt. Die Sensormessung richtet sich nach der jeweiligen Planzenart. McCree hat 1972 einen standardisierten PAR Bereich des sichtbaren Lichtes zwischen 400 nm und 700 nm Wellenlänge bestimmt, in dem jedes Photon in gleicher Weise absorbiert wird. ‘Blaue’ Photonen mit kurzer Wellenlänge (höherer Frequenz) haben mehr Energie als ‘rote’ Photonen mit größerer Wellenlänge. Die Quantität der PAR wird gemeinhin als Photosynthetische Photonenstromdichte (PPFD) bezeichnet und in µmol/m²·s ausgedrückt.

Wellenlänge [nm]

Ansp

rech

verh

alte

n [a

rbit

rary

uni

ts]

IdealSpektralverhalten des PQS 1

Spektralverhalten des PQS 1 PAR Quantum Sensors

3500.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

1.10

1.20

1.30

375 400 425 450 475 500 525 550 575 600 625 650 675 700 725 750

Installation und Zubehör

Der PQS 1 PAR Quantum Sensor wurde für den Dauereinsatz drinnen oder draußen oder für mobile Feldmessungen konzipiert. Der Diffusor hat ein ausgezeichnetes Richtungsverhalten (Kosinusverhalten) und ist leicht zu reinigen.

Die Montageflansch ist mit einer Nivellierlibelle und Stellfüßen für die leichte Nivellierung versehen. Es gibt eine Bohrung zum Anschrauben des optionalen Montagestabes für die Anbringung an Masten und Stangen. Die Standard-Kabellänge ist 5 m, optional sind 15 m erhältlich.

Zwei PQS 1 Sensoren, die Rücken an Rücken aneinanderge-schraubt und mit dem Montagestab versehen werden, bilden ein einfaches PAR Albedometer.

Für Feldanwendungen, bei denen die Messwerte in Realzeit angezeigt werden sollen, kann der PQS 1 an den METEON angeschlossen werden, der auch als Datenlogger fungiert.

An Feststandorten kann der PQS 1 an den Datenlogger LOGBOX SD angeschlossen werden. Dieser kompakte und kosteneffiziente Datenlogger ist wetterfest und kann viele Monate mit internen Batterien betrieben werden.

Ausführliche Informationen zu METEON und LOGBOX SD finden sich im Datenblatt für die Datenlogger.


HEAD OFFICE


44

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7-V

130

3

MesstechnikRolf






Optionaler Montagestab

69 m

m

Albedo set-up

300 mm

12 mm

34.5

mm

Ø 54 mm

Ø 32 mm

10 mm

Ø 46 mm

Ø 6 mm


Empfindlichkeit

Impedanz

Max. operative Strahlungsaufnahme 10,000 µmol/m²·s

Abweichung (pro Jahr)

Nichtlinearität (0 bis 10,000 µV/µmol/m²·s)

Richtungsfehler(bis zu 80° und 1000 µmol/m²·s Strahlung)


Sichtfeld

Genauigkeit der Libelle


Detektortyp

Ansprechzeit (95%)

< 2%

< 1%

< 30µmol/m²·s

Spezifikationen

400 bis 700 nm ±4 nm

4 bis 10µV/µmol/m²·s

240Ω (typisch)

Erweiterter Ausgangsbereich(0 bis 3000 µmol/m²·s)

0 bis 30mV

< 1 µs

< -0.12%/°C

180°

< 0.2°

-30°C bis +70°C

Lagerungstemperaturbereich -30°C bis +70°C

Lagerungsfeuchtigkeitsbereich 0 to 100% nicht betauend

Schutzklasse (IP) 67

Photodiode

FÜR DIE SONNENNACHFÜHRUNG UND

PC-GESTÜTZTE POSITIONIERUNGSAUFGABEN

Genauigkeit für jede Anforderung Allwettertaugliche Konstruktion Unbeaufsichtigter Betrieb

Nahezu wartungsfrei Vielfältige Montagekonfigurationen Ideal für BSRN-Stationen

Tracking-Systeme

Systemkonfigurationen

Einführung

Die Solarstrahlung mißt man normalerweise mit Pyranometern, da diese die gesamte Hemisphäre über sich und somit die Globalstrahlung, also die Strahlung, die von der Sonne und die vom Himmel kommt, erfassen. Dennoch ist es recht häufig notwendig, ausschließlich die Strahlung zu messen, die direkt von der Sonne kommt.

Der „Sichtwinkel“ eines Pyrheliometers beträgt 5°, es erfaßt also nur wenig mehr als die Sonne und Ihre Korona, den restlichen Himmel „sieht“ es nicht. Es muß für Messungen immer direkt auf die Sonne gerichtet sein und hierfür nutzt man einen automatischen, zwei- achsigen Tracker. Eine Abschat-tungsvorrichtung blockiert die Direktstrahlung auf ein auf dem Tracker installiertes Pyrano-meter, damit mißt man dann die Diffusstrahlung.

Der Tracker ist mit einer stabilen Montagevorrichtung für das Pyrheliometer versehen und folgt dem Lauf der Sonne in Azimut- und Zenitrichtung. Mikroprozessorgesteuerte Schrittmotoren sorgen mittels Zahnriemen- und Getriebeantrieb für das richtige Antriebsmoment und die Genauigkeit. Ein bordeigenes Soft- ware-Programm erfordert die genaue Eingabe des Längen-grades, Breitengrades, der Höhe und Uhrzeit der Örtlichkeit (gilt nur für den 2AP, der SOLYS 2 verfügt über ein integriertes GPS). Mit diesen Angaben errechnet es die genaue Position der Sonne und richtet das Pyrheliometer und die Abschattung entsprechend aus.

Anwendungsbereiche

Tracking-Systeme werden hauptsächlich in Sonnen-beobachtungs-Netzwerken eingesetzt, die die Direkt-, Diffus- und Globalstrahlungsdaten messen und Daten für Wettervorher-sagen und Klimamodelle liefern. Weitere Anwendungen sind im Bereich der Chemie der Atmosphäre, Untersuchung der Umweltverschmutzung und Materialtests.

