總輻射表檢定規(guī)程

總輻射表檢定規(guī)程7儀器遮光罩(保護(hù)罩)應(yīng)松緊合適，取下新制造的年穩(wěn)定性<5%;使用中和修理后的兩年穩(wěn)定性<8%。17響應(yīng)時(shí)間(99%響應(yīng))<60s。18非線性誤差<3%。太陽高度角10°時(shí)(對(duì)理論值偏差)<10%;太陽高度角30°時(shí)(對(duì)理論值偏差)<5%。2太陽高度角10°時(shí)(對(duì)平均值偏差)<7%。21溫度誤差(-40～+40℃范圍內(nèi))<5%。22傾斜(180°)誤差<3%。23標(biāo)準(zhǔn)儀器與檢定設(shè)備23.1工作級(jí)標(biāo)準(zhǔn)總輻射表。23.20.05級(jí)、分辨率為1μV的數(shù)字多用表或數(shù)據(jù)采集器。23.3電壓為100V的兆歐表。23.5室內(nèi)檢定設(shè)備(見附錄1)。24.1測(cè)量絕緣電阻時(shí)，相對(duì)濕度應(yīng)<80%。24.2靈敏度檢定可以在太陽輻照條件下進(jìn)行(簡(jiǎn)稱室外檢定),也可以在人工光源條件下進(jìn)行(簡(jiǎn)稱室內(nèi)檢定)。a.天空晴朗，太陽高度角>30°,四周空曠，儀器感應(yīng)面以上沒有任何障礙物。b.入射光線與儀器感應(yīng)面垂直時(shí)輻照度>500W/m2。c.空氣溫度(20±10)℃,風(fēng)速<5m/s,相對(duì)濕度80%。24.2.2室內(nèi)檢定a.室內(nèi)檢定設(shè)備應(yīng)安裝在暗室中，并用黑色幕布遮擋。檢定員應(yīng)穿深色工作服。b.入射光線與儀器感應(yīng)面成50°夾角，輻照度>500W/m2。c.室溫(20±10)℃,相對(duì)濕度<80%。三檢定項(xiàng)目和檢定方法(一)外觀檢查25第1～3和5～10條的檢查用目測(cè)結(jié)合手動(dòng)調(diào)整進(jìn)行。26第4條密封性能的檢查方法是：將儀器放入溫度為(0±1)℃、相對(duì)濕度≥90%的環(huán)境中4h后，檢查玻璃罩內(nèi)表面是否有水汽凝結(jié)。(二)性能參數(shù)的測(cè)量和檢定經(jīng)外觀檢查合格的總輻射表方可進(jìn)行性能參數(shù)的測(cè)量和檢定。將兆歐表的測(cè)試棒分別與總輻射表的一個(gè)輸出端和殼體的金屬部分相連，測(cè)得的電328內(nèi)阻測(cè)量蓋上儀器遮光罩，用數(shù)字多用表的歐姆擋直接測(cè)量。也可以用電橋或其它方法測(cè)量。測(cè)量內(nèi)阻時(shí)，應(yīng)調(diào)換極性，至少測(cè)量兩次，取其平均值為最后測(cè)量結(jié)果(修約到小29靈敏度的室外檢定29.1.1計(jì)算當(dāng)天10時(shí)以后的太陽高度角(見附錄2),在滿足太陽高度角大于30°和其它室外檢定條件下，將標(biāo)準(zhǔn)儀器、被檢儀器放在室外平臺(tái)上，接線柱朝北。電測(cè)儀表最好放在室內(nèi)，若放在室外，要遮蔽，以免日光直接照射。29.1.2將標(biāo)準(zhǔn)儀器、被檢儀器取下遮光罩，與電測(cè)儀表連接，檢查儀器輸出值的正負(fù)極性、信號(hào)大小和穩(wěn)定性。29.1.3清除標(biāo)準(zhǔn)儀器和被檢儀器玻璃罩上的灰塵，調(diào)整好所有儀器的水平。29.2.1標(biāo)準(zhǔn)儀器、被檢儀器及電測(cè)儀表預(yù)熱0.5h以上，蓋上所有儀器的遮光罩，5min后，讀取零位值，讀數(shù)取整微伏數(shù)(以下讀數(shù)的要求與此相同)。29.2.2取下儀器的遮光罩，5min后，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)儀器和被檢儀器同時(shí)進(jìn)行太陽總輻射的測(cè)量，測(cè)量時(shí)間間隔為1～3min,測(cè)量時(shí)間為3～4h(一般在地方時(shí)10時(shí)至14時(shí)之間進(jìn)行)。同時(shí)記錄下測(cè)量期間的平均氣溫。29.2.3數(shù)據(jù)采集完畢后，蓋上遮光罩，5min后，復(fù)測(cè)各儀器的零位值。