Un pyranomètre est un instrument conçu pour mesurer la puissance de la chaleur et de la lumière du Soleil. Utilisé principalement dans les domaines météorologiques, le rayonnement solaire est identifié à l’aide d’un pyranomètre placé sur une surface plane. Le spectre de fréquence complet du rayonnement électromagnétique projeté par le Soleil et reçu à la surface de la Terre impacte les capteurs à l’intérieur de l’appareil, qui mesure la densité des fluctuations dans le champ complet de 180 degrés entourant l’instrument.
Un pyranomètre solaire fonctionne en mesurant le nombre de photons, de petites unités de lumière, qui ont un impact sur un dispositif chimique ou physique dans l’instrument au fil du temps. Habituellement, cela est plus facilement utile pour identifier les longueurs d’onde de la lumière ultraviolette et visible du spectre. Les pyranomètres ne sont généralement pas alimentés, car chacun des composants du système réagit directement au rayonnement solaire ou est directement influencé par celui-ci.
La plupart des pyranomètres à base de produits chimiques utilisent une solution de produits chimiques photoréactifs et sensibles à la chaleur qui peut mesurer le niveau total de rayonnement électromagnétique. Le produit chimique lui-même nécessite un processus par lequel le rayonnement est identifiable à partir de la lumière absorbée. Ceci est connu sous le nom de rendement quantique et produit une réaction en raison du manque de lumière, rendant chaque produit chimique utile dans le pyranomètre. Les exemples les plus courants de produits chimiques utilisés dans ces instruments comprennent le ferrioxalate de potassium, l’acide monochloroacétique et le leucocyanure de vert de malachite.
Les types physiques de pyranomètres comprennent les bolomètres, les thermopiles et les photodiodes. Les bolomètres utilisent une fine couche de métal attachée à un dissipateur thermique qui maintient une température constante, permettant à l’appareil de reconnaître les niveaux de rayonnement solaire. Les thermopiles convertissent la chaleur en électricité grâce à des dispositifs couplés en série, mesurant la tension de sortie pour déterminer le rayonnement. Les photodiodes utilisent une technique similaire pour convertir la lumière en courant ou en tension, permettant la mesure.
Le niveau de mesure possible dans un pyranomètre varie en fonction de la position du Soleil lui-même. Les conditions idéales sont fournies par le Soleil étant directement au-dessus, cependant, certaines mesures peuvent être effectuées sous différents angles, tant que l’impact du rayonnement est identifié. Lorsque le Soleil est situé à un angle de 90 degrés par rapport à l’instrument, aucune mesure ne peut être effectuée. Le rayonnement de surface normal, causé par un angle du Soleil compris entre 0.5 et 60 degrés, peut être mesuré proportionnellement. Cependant, lorsque le Soleil atteint son zénith, directement au-dessus de l’appareil, la mesure est parfaitement précise.
La plupart des pyranomètres sont équipés d’un dôme en verre pour assurer les attributs directionnels appropriés. Cela limite la réponse entre 300 et 2,800 180 nanomètres, les paramètres de mesure idéaux. Il a également des objectifs secondaires en préservant le champ complet de XNUMX degrés et en fournissant un blindage de sécurité.