Mit dem wachsenden Interesse an erneuerbaren Energien werden hochwertige Messungen immer wichtiger, vor allem bei der Direktstrahlung in Verbindung mit Photovoltaik oder der Nutzung thermaler Energie mittels Sonnenkollektoren. Die Aktivitäten in diesem Bereich umfassen die Forschung und Entwicklung, die Qualitätskontrolle bei der Produktion, die Bestimmung der optimalen Energieerzeugungsanlage, die Überwachung der Leistung vorhandener Systeme und die Prognose der Ausbeute unter verschiedenen Wetterbedingungen.

Das Baseline Surface Radiation Network (BSRN)

Die solare-, atmosphärische und terrestrische Strahlung betref-fen nahezu jeden dynamischen Prozeß auf der Erdoberfläche und darüber, angefangen bei den Meeresströmungen bis hin zum Wetter, Klima und nicht zuletzt dem Leben selbst. Kleinste Veränderungen können große, lange währende Auswirkungen haben, die nicht vorhersehbar sind. Deshalb sind genaue Daten über die Strahlung auf die Erdoberfläche Grundvoraussetzung für das Verständnis des Erdklimas, der globalen Erwärmung

und der globalen Verdunkelung. Das BSRN umfaßt ein globales Netzwerk von Überwachungsstationen mit der augenblicklich besten Ausrüstung und Technologie und ist ein wichtiger Teil des Weltklimaforschungsprogramms. BSRN ist vernetzt mit anderen Klimaprojekten, wie z. B. dem WMO-GAW, ARM, GEWEX und GCOS.

Die Kipp & Zonen Trackingsysteme und Strahlungssensoren werden in all diesen Programmen eingesetzt. Kipp & Zonen liefert auch komplette BSRN-kompatible Überwachungs-systeme.

Die Auswahl des Tracking-Systems

Der 2AP wird seit vielen Jahren produziert und wird auf der ganzen Welt als Grundlage für hochwertige Solarüberwa-chungsstationen und für -netzwerke, wie das BSRN, verwendet. Die hohe Leistungsfähigkeit und seine robuste Aufmachung machen den Einsatz unter extremen Bedingungen möglich, selbst in Wüsten oder in der Antarktis.

Nicht jeder Kunde benötigt aber diese Extremeigenschaften und für manche Anwender wäre der 2AP zu Viel des Guten. Der SOLYS 2 eignet sich genauso für BSRN-Netzwerke und ist leichter zu installieren und zu handhaben als jeder andere Tracker. Er ist sehr effizient und ideal geeignet für den Einsatz unter Ausnutzung solarer Energiequellen.

Tracker

Abschattungsvorrichtung

Pyrheliometer

Pyranometer

Pyranometer (abgeschattet)

Direktstrahlung

Globalstrahlung

Diffusstrahlung

Datenlogger

Typische Solarüberwachungssysteme

Tracker Sonnensensor empfohlen

Abschattungsvorrichtung

Pyrheliometer,mit Temperatursensor

Pyranometer, ventiliert,mit Temperatursensor

Pyranometer(abgeschattet), ventiliert,mit Temperatursensor

Direktstrahlung

Globalstrahlung

Diffusstrahlung

Pyrgeometer(abgeschattet), ventiliert

nach unten gerichteteInfrarotstrahlung

Basis-BSRN Station

Datenlogger

Der SOLYS 2 übertrifft andere konventionelle Tracker. Für seine Installation wird kein PC und keine Software benötigt. Das integri-erte GPS konfiguriert automatisch den Standort und die Uhrzeit. Farbige LEDs zeigen den Betriebsstatus an und eine Ethernet-Schnittstelle erlaubt Software-Upgrades und die Befundauf-nahme. Der hocheffiziente Riemenantrieb benötigt keine Wartung.

Das stabile Aluminiumgußgehäuse hat einen passenden Dreifuß-Ständer mit Nivellierfüßen. Der Lieferumfang beinhaltet eine Seitenmontageplatte für ein Kipp & Zonen Pyrheliometer und mittels einer weiteren Seitenmontageplatte (nicht im Lieferum-fang enthalten), mit einer Auswahl an Montagesets, können ein zweites Pyrheliometer oder andere Instrumente montiert werden. Es sind zwei obere Montageplatten erhältlich, auf denen entweder ein oder bis zu drei Pyranometer angebracht werden können. Die große obere Montageplatte und eine Seitenmontageplatte sind im Lieferumfang der Abschattungsvorrichtung enthalten und der SOLYS 2 kann hiermit zur kompletten Solarüberwachungsstation konfiguriert werden.

Der SOLYS 2 ist durch das GPS zeitgenau. Für Örtlichkeiten, an denen die Stabilität der Oberfläche, auf der der Solys steht, nicht garantiert werden kann, gibt es einen Sonnensensor für die aktive Sonnennachführung.

Der 2AP hat sich unter extremsten Umweltbedingungen bewiesen. Hochleistungsmotoren und Präzisionsgetriebe werden spielend mit Eis und starkem Wind fertig. Die optionale Kälteschutzhülle und die interne Heizung ermöglichen die Funktion selbst bei bis zu 50 Grad minus. Nach der Inbetriebnahme mittels der mitgeliefer-ten WIN2AP-Software und einem PC (nicht im Lieferumfang enthalten) ist nur ab und zu eine Kontrolle der internen Uhr erforderlich, ansonsten kann der 2AP unbeaufsichtigt bleiben. Der Lieferumfang umfaßt zwei Standard-Seitenmontageplatten, aber keine Montagesets für Sensoren.

Für den Fall, daß die Stabilität der Oberfläche nicht gewährleistet ist, oder es eine Abweichung der Uhrzeit gibt, gibt es einen Sonnensensor für die aktive Sonnennachführung. Die große Seitenmontageplatte dient zur Aufnahme des Sonnensensors und eines Kipp & Zonen Pyrheliometers (oder zweier Pyrheliometer). Im Lieferumfang der optionalen Abschattungsvorrichtung sind zwei Seitenmontageplatten und eine Heckmontageplatte für bis zu drei ventilierte Kipp & Zonen Radiometer enthalten. Für unventi-lierte Radiometer gibt es Adapter.