29.3.1根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)儀器與被檢儀器同時(shí)采集的瞬時(shí)值，按下式計(jì)算每次測(cè)量的比值F;,(修約到小數(shù)點(diǎn)后三位):V?.,.——經(jīng)零位修正后的標(biāo)準(zhǔn)儀器的第；組第i個(gè)輸出值。29.3.3對(duì)于具有m組測(cè)量系列來說，按下式確定最后比值F:29.3.4按下式計(jì)算被檢儀器的靈敏度K:429.3.5數(shù)據(jù)刪除按下式計(jì)算每組中單個(gè)測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)偏差s:29.4室外靈敏度的檢定也可以用標(biāo)準(zhǔn)直接輻射表為標(biāo)準(zhǔn)儀器，用遮擋-照射交替的方30靈敏度的室內(nèi)檢定30.1.1打開電測(cè)儀表和太陽模擬器，調(diào)節(jié)光源強(qiáng)度，使照射到標(biāo)準(zhǔn)儀器感應(yīng)面上的輻照度達(dá)到規(guī)定的要求，并將轉(zhuǎn)架轉(zhuǎn)到50°(相當(dāng)于太陽高度角50°),穩(wěn)定0.5h后，把標(biāo)準(zhǔn)總輻射表(要以同類型的儀器為標(biāo)準(zhǔn))放在工作臺(tái)上，放置的方位相當(dāng)于室外檢定時(shí)接線柱朝北。調(diào)整好水平，清除玻璃罩上的灰塵，與電測(cè)儀表連接，檢查儀器輸出值的正負(fù)極性、信號(hào)大小和穩(wěn)定情況。30.1.2照射5min蓋上遮光罩，待零位穩(wěn)定后，讀取零位值。取下儀器遮光罩，照射5min,然后進(jìn)行第一組標(biāo)準(zhǔn)儀器的10次讀數(shù)，各次讀數(shù)時(shí)間間隔10～15s(以下各讀30.1.3將工作臺(tái)度盤轉(zhuǎn)動(dòng)180°,等5min后進(jìn)行第二組標(biāo)準(zhǔn)儀器的10次讀數(shù)。取下30.1.4將被檢儀器放在工作臺(tái)上，放置的位置和方位與標(biāo)準(zhǔn)儀器最初放置的位置相同。調(diào)整好水平，清除玻璃罩上的灰塵，與電測(cè)儀表連接，檢查儀器輸出值的正負(fù)極30.1.5進(jìn)行被檢儀器第一組讀數(shù)，其他與30.1.2方法相同30.1.6將工作臺(tái)度盤轉(zhuǎn)動(dòng)180°,等5min后進(jìn)行被檢儀器第二組讀數(shù)。蓋上遮光罩，待零位穩(wěn)定后，讀取其零位值。取下被檢儀器。30.1.7再將標(biāo)準(zhǔn)儀器放在工作臺(tái)上，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)儀器的第三組讀數(shù)，其他與30.1.2方30.1.8將工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)180°,等5min后進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)儀器的第四組讀數(shù)。蓋上遮光罩，待零位穩(wěn)定后，讀取零位值。并記錄下室溫。30.2數(shù)據(jù)處理30.2.1按下式計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)儀器第一組和第二組測(cè)量數(shù)據(jù)平均值A(chǔ):56儀器的感應(yīng)面與入射光線垂直，調(diào)節(jié)太陽模擬器的功率，使輻照度分別為250W/m2,500W/m2,750W/m2,1000W/m2。在每個(gè)測(cè)定點(diǎn)上光源穩(wěn)定15min以上，讀數(shù)10次，讀數(shù)間隔及零位讀取的方法及要求與室內(nèi)靈敏度檢定相同。33.2按下式計(jì)算各測(cè)定點(diǎn)上的靈敏度K;E;—第i個(gè)測(cè)定點(diǎn)上的平均輻照度值。33.3按下式計(jì)算非線性誤差δ:34余弦響應(yīng)誤差的測(cè)定新制造和修理后的總輻射表出廠檢定時(shí)，應(yīng)進(jìn)行此項(xiàng)測(cè)定。34.1測(cè)定方法在室內(nèi)檢定設(shè)備上測(cè)定。