一种用于测定散射辐射光强的手持装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种用于测定散射辐射光强的手持装置，包括遮光球、支架、辐射传感器和数据采集器；所述遮光球横截面略大于辐射传感器，通过支架连接在辐射传感器上方一位置，辐射传感器连接至数据采集器；所述遮光球表面由吸光零反射材料制成，所述支架由透明材质制成。本实用新型专利技术为手持式，小巧轻便，易于移动，可以随时随地根据需求移动位置。可以随时随地根据需求移动位置。可以随时随地根据需求移动位置。

【技术实现步骤摘要】
一种用于测定散射辐射光强的手持装置
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[0002]本技术涉及测量仪器制备
，具体涉及一种用于测定散射辐射光强的手持装置。
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技术介绍
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[0004]通过遮蔽直接辐射及其附近狭窄的环日散射辐射部分，获得的即为散射辐射值。现在的散射辐射测试方法主要有遮光环法和遮光盘法，遮光环法即从日出到日落全程遮蔽太阳直接辐射和周围的环日散射辐射，由于将太阳轨迹上的一部分天空散射辐射也遮住了，需要乘以一个大于1的遮光环订正系数，才能得到真正的散射辐射。遮光盘自动遮住总辐射表的太阳直接辐射，直接测量散射辐射，毋须遮光环系数订正，提高了散射辐射测量的准确度，但是需要仪器的精密程度较高。但是无论遮光环法和遮光盘法，造价均较高，安装复杂且固定，不能满足精细空间的散射辐射测量要求。
[0005]现场研究散射辐射光在任意空间的分布，尤其是植物冠层内的光的微环境，对于植物生长研究非常重要，太阳光是重要的能量来源，且相对于直射辐射，散射辐射的作用时间更长，更为均匀，光能利用率更高。为了进一步量化散射辐射植物冠层内的光的微环境，对于农业生产及植物生长的积极作用，有必要知道当时当地的散射辐射值。针对这一问题，暂时还没有完美的解决办法，因此开发一种手持式散射辐射测量装置非常重要。
[0006]
技术实现思路
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[0007]为了解决上述问题，本技术提供一种用于测定散射辐射光强的手持装置。
[0008]本技术的具体技术方案如下：
[0009]一种用于测定散射辐射光强的手持装置，包括遮光球、支架、辐射传感器和数据采集器；所述遮光球通过支架连接在辐射传感器上方，遮光球和辐射传感器的中心连线平行于所述支架，辐射传感器通过导线连接数据采集器；所述遮光球表面由吸光零反射材料制成，所述支架由透明材质制成；测量过程中，所述遮光球的投影与辐射传感器投影重合，且遮光球的投影面积遮住辐射传感器的投影面积。
[0010]进一步的，所述支架连接在遮光球侧面，且支架该端直径远小于遮光球直径。
[0011]进一步的，所述支架为可伸缩支架。
[0012]进一步的，所述支架上设有指示遮光球与辐射传感器距离的刻度。
[0013]进一步的，所述数据采集器与支架为分体结构，数据采集器通过导线可拆卸连接辐射传感器。
[0014]进一步的，所述支架还包括底板，辐射传感器设置在底板上。
[0015]进一步的，所述遮光球采用直径为2-5cm球形结构。
[0016]进一步的，所述支架使遮光球与辐射传感器的距离为5-50cm。
[0017]进一步的，所述吸光零反射材料为黑色天鹅绒。
[0018]进一步的，所述支架连接遮光球的一端直径为2-3mm。
[0019]本技术相比现有技术具有如下技术效果：
[0020]1）本技术提高了散射辐射监测仪器的可移动性及灵巧性。以往散射辐射监测
仪器设备需要繁琐的安装程序，往往固定在某一位置，难以移动，而本技术为手持式，小巧轻便，易于移动。可以随时随地根据需求移动位置。
[0021]2）本技术提高了散射辐射监测的适用范围，由于辐射感应器体积小是与感应器分离且可以移动，即便是很小的空间也可以进行精确测量。对于测量微环境散射辐射情况十分有利。比如可以方便测量植物冠层任意位置的散射辐射情况。
[0022]3） 本技术结构简单，使用方便，经济效益明显。以往散射辐射监测需要遮光环或者追踪遮光盘等装置，仪器繁琐，造价高昂。而本技术需要的费用可以使得测量散射辐射值的设备费用大幅度降低。