Der 2AP zeichnet sich durch seine Positionierfähigkeit aus. Die Win2AP Software kann für die Konfiguration einer Abfolge vorprogrammierter Manöver zur Ausrichtung auf bestimmte Ziele verwendet werden.

Die kosteneffiziente und einfache Sonnennachführung

Integriertes GPSinstallieren

BSRN-AnforderungenBetrieb mit AC- oder DC

Der high-end Marktführer für alle GegebenheitenHöchstmögliche GenauigkeitHöchstmögliche(s) Nutzlast und Drehmoment

BSRN-AnforderungenAC- und DC- ersion

Positionierfähigkeit

Kipp & Zonen B.V.



The Netherlands

T: +31 (0) 15 2755 210

F: +31 (0) 15 2620 351


440

-V11

05

HEAD OFFICE

Betriebstemperaturbereich -20 °C bis +50 °C (DC-Betrieb)-40 °C bis +50 °C (AC-Betrieb)

0 °C bis +50 °C-20 °C bis +50 °C mit Option Kälteschutzhülle-50 °C bis +50 °C mit Option Kälteschutzhülle und Heizung

Nutzlast (ausbalanciert) 20 kg 65 kgWinkelgeschwindigkeit bis zu 5°/s bis zu 1.8°/s

Gewicht 23 kg (Tracker), 5 kg (Dreifuß) 30 kgAbmessungen (BxTxH) 50 x 34 x 38 cm (ohne Dreifuß) 42 x 26 x 38 cm

Winkelbeschleunigung

Konditionen & Abmessungen

Versorgungsspannung

bis zu 3.6°/s²

18 bis 30 VDC und90 bis 264 VAC, 50 / 60 Hz

bis zu 3.6°/s²

Leistung des Trackers 21 W (nachts reduziert auf 13 W) 50 WLeistung der Heizung 100 W (Heizung ist Standard, nur AC) 100 W (Heizung ist optional)

24 VDC oder115 / 230 VAC (wahlweise), 50 / 60 Hz

Seitenmontageplatte für die Montage an die Zenitachse gegenüberliegendzur Pyrheliometermontagevorrichtung

große Seitenmontageplatte für die Zenitachse inklusiveMontagevorrichtungen für zwei Pyrheliometer

Anvisiergenauigkeit < 0.1° passive Nachführung< 0.02° aktive Nachführung (mit opt. Sonnensensor)

< 0.1° passive Nachführung< 0.02° aktive Nachführung (mit optionalem Sonnensensor)

Antriebsmoment > 20 Nm (bei max. Last und angulärer Geschwindigkeit) *> 23 Nm (in Betrieb) *

> 40 Nm (bei max. Last und angulärer Geschwindigkeit)> 40 Nm (in Betrieb)

Große obere Montageplatte 3 Plätze für Kipp & Zonen Radiometer(mit oder ohne Ventilationseinheit)

N/A

Abschattungsvorrichtung inkl. großer oberer Montageplatte, zweiter Seiten-montageplatte, 2 Abschattungskugeln an zweiverstellbaren Stangen

inkl. Heckmontageplatte für 3 ventilierte Kipp & Zonen Radiometer,zwei große Seitenmontageplatten, 3 Abschattungskugeln an Stangen

Kleine obere Montageplatte 1 Platz für ein Kipp & Zonen Radiometer(mit oder ohne Ventilationseinheit)

N/A

Leistungsmerkmale

Antrieb invertierte Zahnriemen Schnecken- und Kegelradgetriebe

Optionen

Sonnensensorkit für die aktive Nachführung für die aktive Nachführung

Adapterkit nicht notwendig

Radiometer-Montagesets


für Absolutkavität-Pyrheliometer, PGS-100 Sonnenphotometer und andere Instrumente

für unventilierte Radiometer

Positions-, Zeit- / Datumserfassung& Konfiguration

automatisch durch integriertes GPS manuell mittels Win2AP Software und PC (nicht im Lieferumfang enthalten)

Montagesockel Dreifuß im Lieferumfang enthalten Flache Basisplatte (optional Schwerlast-Dreifuß und Verlängerungsrohr)

Befestigungsvorrichtungenfür die Zenitachse

Eine Seitenmontageplatte mit Pyrheliometer-Montageset im Lieferumfang enthalten

Zwei kleine Seitenmontageplatten im Lieferumgang enthalten,kein Montageset für Sensoren

Heizung für den Betrieb beiniedrigen Temperaturen

Standard (nur AC-Spannungsversorgung) Optional (Einsatz nur in Verbindung mit der Kälteschutzhülle)

Kommunikation Ethernet und Internetzugang RS 232 und Win2AP Software für den PC (nicht im Lieferumfang enthalten)

Anzeigen In Betrieb, interne Temperatur und Status N/Amittels Ethernet und Internetzugang mittels Win2AP Software und PC (nicht im Lieferumfang enthalten)Positionierung

Wartung keine regelmäßige Wartung notwendig jährliche Inspektion und Nachfetten des Getriebes

Spezifikationen 2APSOLYS 2

* Die Standard-Drehmomenteinstellung ist ideal für normale Messanwendungen, kann aber auch in der Firmware eingestellt werden. Das Drehmoment kann reduziert werden, um Energie zu sparen oder für die Nachführung auf ein Maximum von 30 Nm eingestellt werden.


MesstechnikRolf





Einführung

Die AMPBOX ist ein schleifengespeister Verstärker für sämtliche Solarstrahlungssensoren.

Da die meisten Radiometer keine Spannungsversorgung haben, wird mittels der gemessenen Strahlung ein Ausganggsignal erzeugt. Dieses Ausgangssignal bewegt

sich im mV Bereich und muss daher oft verstärkt werden, speziell dann, wenn das Kabel vom Radiometer zum Daten-erfassungssystem länger als 50 m ist.