34.1.1調(diào)整太陽模擬器功率，使得入射光線與儀器感應(yīng)面垂直時(shí)輻照度約為1000W/m2,穩(wěn)定0.5h后把總輻射表放在工作臺(tái)上，放置位置相當(dāng)于室外檢定時(shí)的接線柱朝北。清除玻璃罩上的灰塵，使轉(zhuǎn)架位于90°,即天頂角θ=0°,調(diào)整儀器水平，34.1.2照射儀器5min,蓋上遮光罩，穩(wěn)定后讀取儀器的零位值。34.1.3取下儀器遮光罩，照射5min后，讀取θ=0°時(shí)的10個(gè)數(shù)據(jù)。34.1.4轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)架，使其位于θ=80°(相當(dāng)于太陽高度角10°),保持儀器的水平，等5min后讀取10個(gè)數(shù)據(jù)。34.1.5按照34.1.4所述的方法，進(jìn)行θ=60°(相當(dāng)于太陽高度角30°)測(cè)定，然后34.1.6蓋上儀器遮光罩，待零位穩(wěn)定后讀取儀器零位值。34.2數(shù)據(jù)處理34.2.1按下式計(jì)算出各個(gè)角度的理論值U:34.2.2按下式計(jì)算余弦響應(yīng)誤差δ:735.1.1調(diào)整太陽模擬器的功率使得入射光線與儀器感應(yīng)面垂直時(shí)輻照度為37.1.1調(diào)整太陽模擬器的功率，使得人射光線與儀器感應(yīng)面垂直時(shí)輻照度為8四檢定結(jié)果的處理和檢定周期新制造的一般為1年。使用中的一般為2年。修理后的總輻射表必須進(jìn)行重新檢91本設(shè)備(如圖所示)用于總輻射表的室內(nèi)靈敏度檢定、非線性誤差、余弦響應(yīng)誤差、8輻射儀器室內(nèi)檢定設(shè)備示意圖1一模擬器殼體；2一光源室；3—平面反射鏡；4—積分器簡(jiǎn)；5—準(zhǔn)直透鏡；6—平面反射鏡；7—工作臺(tái)；8—平衡砣；9—轉(zhuǎn)臂；10—減速箱；11—離合機(jī)構(gòu)；12—框架2.1有效輻照面積100×100mm2;2.2最大輻照度1200W/m2(在250W/m2以上連續(xù)可調(diào));2.3輻照不均勻度≤±1%(φ80內(nèi));2.4輻照不穩(wěn)定度≤±0.5%;2.6光譜輻照度分布：按國標(biāo)A級(jí)AM1.5太陽光譜匹配；3整套設(shè)備主要由TM-500F太陽模擬器和檢測(cè)旋轉(zhuǎn)架(簡(jiǎn)稱轉(zhuǎn)架)兩大部分組成。3.1TM-500F太陽模擬器主要由殼體1、光源室2、平面反射鏡3、光學(xué)積分器筒4、準(zhǔn)直透鏡筒5等部件組成。光源室2內(nèi)有500W短弧氙燈、橢球面聚光反射鏡、調(diào)燈機(jī)構(gòu)和軸流風(fēng)機(jī)等。500W短弧氙燈的電源是TM-500F太陽模擬器專用電源(簡(jiǎn)稱TM-500電源),輸出電流穩(wěn)定度為0.02%,且連續(xù)可調(diào)。由500W氙燈、橢球面聚光反射鏡、平面反光鏡、濾光片、積分器、負(fù)透鏡、準(zhǔn)直透鏡等共同組成的光源，可以發(fā)射出均勻、穩(wěn)定、符合AM1.5太陽光譜的平行光束(由氙燈發(fā)出的光，經(jīng)橢球面聚光鏡匯聚并反射，經(jīng)平面反射鏡反射到積分器上，在積分器入射端形成一個(gè)對(duì)稱的輻照分布，這個(gè)分布被積分器各光通道對(duì)稱分割疊加成像，再經(jīng)準(zhǔn)直透鏡后成像的其后焦面上，經(jīng)平面反射鏡，從而在工作面上得到一個(gè)均勻輻照3.2轉(zhuǎn)架主要由平面反射鏡6、工作臺(tái)7、平衡砣8、轉(zhuǎn)臂9、減速箱10、離合機(jī)構(gòu)11和框架12等組成。經(jīng)平面反射鏡6,將太陽模擬器發(fā)射出的平行光束反射到工作臺(tái)7上。工作臺(tái)7由轉(zhuǎn)盤和升降機(jī)構(gòu)組成。轉(zhuǎn)盤周邊上刻有分度為1°的360條分度線，每10°應(yīng)標(biāo)明相應(yīng)度數(shù)值。升降機(jī)構(gòu)可對(duì)工作臺(tái)的高度進(jìn)行調(diào)整，升降機(jī)構(gòu)并刻有1mm的40條刻線，每轉(zhuǎn)臂9由步進(jìn)電機(jī)和蝸輪、蝸桿組成的減速箱10帶動(dòng)，可進(jìn)行自動(dòng)和手動(dòng)旋轉(zhuǎn)。