Pyrheliometer

Pyrheliometer
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Ein DR01 Pyrheliometer zur Messung der direkten Bestrahlungsstärke aus Sonnenrichtung

Pyrheliometer gehören zu den meteorologischen Strahlungsmessgeräten (Pyrometrie = Strahlungsmessung). Sie messen die direkte Bestrahlungsstärke (in Watt pro Quadratmeter) aus der Sonnenrichtung. Die Strahlung wird dabei von einer schwarzen Thermosäule oder Thermometer (beispielsweise ein schwarzgefärbter Metallstreifen) oder einem schwarzen Hohlkörper bekannter Wärmekapazität absorbiert. Die einfallende Strahlung führt zu einer Erwärmung, aus der der Strahlungsfluss berechnet werden kann. Abhängig von der Art der windschützenden Abdeckung kann nur der kurzwellige Strahlungsanteil (Quarzglas) oder die gesamte Strahlung (Kunststoff) gemessen werden.

Messprinzipien

Es werden drei verschiedene Messprinzipien angewandt:

  1. Phasenumwandlung: Die Heizleistung des bestrahlten Körpers wird verwendet, um eine Phasenumwandlung (schmelzen, verdampfen) einer mit dem Körper wärmeleitend verbundenen Substanz hervorzurufen.
  2. Vergleich der Temperaturen: Die beschienene Thermosäule wird mit einer zweiten Thermosäule oder Thermometer, das der Sonnenstrahlung nicht ausgesetzt ist und auf Lufttemperatur gehalten wird, verglichen. Die der Strahlung proportionale Temperaturdifferenz wird z. B. mit einem Thermoelement gemessen.
  3. Vergleich der Heizleistung: Es wird die elektrische Heizleistung gemessen, die benötigt wird, einen unbestrahlten Vergleichskörper auf dieselbe Temperatur wie die beschienene Thermosäule zu bringen. Der Betriebsstrom wird in die Messgröße umgerechnet.

Bauformen

Es existieren folgende Bauformen

  • Waterflowpyrheliometer nach Abbot (Messprinzip 1)
  • Waterstirpyrheliometer nach Abbot (Messprinzip 1)
  • Eispyrheliometer nach Volochine (Messprinzip 1)
  • Silverdiskpyrheliometer nach Abbot (mit Eichung) (Messprinzip 1)
  • Kompensationspyrheliometer nach Angström (Messprinzip 3)
  • Pyrheliometer nach Marvin (Messprinzip 1&3)

Siehe auch: Pyranometer, Pyrometer, Radiometer, Aktinometer

Quellen

  • Institut für Bioklimatologie der Georg-August-Universität Göttingen, Physikpraktikumsskript von Dr. Andreas Ibrom Online, PDF
  • Der Brockhaus Wetter und Klima, F.A. Brockhaus GmbH Leipzig * Mannheim 2009

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  • Pyrheliometer — piroheliometras statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Saulės tiesioginės spinduliuotės srauto tankio matuoklis. atitikmenys: angl. pyrheliometer; pyroheliometer vok. Pyrheliometer, n rus. пиргелиометр, m pranc. pyrhéliomètre …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

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  • Pyrheliometer — Pyr|he|lio|me|ter 〈n. 13〉 meteorolog. Gerät zum Messen der direkt einfallenden Sonnenstrahlung [<grch. pyr „Feuer“ + helios „Sonne“ + ...meter] * * * Pyrheliometer,   Gerät zum Messen der absoluten Strahlungsintensität der direkten… …   Universal-Lexikon

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