4 bis 20 mA SIGNAL VERSTÄRKER

AMPBOX

GALVANISCH GETRENNTER EINGANG / AUSGANG

ERWEITERTER TEMPERATURBEREICH

NEGATIVE EINGANGSSIGNALE MÖGLICH

GROSSE SCHRAUBANSCHLUSSKLEMMEN

KALIBRIERTE ODER FEST EINGESTELLTE VERSTÄRKUNG

Kipp & Zonen B.V.



Niederlande

T: +31 (0) 15 2755 210

F: +31 (0) 15 2620 351

[email protected]


44

1431

6-V

120

1

HEAD OFFICE

AMPBOXEingang und Ausgang der AMPBOX sind galvanisch getrennt, um Rückkoppelungen zu verhindern und die Datenerfas-sungssysteme zu schützen. Beim Einsatz in EMV-kritischer Umgebung kann die Verstärkung Signalinterferenzen verhindern.

Das 4 bis 20 mA Interface ist leicht an die meisten Datenerfas-sungssysteme anzuschliessen. Mittels eines 500 Ω Wider-standes und einer entsprechenden Spannungsversorgung wird ein 2 bis 10 Volt Ausgang erzeugt.Die Verstärkung ist standardmäßig so eingestellt, daß der Eingang 2 mV dem Ausgang 1 mA enspricht. Auf Wunsch kann die Verstärkung auch auf die Empfindlichkeit (den Kalibrier-wert) eines speziellen Radiometers eingestellt werden. In Verbindung mit einem Pyranometer resultiert dies zum Beispiel in folgenden Werten: 100 W/m² entsprechen 1 mA (4 bis 20 mA entsprechen 0 bis 1600 W/m²).

AnwendungsbereicheDie AMPBOX ist nach IP66 zugelassen und eignet sich für den Einsatz im Freien und bei jeglichem Wetter, so wie übrigens auch alle Kipp & Zonen Radiometer. Zwei Kabelverbindungen und große interne Schraubklemmen ermöglichen den einfachen Anschluss von Radiometern und Ausgangsleitungen. Temperatursensoren von Radiometern können angeschlossen und durch die AMPBOX geschleift werden (ohne Verstärkung).

Einsetzbar mit :

Pyranometern

Pyrheliometern

Pyrgeometern

Netto-Radiometern

CUV-Radiometern

PAR Radiometern

MesstechnikRolf





Spezifikationen

Eingangsspannungsbereich -12 mV bis +150 mV

Verstärkung abgestimmt 0.1 mA / mV bis 4 mA / mV

Verstärkung (Standard) 2 mV / 1 mA

Stromausgangsbereich nominal

Funktional

4 bis 20 mA

Eingangsimpedanz 10 MΩ

Temperaturabhängigkeit d. Verstärkung innerh. ± 0.01% /K

Nullabweichung < ± 1 μV/K

Nulleinstellung bis zu 50% des 4 bis 20 mA Bereiches

Nichtlinearität < 0.2%

Signaldynamik, Ausgang 16 bit

Aktualisierungszeit 440 ms

Ungenauigkeit (jew. d. höhere Wert) ±0.05% oder ±10 μV

Gewicht 0.25 kg

Abmessungen

Breite x Länge x Höhe 64 x 98 x 34 mm

Größe der Kabelbuchse 3 - 7 mm

Betriebstemperatur -40 °C bis +80 °C

Vibration IEC 60068-2-6 Test FC

Versorgungsspannung

Umgebung

Verschiedenes

7.2 VDC bis 35 VDC

Spannungsabfall 7.2 VDC

Trennspannung, Test / in Betrieb 1.5 kVAC / 50 VAC

Schutzklasse IP66

gBOX geschleift werden (ohne Verstärkung).

64

98

34

Für noch höhere Genauigkeit bei geringerem Wartungsaufwand

CVF4 Ventilationseinheit

Geringer VerbrauchVerringerter WartungsaufwandEinsetzbar bei jedem Wetter

Höhere Messgenauigkeit und MessstabilitätVerhindert Tau- und Reifbildung am Dom

Einführung

Die Belüftung der Radiometerdome verbessert die Zuverlässigkeit und Genauigkeit der Messung dadurch, dass die Anlagerung von Staub, Regentropfen und Tau am Glasdom verringert wird. Sie stabilisiert die Temperatur des Radiometers nahezu auf Umgebungstemperatur und unterdrückt damit thermale Offsets, die durch das Abkühlen des Domes unter klarem Himmel oder dessen Erwärmung durch die Absorption der Solarstrahlung entstehen.

Die CVF4 Ventilationseinheit ist wartungsarm, hat einen

Lüfter und einen Einlassfilter, der für einen sauberen

Luftfluss um den Dom sorgt. Die integrierte Heizung erwärmt

diesen Luftfluss wenn nötig.

Dieser Luftfluss in der CVF4 ist einzigartig. Über dem

Radiometerdom ist er sehr stark und verwirbelt für die

bessere Verteilung über dem Dom. Durch die Anordnung der

Heizung und das Material der Abdeckung wird im Gegensatz

zu anderen Ventilationen nur wenig Heizleistung benötigt,

um Frost und Schnee wegzuschmelzen.

Der Lüfter der CVF4 arbeitet kontinuierlich, um Staub- und

Schmutzablagerungen zu verhindern, Regentropfen wegzu-

blasen und die Domtemperatur zu stabilisieren. Sein Tacho-

Ausgang produziert zwei Pulse pro Umdrehung und erlaubt

eine Fernüberwachung mittels Datenlogger.

Die CVF4 ist mit demselben wasserdichtem Stecker und

gelben Kabel versehen, wie alle anderen Kipp & Zonen

Instrumente. Dies erleichtert die Installation und Wartung.

Die CVF4 wird mit 10m Kabel geliefert, optional sind 25m

und 50m Kabel erhältlich.