[0023]4）由于散射辐射包括各向同性散射辐射和各向异性散射辐射，本技术测量的散射辐射两者都能全面包括。
[0024]附图说明:
[0025]图1为本技术实施例二示意图；
[0026]图2为本技术几何矫正示意图；
[0027]图中：1、遮光球；2、支架；3、辐射传感器；4、底板；5、导线；6、数据采集器。
[0028]具体实施方式：
[0029]实施例一：
[0030]本实施例的用于测定散射辐射光强的手持装置，包括遮光球1、支架2、辐射传感器3和数据采集器6。
[0031]遮光球1横截面略大于辐射传感器3，通过支架2连接在辐射传感器3上方一位置，遮光球1和辐射传感器3的中心连线平行于支架2，使用时将遮光球1对准太阳，使遮光球1的投影与辐射传感器3投影重合，且遮光球1的投影面积遮住辐射传感器3的投影面积，使太阳不能直射辐射传感器3，同时尽可能多的检测散射辐射光。
[0032]辐射传感器3通过导线5连接至数据采集器6，数据采集器6可以直接连接在支架2上，也可以采用分体的形式，方便手持和操作。
[0033]为了尽可能的阻挡直射辐射光和检测散射辐射光，遮光球1表面由吸光零反射材料制成，如黑色天鹅绒；支架2由透明材质制成，如透明塑料等。
[0034]使用时，将遮光球1对准太阳，使太阳不能直射辐射传感器3，通过检测辐射到辐射传感器3上的光强，然后通过数据采集器6读取数据。
[0035]实施例二：
[0036]本实施例在实施例一的基础上，支架2连接在遮光球1的侧面，且支架该端直径远小于遮光球直径。遮光球1直径优选为2-5cm的球形结构，相应的支架2连接遮光球1的一端直径优选为2-3mm。选用小直径的支架2连接遮光球1，可以尽可能测得真实的散射辐射值。
[0037]本实施例可选的，支架2为可伸缩支架，支架2上设有指示遮光球1与辐射传感器3距离的刻度。该刻度用于对散射辐射值进行订正，若采用固定长度形式的支架则不必设置刻度。支架2的调节范围为5-50cm，即遮光球1与辐射传感器3的可调距离。
[0038]本实施例可选的，支架2还包括底板4，辐射传感器3设置在底板4上。
[0039]本技术所测地表附近散射辐射可以通过几何方法矫正，表达式如下：SR＝SR1+SR2（公式1），其中，SR为所测地表附近散射辐射校正值，为待测参数；SR1为辐射传感器3测得的地表附近散射辐射，为直接读数；SR2为遮光球1遮挡的散射辐射，为主要干扰量。球面
半径为SR，球冠高度为h，球冠最大开口部分圆的半径为r，遮光球1与辐射传感器3之间的距离为d。
[0040]根据直角三角形勾股定律 R2=r2+d2，又由于R=h+d，已知球冠最大开口部分圆的半径r即为遮光原片半径，支架2上的刻度用于测量遮光球1和辐射传感器3之间的直线距离d为已知数值，由此公式可推得球冠高度h。
[0041]根据几何关系，δ= S球冠面积/S半球面积；S球冠面积=2πRh，S半球面积=2πR2，而δ=SR2/（SR2+SR1）。
[0042]以上数据代入公式1，得到即可校正散射辐射SR。利用该装置测得的散射辐射值仅为该测点上半球部分全部散射辐射。
[0043]本实施例以测试点设在某气象重点实验室试验站为例。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于测定散射辐射光强的手持装置，其特征在于：包括遮光球(1)、支架(2)、辐射传感器(3)和数据采集器(6)；所述遮光球(1)通过支架(2)连接在辐射传感器(3)上方，遮光球(1)和辐射传感器(3)的中心连线平行于所述支架(2)，辐射传感器(3)通过导线(5)连接数据采集器(6)；所述遮光球(1)表面由吸光零反射材料制成，所述支架(2)由透明材质制成；测量过程中，所述遮光球(1)的投影与辐射传感器(3)投影重合，且遮光球(1)的投影面积遮住辐射传感器(3)的投影面积。2.根据权利要求1所述的用于测定散射辐射光强的手持装置，其特征在于：所述支架(2)连接在遮光球(1)侧面，且支架(2)该端直径远小于遮光球(1)直径。3.根据权利要求2所述的用于测定散射辐射光强的手持装置，其特征在于：所述支架(2)为可伸缩支架。4.根据权利要求3所述的用于测定散射辐射光强的手持装置，其特征在于：所述支架(2)上设有指示遮光球(1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩玮，杨再强，吴香仪，王昕琪，勾燕，卢芷若，韦昕辰，冯煜涵，赵良锴，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：新型
国别省市：