Radiómetro Neto SN-500 de Apogee Instruments, Medida de los cuatro componentes de la radiación neta con 2 Piranómetros y 2 Pirgeómetros.

radiometro neto sn 500

 

Principio de funcionamiento del Radiómetro Neto

El Radiómetro Neto SN-500 de 4 componentes de Apogee Instruments mide la radiación neta sobre una superficie.

La Radiación Neta en la superficie terrestre es la fuente de energía disponible para procesos clave, como son: el calentamiento de la superficie terrestre y la atmósfera, evaporación, sublimación y transpiración.

La radiación de onda corta (de 280 a 4000 nm) es emitida por el sol y una fracción de la radiación incidente sobre la superficie terrestre es reflejada.

La radiación de onda larga (de 4000 a 100000 nm) es emitida por las moléculas contenidas en la atmósfera y por la superficie terrestre, en función de su temperatura.

 

Balance entre los componentes de la radiación para calcular la Radiación Neta en la superficie terrestre

a) Radiación solar incidente (onda corta): es la radiación incidente sobre la superficie, procedente del Sol y que atraviesa y se dispersa en la atmósfera ()

b) Radiación atmosférica de onda larga: es la radiación emitida por las moléculas contenidas en la atmósfera que es función de su temperatura y la emisividad

c) Radiación de onda corta que es reflejada por la superficie terrestre en función del albedo

d) Radiación de onda larga emitida por la superficie terrestre en función de la temperatura y la emisividad.

El Radiómetro Neto de Apogee Instruments mide los cuatro componentes de la radiación neta por separado y calcula la Radiación neta (Rn) en una superficie horizontal según la ecuación: Rn = (St + La) – (Lg +Sr) donde, St es la radiación solar incidente (onda corta)

La es la radiación de onda larga emitida por la atmósfera Lg es la radiación de onda larga emitida por la superficie terrestre Sr es la radiación solar reflejada por la superficie.

 

Variabilidad espacial y temporal de la Radiación Neta

La Radiación Neta en la superficie de la Tierra es espacial y temporalmente variable, debido a los cambios en la posición del sol con respecto a la superficie terrestre, los cambios en las condiciones atmosféricas y las diferencias en las condiciones de la superficie de la tierra.

La radiación de onda corta representa la mayor proporción de la radiación neta durante el día.

La radiación de onda larga contribuye a la radiación neta durante día y noche.

Los valores habituales de los cuatro componentes de la Radiación Neta para un día claro de verano cercano al mediodía solar sobre la vegetación y de un claro día de invierno también cerca del mediodía solar sobre la nieve, serían de +650 W m-2 y 0 W m-2, respectivamente.

radiometro neto sn 500 typical radiation fluxes

El Radiómetro Neto SN-500 de Apogee Instruments consiste en dos piranómetros de termopila (serie SP) y de dos pirgeómetros de cuerpo negro (serie SL).

Los piranómetros miden la radiación de onda corta y se orientan, uno mirando hacia arriba y el otro hacia abajo.

Los pirgeómetros miden la radiación de onda larga y se orientan con la misma configuración.

La medida de los componentes de la radiación por separado proporciona mejor precisión.

 

Ventajas del Radiómetro Neto SN-500

Salida Digital

El radiómetro incorpora un conversor 24-bit A-D que procesa las señales de cada sensor individualmente y transmite los datos a una salida digital SDI-12.

El usuario puede seleccionar el tipo de datos que quieren ver, esto es: la radiación neta, la radiación neta de longitud de onda larga o la de onda corta, y/o la de cada componente del radiómetro.

Esta salida digital elimina la necesidad de emplear varios canales analógicos del datalogger para medir cada uno de los cuatro componentes.

 

Con unidad calefactora incorporada

Los sensores con calentador proporcionan medidas más precisas al mantener la trayectoria del sensor libre de rocío, escarcha, lluvia y nieve.