Anwendungsgebiete

Die CVF4 ist für jegliches Wetter ausgelegt und einfach zu

handhaben. Das einzige Bauteil, das Wartung benötigt, ist der

abnehmbare Filter am Lufteinlass, der regelmäßig überprüft

und bei Bedarf gereinigt oder erneuert werden sollte.

Ein Ventilationssystem verhindert nicht, daß der Radiometer-

dom überhaupt schmutzig wird, reduziert aber in jedem Fall

die Reinigungsintervalle. Typische Anwendungsorte sind

Örtlichkeiten, wo Frost und Schnee oft und lange vorkommen

und bei unbeaufsichtigtem Betrieb, um die Notwendigkeit

häufiger Reinigungen zu verringern.

In top-level Solarüberwachungsnetzen, wie dem Baseline

Surface Radiation Network (BSRN) der Weltmeteorologi-

schen Organisation (WMO) empfiehlt sich der Einsatz von

Ventilationseinheiten bei Pyranometern und Pyrgeometern

auf jeden Fall.


Die CVF4 ist für alle Kipp & Zonen Pyranometer der SMP- und

CMP-Serie, das CGR4 Pyrgeometer und den UV-Sensor CUV5

konzipiert. Sie passt auch auf die Pyranometer CMP3 und

SMP3, aber hier ist die Effizienz nicht ganz so hoch, da deren

Dome kleiner sind und demzufolge die Öffnung der CVF4

grösser ist.

Die Nivellierlibelle der Radiometer ist durch den Luftauslass

in der Abdeckung einzusehen, und diese kann abgenommen

werden, um das Trocknungsmittel zu prüfen. Die CVF4 kann

zudem auch mit Radiometern der älteren CM- und CG-Serien

eingesetzt werden.

Ebenso kann die CVF4 auf den Trackern 2AP, Solys 2 und dem

Schattenring CM121 montiert werden. Der Lüfter und die

Heizung laufen mit 12 Volt DC. Eine optional erhältliche

Spannungsversorgung, die CVP2, kann bis zu zwei CVF4 und

deren Heizung betreiben.


HEAD OFFICE


MesstechnikRolf





SpezifikationenErhöhung der Lufttemperaturdurch die CVF4

Tacho-Ausgang

Spannungsversorgung

Leistungsaufnahme des Lüfters

Leistungsaufnahme der Heizung (zuschaltbar)

Betriebstemperaturbereich -40°C bis +70°C

Lagerungstemperaturbereich

Feuchtebereich

IP Schutzklasse

Achtung: Diese Spezifikationen stellen den ungünstigsten Fall, bzw. Maximalwerte dar

Die CVF4 hat eine Standardkabellänge von 10 m; optionale Kabellängen sind 25 m und 50 m

< 0.25 K bei 0 Watt (nur Lüfter)< 1 K bei 5.5 Watt (Heizung)

5 V, 2 Pulse pro Umdrehung8800 Pulse pro Minute (nominal)

12 VDC, 0.9 A (mit Heizung)

5 W kontinuierlich

5.5W

-40°C bis +70°C


54

44

1439

3-V

130

8

230 mm

154.5 mm

129.5 mm

355 mm

FÜR DIE GENAUE ERFASSUNG UND ECHTZEITANZEIGE VON MESSDATEN

Einsetzbar mit jedem Kipp & Zonen RadiometerHandgerät für Echtzeitanzeige oder automatische Datenspeicherung über längere ZeiträumeUmfassende Datenerfassungsmöglichkeiten

Datenlogger

Einführung

Die Kipp & Zonen Messinstrumente eignen sich für

vielerlei Anwendungen in der Meteorologie, im

Bereich erneuerbare Energien, Hydrologie, Klimatolo-

gie und mehr. All diese verschiedenen Anwendungs-

bereiche haben eines gemeinsam: die Daten der

gemessenen Signale müssen genau und richtig erfasst

werden.

Kipp & Zonen bietet für diesen Zweck eine Reihe von Daten-erfassungssystemen und Anzeigegeräten an. Die Geräte sind anwenderfreundlich und bestens für den Einsatz mit den Kipp & Zonen Instrumenten geeignet.

Die Kipp & Zonen Datenlogger und Anzeigegeräte verfügen über sehr sensitive Signaleingänge mit hoher Auflösung und wandeln anhand des jeweiligen Kalibrierwertes (Radiometer-Empfindlichkeit) das Eingangssignal in den entsprechenden Strahlungswert in W/m² oder eine andere Maßeinheit, entsprechend des Radiometertyps. Sie sind alle mit Windows™-kompatibler Software für die Konfiguration der Protokollierfunktionen und Übernahme und Speicherung der Daten ausgestattet. Die Dateien werden im ASCII-Format erstellt und können problemlos auf Spreadsheets übertragen werden.

Um die Auswahl des richtigen Datenloggers für Ihre Anwen-dung zu erleichtern, sind diese in drei Kategorien aufgeteilt.

Der METEON Strahlungsanzeiger und Datenlogger ist ein genaues, tragbares Handgerät für die Verwendung mit Kipp & Zonen Messinstrumenten. Durch seine geringe Größe, die Kapazität seiner Batterien und seinen Universal-Eingang eignet er sich ideal für vielerlei Tests und Feldversuche. Der METEON wird im Transportkoffer mit Platz für ein Kipp & Zonen Pyranometer / Radiometer mit Kabel bis zu 10m Länge geliefert.

Seine Konfiguration mittels PC ist durch die mitgelieferte Software und das USB-Kabel recht einfach. Der Radiometertyp wird aus einer Liste ausgesucht, sein Kalibrierwert eingegeben und der korrekte Messbereich wird automatisch ausgewählt. Ist der METEON konfiguriert, wird das Radiometer angeschlos-sen, der METEON eingeschaltet und sein großes 4-stelliges Display zeigt die korrekten Werte in W/m² oder µmol/m²s an. Er kann auch negative Werte anzeigen und eignet sich somit ebenfalls für den Einsatz mit dem Nettoradiometer NR-Lite2. All dies macht ihn perfekt für Feldanwendungen.