中心部位裝有平面反光鏡6,兩端分別裝有工作臺(tái)7和平衡砣8,它由減速箱10的輸出軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，并配有指針，轉(zhuǎn)臂中心的后部裝有分度為1°的360條分度線的圓盤，每離合機(jī)構(gòu)11由上下兩輪和鋼帶組成。當(dāng)上輪的螺釘A和下輪的螺釘B鎖緊，螺釘C松開時(shí)，轉(zhuǎn)架的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍為±90°,當(dāng)轉(zhuǎn)架轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，工作臺(tái)始終處于水平狀態(tài)。當(dāng)上輪的螺釘A松開，下輪的螺釘B,C鎖緊時(shí)，可轉(zhuǎn)動(dòng)360°,當(dāng)轉(zhuǎn)架轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)工作臺(tái)固定不3.3檢定設(shè)備必須經(jīng)過調(diào)整，使之符合上述技術(shù)要求。3.3.1采用激光自準(zhǔn)法，調(diào)整調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、反光鏡等部件，使得經(jīng)過透鏡5射出的光束是平行光束；當(dāng)轉(zhuǎn)臂9位于90°時(shí)，平行光束的軸線應(yīng)與工作臺(tái)7的中心重合。3.3.2新安裝的或更換過氙燈、透鏡和反射鏡等部件的檢定設(shè)備要進(jìn)行輻照不均勻度、輻照不穩(wěn)定度和最大輻照度的檢查。檢查方法參照中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《太陽模擬4.1.1將太陽模擬器的TM-500電源供水冷卻。附錄2太陽高度角的計(jì)算δ=0.006918-0.399912cos0?+0.07025以1月1日起算為0,2日為1,其余類推；12月31日對(duì)于平年為364,對(duì)于閏年為Eq=0.0172+0.4281cosθ?-7.3515sinθ?1.1輻射儀器溫度測(cè)試箱控溫精度：±0.5℃溫度場(chǎng)的均勻性：±0.5℃1.2TM-500F太陽模擬器(或具有相同性能的設(shè)備)技術(shù)指標(biāo)見附錄1。1.30.05級(jí)、分辨率1μV的數(shù)字電壓表；2.1測(cè)定工作在暗室中進(jìn)行。檢定員應(yīng)穿深色工作服。2.2垂直照射到被測(cè)儀器感應(yīng)面上的輻照度應(yīng)≥500W/m2。2.3溫度箱內(nèi)應(yīng)保持干燥，在整個(gè)溫度測(cè)定范圍內(nèi)，測(cè)試區(qū)及進(jìn)光窗口玻璃上不得出2.4溫度測(cè)試箱內(nèi)放置儀器的支撐面由絕熱材料制成，支撐物不應(yīng)隨溫度的變化引起3.1測(cè)定溫度在-40～+40℃范圍內(nèi)，測(cè)定點(diǎn)分別為-40℃,-20℃,0℃,+20℃,3.2將被測(cè)儀器放置在溫度測(cè)試箱內(nèi)，使儀器的感應(yīng)面中心盡量與箱體窗口中心重合。3.3將監(jiān)測(cè)儀器放置在溫度試驗(yàn)箱外入射光斑的邊緣處，并固定。3.4將箱內(nèi)溫度調(diào)節(jié)到高溫點(diǎn)并穩(wěn)定1h以上。3.5開啟光源，使光斑中心與儀器感應(yīng)面中心重合。穩(wěn)定后照射5min。在整個(gè)測(cè)定3.6用遮光板蓋上測(cè)試箱進(jìn)光窗口，待被測(cè)儀器的零位穩(wěn)定后讀取其零位值。3.7拿開遮光板，穩(wěn)定5min后同步讀取被測(cè)儀器與監(jiān)測(cè)儀器的輸出值，共讀取10次，每次間隔為10～15s。3.8再次讀取零位值，方法與3.6相同。3.9將溫度調(diào)控到下一個(gè)測(cè)試點(diǎn)，測(cè)定方法與上一點(diǎn)相同。4.1按下式分別計(jì)算出20℃時(shí)，監(jiān)測(cè)儀器的讀數(shù)平均值n2w與其它各測(cè)定點(diǎn)監(jiān)測(cè)儀器