En cada uno de los cuatro sensores se incluye un calentador de 0,2 W. Estas necesidades de potencia son suficientemente bajos para poder ser cubiertas con un panel solar pequeño.

Además, los calentadores se pueden apagar para ahorrar energía adicional cuando no sea necesario.

 

Radiómetro neto compacto y ligero

El diseño liviano y pequeño del Radiómetro Neto SN-500 facilita el montaje en un brazo con la ayuda del soporte de montaje AM-500.

El soporte facilita la nivelación precisa del radiómetro SN-500.

 

Calidad científica del Radiómetro Neto SN-500

El Radiómetro neto SN-500 es comparable en precisión a otros radiómetros netos de cuatro componentes, pero a un costo menor.

 

Especificaciones Técnicas del Radiómetro Neto SN-500

 

  SN-500
Intervalo de voltaje de entrada 5 a 15 V DC (calefactores están para trabajar a correr a 12 V DC)
Consumo de comente (12 V DC alimentación) Calefactor encendido, midiendo: 64 mA;
Calefactor apagado, midiendo: 1,5 mA;
Calentador apagado; sin medir: 0,6 mA
Tiempo de respuesta (con protocolo SDI- 12) 1 s (tasa de transferencia de datos SDI-12; tiempo de respuesta del
detector 0,5 s)
Calefactores (sensores calentados individualmente) 62 mA Corriente de drenaje y 740 mW necesidades energéticas a 12 V
DC
Condiciones ambientales de trabajo -50 a 80°C; 0 a 100% Humidad Relativa
Dimensiones 116 mm longitud x 45 mm ancho x 66 mm alto
Peso 320 g (con brazo montaje y 5 m de cable)
Cable

Conector M5 (IP67) para la interfaz de la carcasa del sensor, 5m de cable
apantallado de par trenzado. Cubierta de caucho Santoprene (alta
resistencia al agua, estabilidad UV, flexibilidad en condiciones frias),
conector pigtail

 

 

  Serie SL Serie SP
Sensibilidad 0,12 mV / W m-2 (valores típicos,
variable de sensor a sensor)
0,057 mV / W rn-2 (orientado hacia arriba)
0.15 mV / W m-2 (orientado hacia abajo)
Valores típicos, variable de sensor a sensor
Factor de Calibración 8,5 W m-2 / mV (variable de sensor a
sensor, se muestran valores típicos)
17,5 W m-2/ mV (orientado hacia arriba)
8,7 Wrn-2/ mV (orientado hacia abajo)
lIncertidumbre de la Calibración ± 5 %
Intervalo de Medida -200 a 200 W m-2 (irradiancia de
onda larga neta)
0 - 114 mV (orientado hacia arriba)
0 - 300 mV (orientado hacia abajo)
Repetbilidad < 1 % 0 - 2000 Wrii-2 (radiación neta de onda corta)
Deriva <2 %/atto < 1 %
No-linealidad < 1 % < 2 %/año
Tiempo de respuesta < 0,5 s
Campo de visión 150°   180 o (orientado hacia arriba)
150 o (orientado hacia abajo) 
Intervalo espectral 5 a 30 pm  385 - 2105 nm (orientado hacia arriba)
295 - 2685 nm (orientado hacia abajo)
Temperatura de respuesta < 0,1 % C-1
Offset cero (a) < 10 W m-2 < 30 W m-2 hasta un ángulo de incidencia de 80 o
(orientado hacia arriba)
< 20 % hasta un ángulo de incidencia de 60 o (orientado
hacia abajo)
Offset cero (b) < 5 W rn-2 <5%de-15 a 45 oC
Respuesta de inclinación < 0.5 % < 5 W m-2; < 10 W m-2 (calentado)
Incertidumbre diaria Total ± 5 % < 5 W m-2

 

 

Aplicaciones del Radiómetro Neto

  • Estudio de la evapotranspiración.
  • Medición del balance de radiación en climatología, meteorología e hidrología.
  • Monitorización de glaciares y campos de hielo.

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