Der große Vorteil des METEON liegt in der integrierten Daten-loggerfunktion mit Aufzeichnungsmöglichkeit für bis zu 3500 Messwerte. Er speichert Minimum-, Maximum- und Durch-

Hier verbindet die LOGBOX SD ein Datenerfassungssys-tem mit hoher Genauigkeit und geringem Leistungsver-brauch in einem kompakten, wetterfesten Gehäuse. Die LOGBOX SD eignet sich hervorragend für den unbeauf-sichtigten Betrieb, selbst wenn keine externe Spannungs-versorgung vorhanden ist. Die vier AA-Batterien halten ca. 3 Monate, alternativ kann die LOGBOX SD mit 4 bis 20 VDC aus einer Batterie oder mittels Solarmodul versorgt werden. Sie wird mit einer 512 MB SD-Karte geliefert, auf der man die Daten vieler Monate speichern kann. Ihr Gehäuse ist wetterfest, Schutzklasse IP 65, und wird mit verstellbarer Montagevorrichtung geliefert, mit der man sie praktisch an jedem Mast befestigen kann.

Die LOGBOX SD wird mit benutzerfreundlicher Software geliefert, die die Konfiguration mittels RS232 Schnittstelle leicht macht. Alle Parameter der Kipp & Zonen Radiometer sind vorkonfiguriert und können aus einer Liste ausgewählt werden. Jeder beliebige andere Sensor kann einprogrammiert werden, indem man einen Eingangsbereich und einen Umrechnungsfaktor für die Darstellung in korrekten Einheiten auswählt.

Tragbarkeit

Bei Feldversuchen oder -erkundungen müssten oftmals Echtzeitwerte Ihrer Instrumente erfasst werden. Sie möchten vielleicht einen Versuchsablauf aufzeichnen oder müssen in-situ Messwerte beurteilen, die für spätere Auswertungen gespeichert werden sollen. Für diesen Fall sind Kipp & Zonen Instrumente in Verbindung mit tragbaren Anzeigegeräten von großer Bedeutung, wie z. B. der METEON Strahlungsanzeiger und Datenlogger und der PAR Sensor.

Datenlogger Mit Geringem Leistungsverbrauch

In bestimmten Anwendungsbereichen sollen Daten von nur einem Sensor oder nur einigen wenigen Instrumenten bei möglichst geringem Energieverbrauch gesammelt werden. Dies gilt z. B. für Langzeit-Messungen an abgelegenen Orten wo keine externe Spannungsversorgung zur Verfügung steht. In solchen Fällen sind komplexe Datenerfassungssysteme oder solche mit vielen Kanälen nicht notwendig oder gewollt, andererseits soll aber auch auf die Genauigkeit der Messung nicht verzichtet werden.

Die LOGBOX SD zeichnet z. B. die Daten des Vierkomponenten-Nettoradiometers CNR4, einschließlich der Temperatur, mit höchster Genauigkeit auf. Natürlich kann man die LOGBOX SD für alle Radiometer von Kipp & Zonen verwenden.

schnittswerte pro Logging-Intervall. Durch seinen geringen Energieverbrauch kann er mit den zwei AA-Batterien mindestens 50 Tage aufzeichnen.

Der COMBILOG ist einsetzbar mit allen Radiometern von Kipp & Zonen und Industriestandardinstrumenten für die Wind-, Temperatur-, Druck-, Niederschlagsmessung, etc. Er akzeptiert 0 - 20 mA und 4 - 20 mA Stromeingangssignale und kann auch die Ausgänge der LAS (Großflächenscintillometer) verarbeiten. Er wird mit Konfigurationsbeispielen für die Kipp & Zonen Instru-mente geliefert.

Der COMBILOG verfügt über 16-bit Auflösung, eine exzellente Linearität und eine Temperaturkompensation um die optimale Genauigkeit der Datenerfassung zu gewährleisten. Er ist sehr flexibel und kann mit seinen 8 analogen und 6 digitalen Kanälen für alle Kipp & Zonen Geräte und andere Instrumente verwendet werden. Jeder der 8 analogen Kanäle kann Spannungs- oder Stromeingangssignale single-ended oder differentiell verarbeiten. Jeder Kanal kann mittels eines Wider-standsfühlers, wie z. B. einem 10K Thermistor oder Pt-100, im 2-, 3- oder 4-Draht Modus Temperaturen messen.

Die 6 digitalen Kanäle können als Zähler, zur Frequenzmes-sung oder für Gray-Codes, aber auch zur Messung oder für Instrumentenkontrollfunktionen verwendet werden. Mit Hilfe der eingebauten arithmetischen Funktionen kann der COMBILOG extensive Berechnungen vornehmen, wie z. B. die Albedo, langwellige Infrarotstrahlung, Nettostrahlung, statis-tische Bewertungen, uvm.

Wenn mehr als 8 Kanäle benötigt werden, können bis zu vier

Hochwertige Datenerfassung

Unsere Messinstrumente sind hervorragend für Testmessungen und wissenschaftliche Forschungen geeignet. Um sicherzustellen, dass die automatische Datenerfassung ebenso erstklassig ist, beinhaltet das Kipp & Zonen Produktprogramm hochwertige Datenerfas-sungssysteme basierend auf dem COMBILOG Datenlogger. Aufgrund seiner Leistungsfähigkeit und der Einfachheit in der Bedienung empfiehlt sich der COMBILOG für einen Einsatz in hochwertigen Solarüberwachungsstationen, insbesondere bei Systemen, die den Anforderungen des BSRN (Baseline Surface Radiation Network) entsprechen.

Kipp & Zonen hat eine Reihe Konfigurationsvorlagen für den COMBILOG für spezielle Anwendungsanforderungen er- arbeitet. Wenn Sie einen Datenlogger in einem kompakten Gehäuse benötigen, dem extreme Wetterbedingungen nichts anhaben, oder eine Komplettlösung für den autonomen Betrieb, sind unsere Datenlogger die richtige Lösung.

Jede Konfiguration ist auf leichte Handhabung und Installa-tion ausgerichtet und auf die Kipp & Zonen Instrumente abgestimmt.

Das nachfolgende Schaubild zeigt einen Überblick der Konzepte für viele Anwendungsbereiche.

COMBILOG Datenlogger mit Hilfe der RS485 Schnittstelle in einer Master und Slave-Konfiguration seriell angeschlossen werden. Das bedeutet, dass alle Daten der Datenloggerkette über ein einziges Interface zugänglich sind.

Zusätzliche Ausstattungsmerkmale sind: das Gehäuse für die Hutschienenmontage, Status-LEDs, ein eingebautes Display, Menüführung zur Anzeige der Messwerte und zur Konfigura-tion der Protokollierungsparameter.

Zusammenstellung Eines COMBILOG-Systems

Kompaktsystem, 1x COMBILOG Datenlogger

Gehäuse aus rostfreiem Stahl

Wetterbeständig nach IP 65

38 x 38 x 21 cm

Erweitertes System, 2x COMBILOG Datenlogger

Gehäuse aus rostfreiem Stahl

Wetterbeständig nach IP 65

50 x 50 x 21 cm

GSM/GPRS-Modem

Anschlussleitung zu 12 VDC Netzteil

Backup-Batterie und Ladestation

Solargespeiste Batterie

Software für die Datenverarbeitungs- undgraphische Darstellung

Überspannungsschutz

Spannungsanschlussklemmen

Kabelbuchsen

USB, Ethernet, RS232 undRS485 Schnittstelle

Hutschienenmontage

Konfigurationssoftware

Datenerfassungssystem In der Konfiguration enthalten Optionen

Kipp & Zonen B.V.



The Netherlands

T: +31 (0) 15 2755 210

F: +31 (0) 15 2620 351

[email protected]


4414

350

-V12

06

HEAD OFFICE

Programmierbare Ausgänge

Genauigkeit

Eingangsbereiche


Display

Analoge Eingänge

Spannungsversorgung

Interface

N/A

AD-Wandler Auflösung 16 bit

Digitale Eingänge N/A

0.1 %

6.25 mV bis 200 mV

-10 °C bis +40 °C

4-stellig / Daten / Batteriestatus

1 differential

Spannung

3 V (2x AA-Batterien, inklusive)

USB 1.1 / 2.0

Datenlogger-Speicherkapazität / Erweiterung 3518 Werte

Schutzklasse IP 40

Protokollierte Information MinMaxDurchschnitt

N/A

12/24 bit

4FrequenzZählerZeit

bis auf 0.05 %

6 Eingänge, 20 mV bis 2.5 V2 Eingänge, 3 V

-40 °C bis +60 °C

N/A

8 single-ended oder3 differential + 2 single-endedSpannungWiderstand

6 V (4x AA-Batterien, inklusive) oder4 bis 20 VDC extern

RS232

128 kB RAM / 512 MB SD-Karte (inklusive)

IP 65

DatenwertePolynomfunktionen

6 (digital), 0.1 Aoffener Kollektor, 18 VDC max.

16 bit

6FrequenzZähler8-bit Gray CodeDigitaler Status

bis auf 0.003 %

6.25 mV bis 10 V60 µA bis 25 mA200 Ω bis 20 kΩ

-40 °C bis +85 °C (Display -20 °C bis +60 °C)

2x 16 Zeichen

8single-ended or differentialSpannungWiderstandStrom

10 bis 30 VDC

USB, Ethernet, RS232 und RS485

7 MB RAM / SD-Karte (nicht enthalten)

Optionale Software N/A N/A COMGRAPH - graphische Darstellung

Montage Lieferung im Tragekoffer Mit Mast- bzw. Wandhalterung Hutschienenmontage

Abmessungen (B x H x T) (nur Datenlogger) 70 x 146 x 25 mm 115 x 90 x 50 mm 189 x 90 x 83 mm

Gewicht (nur Datenlogger)


0.175 kg 0.37 kg 0.72 kg

IP 20

DatenwerteDurchschnittswerteMathematisch errechnete Werte

Optionen N/A N/A IP 65 GehäuseoptionenBatterie (Netz oder Solarpaneel)

GSM/GPRS-Modem

Spezifikationen COMBILOGLOGBOX SDMETEON

Mitgelieferte Software Konfiguration, Datendownloadund graphische Darstellung

Konfiguration und Datendownload Konfiguration und Datendownload

Spezifikationen

Die nachfolgende Vergleichstabelle zeigt die Spezifikationen, Abmessungen und Optionen der drei Datenlogger und hilft bei der Auswahl des für Ihre Anwendung geeigneten Gerätes.

MesstechnikRolf





für die Messung der Diffusstrahlung

CM 121 Schattenring

Geeignet für alle Längengrade und Oberflächen auf der Nord-Süd AchseEinsetzbar mit allen CMP / SMP Pyranometern, den CGR Pyrgeometern und dem UV Sensor CUV 5Sichtwinkel 10.6 °

Der CM121 Schattenring benötigt keine Spannungsversorgung und kann mit allen Kipp & Zonen CMP-, SMP-, CGR- und

CUV-Sensoren eingesetzt werden. Er dient zur Messung der Diffusstrahlung, bzw. die Radiometer können vor der Direktstrahlung

abgeschattet werden. Der CM121B ist für unventilierte, der CM121C für ventilierte Sensoren.

Das Radiometer wird auf einen dafür vorgesehenen Sockel montiert und nachdem der Schattenring in Bezug auf den Standort

und die Sonnendeklination korrekt ausgerichtet ist, beschattet er den Instrumentendom während des gesamten Tages. Damit die

Messgenauigkeit erhalten bleibt, muß der Schattenring zum Ausgleich des Sonnenverlaufs regelmäßig alle paar Tage nachjustiert

werden.

Kipp & Zonen B.V.



The Netherlands

+31 15 2755 210

[email protected]

www.kippzonen.com


HEAD OFFICE

44

1431

7-V

150

7

Ø 620 mm

Ø 280 mm

280 mm

max. 340 mm

310

mm

Der Ring hat eine Weite / Durchmesserverhältnis von 0,185 und einen Sichtwinkel von 10,6° vom Radiometer aus gesehen.

Da ein Teil der Diffusstrahlung aber auf den Schattenring fällt, enthält der Lieferumfang eine Tabelle für die Korrektur der

Messwerte.

Ein Strahlungssensor ist nicht im Lieferumfang enthalten, dieser muß separat bestellt werden.

Spezifikationen CM 121B Schattenring

MesstechnikRolf





Für Strahlung im Bereich von 0.2 bis 50 µmSichtfeld 20°Ideal für die Überwachung und für Vorführzwecke

für die Messung von Strahlungsflüssen

CA 2 Thermosäule

Einleitung

Die CA 2 Thermosäule ist für die Messung der Strahlungsflussintensität im Wellenlängenbereich von 0,2 bis 50 µm konzipiert. Ihr

Sichtfeld beträgt 20° für 90 % der Strahlung, die auf den konischen Reflektor innerhalb des zylindrischen Gehäuses fällt.

Dadurch eignet sie sich perfekt für die Messung der Strahlungsflüsse spezifischer Örtlichkeiten oder Quellen.

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Kipp & Zonen B.V. behält sich das Recht vor, die in dieser Dokumentation beschriebenen Spezifikationen ohne vorherige Ankündigung zu ändern.

44

1439

5-V

1411

HEAD OFFICE

180

mm

85 mm

Ø 9.9 mm

Ø 37.5 mm104.8 mm

CA 2 Thermosäule

Die CA 2 verfügt über einen Thermosäulendetektor mit einer

spektral nicht-selektiven Beschichtung. Deshalb reagiert dieser

Detektor auf die gesamte einfallende Strahlung. Das

Ausgangssignal ist eine Spannung, die sich proportional zu der

einfallenden Strahlung verhält.

Strahlungsmessungen werden leicht durch Konvektion und die

Abgabe thermaler Strahlung an die Umgebung beeinflusst.

Das abnehmbare Glasfenster schränkt den Spektralbereich auf

0.3 bis 3 µm ein.

Applications

Die CA 2 Thermosäule eignet sich ideal für die Überwachung,

z. B. von Öfen, für Schulungszwecke an Schulen und techni-

schen Instituten, oder für Referenzmessungen in optischen

Laboren.

Der Montagestab erlaubt die leichte Anbringung auf den

Standardhalterungen optischer Bänke und an Ihre Buchsen

können Drähte oder Bananenstecker problemlos angeschlos-

sen werden.

Spektralbereich (ohne Fenster)Spectral range (mit Fenster)

Spezifikationen

Empfindlichkeit (parallele Einstrahlung)

Impedanz

Erw. Ausgangsbereich (0 bis 1500 W/m²)

Max. Strahlungsaufnahme

Ansprechzeit (63%)

Ansprechzeit (95%)


Sichtfeld

Montagestab

Detektortyp



relative Luftfeuchtigkeit

0.2 bis 50µm 0.35 bis 2.8µm

7 bis 20µV/W/m²

20 bis 200Ω

0 bis 30mV

2000 W/m²

< 6s

< 18s

< 1.5%

20° (für 90% der einfallenden Strahlung)

170 mm lang x 10 mm Ø

Thermosäule

-40°C bis +80°C

IP-Schutzklasse nicht für den Ausseneinsatz geeignet

-40°C bis +80°C


MesstechnikRolf





SKIN TYPE CLASSIFICATION BURNS IN THE SUN TANS AFTER HAVING BEEN IN THE SUN

Always SeldomUsually

Melano-compromisedSometimes

Sometimes UsuallySeldom

Melano-competentAlways

Naturally brown skinNaturally black skin

Melano-protected

II

IV

VI

I

III

V

UV Radiation

The ultraviolet (UV) part of the solar spectrum has several beneficial effects but it may also be very harmful if UV radiation exceeds “safe” limits. An indicator of UV exposures, the UV Index, warns for UV radiation and its possible detrimental effects. The calculation method of the UV Index is given on the right hand side. Because skin types differ considerably in their sensitivity to UV doses, different groups were established according to the skin’s ability to tan. This classification is shown in Table 1.

Table 1. Classification of skin types (adopted from TB Fitzpatrick and JL Bolognia, 1995)

Source: Global Solar UV Index, A Practical Guide, World Health Organisation 2002

The Global Solar UV Index (UVI) described in Table 1 was developed in an international effort by WHO in collaboration with WMO, UNEP and ICNIRP, and is a simple measure of the UV radiation level at the Earth’s surface. It serves as an important vehicle to raise public awareness and to alert people about the need to adopt protective measures when exposed to UV radiation.

UV Radiometers

For the measurement of the Erithemally weighted UV radiation, Kipp & Zonen offers UV-S-E-T precision radiometers. Equipped with quartz domes and Teflon™ diffusors the radiometers provide a uniform cosine response function for accurate radiative energy measurements. The thermostat control of the detection system guarantees the highest accuracy. Rugged construction allows the radiometers to be used under all weather conditions as well as in very hot and cold regions. The UV-S-E-T radiometer has an output of 0- 3 VDC which corresponds to 0 - 0.6 W/m² of Erythemal radiation. The UV Index can be calculated according to the method illustrated below.

UV index

From UV-E radiation measurements, the UV-Index is calculated as follow:

Take the output from the UV-E radiometer according to ISDO 17166:1999/CIE S007/E-1998. Transform the output voltage to W/m² with the instruments sensitivity.

Erythemal Action Spectrum

As sunburn is a consequence of excessive UV radiation exposure the UV radiometer should mimic the human skin. Therefore a special Erythemal action spectrum was defined which corresponds to the sensitivity of the human skin on UV radiation. The UV-S-E-T radiometers are equipped with special filters which match the Erythemal action spectrum.

0.4 V = 0.0675 W/m²

UV Index = 2.7

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

0.4 Volt

0.0675 W/m² x 40 m²/W = 2.7

DERIVING THE UV INDEX FROM FIELD MEASUREMENTS

UV Index

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