Правила проведения актинометрических и теплобалансовых наблюдений и работ ахова навакольнага асяроддзя I прыродакарыстанне Гiдраметэаралогiя правiлы правядзення актынаметрычных



жүктеу 7.76 Mb.
бет4/33
Дата17.06.2016
өлшемі7.76 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   33

5.6.3.6 Для каждой серии вычислить значение прямой солнечной радиации на горизонтальной поверхности S' по формуле:
S' = S· sin h, (5.15)
где S – значение прямой солнечной радиации, полученное по 5.6.3.5, кВт/м2;

h – высота Солнца в момент середины срочного наблюдения.

Значение sin h должно определяться по методике, изложенной в приложении Д.



5.6.3.7 Дальнейшая обработка результатов срочных наблюдений, выполненных при состоянии диска Солнца 2 или , зависит от стабильности условий наблюдений. Стабильными считаются такие условия, при которых абсолютное значение разности между любой парой значений S'1, S'B, S'R, и S'2 не превосходит установленного допустимого значения, в качестве которого приняты следующие значения:

- при S' ниже 0,35 кВт/м2 оно равно 0,02 кВт/м2;

- при S', равном или более 0,35 кВт/м2, оно равно 0,05 кВт/м2.

5.6.3.8 При стабильных условиях значения суммарной радиации Q, радиационного баланса В, альбедо подстилающей поверхности Ак, баланс коротковолновой радиации Вк и баланс длинноволновой радиации Вд должны определяться по формулам:
Q = D2 + S'2, (5.16)
В = S') + S'2, (5.17)
Aк = Rк / Q, (5.18)
Вк = Q Rк, (5.19)
BД = (BS') + RкD2. (5.20)
Значения прямой солнечной S и рассеянной D радиации за срок наблюдений следует принять равными S2 и D2 соответственно.

5.6.3.9 В условиях нестабильной радиации перед вычислением значений Q и Aк необходимо оценить разности между значениями S'1, S'R и S'2 и выполнить следующее:

- если |S'R S'2| выше допустимого значения, а |S'R S'1| нет, то необходимо вычислять:


Q = S'1 + D1, (5.21)
Aк = Rк / (S'R + D1), (5.22)
и в примечании необходимо записать, что мы приняли S = S1 и D = D1

- если |S'R S'2| и |S'R S'1| выше допустимых значений, то Aк не вычислять, а значение Q вычислить по формуле:


Q = S'2 + D2, (5.23)
и в примечании нужно записать, что мы приняли S = S2 и D = D2.

5.6.3.10 Перед вычислением значения BД в условиях нестабильной радиации необходимо оценить разности между значениями S'1, S'B, S'R, и S'2 и вычислять значение BД следующим образом:

- если значения |S'B S'R| и |S'B S'1| ниже предельного значения, а значение |S'B S'2| выше, то вычислять по формуле:


BД = (BS') + RкD1, (5.24)
в примечании необходимо записать эту формулу;

- значение BД не нужно вычислять в следующих случаях:

1) |S'B S'R| выше допустимого значения;

2) |S'B S'1| и |S'B S'2| выше допустимого значения;

3) |S'R S'1| и |S'R S'2| выше допустимого значения.
5.6.3.11 Если срочное наблюдение выполнено при состоянии диска Солнца 0 или П одинаковом при выполнении всех серий измерений, то:

- значение суммарной радиации Q необходимо принять равным D2, т. е. Q = D2;

- значение радиационного баланса В необходимо определить по формуле (5.11);

- значения Rк, Bк, BД и альбедо Aк необходимо определить по формулам (5.9), (5.19), (5.20) и (5.18) соответственно.



5.6.3.12 Если срочное наблюдение выполнено в условиях меняющегося состояния диска Солнца и отмеченного как 0 и П то:

а) в качестве значения Q взять то из значений D1 и D2, которое получено в серии с таким же состоянием диска Солнца, как и в серии 3 при измерении Rк;

б) значение BД вычислять только в том случае, когда состояние диска Солнца было одинаковым в сериях 2, 3 и 4 или в сериях 1, 2 и 3; в первом случае значение BД вычислять по D2, а во втором – по D1;

в) значения остальных видов радиации определять по значениям Q и D, которые определены в перечислении «а» данного подпункта.



5.6.3.13 Если срочное наблюдение выполнено при меняющемся состоянии диска Солнца  и 0 или  и П , то обработку выполнять в соответствии с 5.6.3.9 – 5.6.3.11, принимая, что при 0 и П значение прямой солнечной радиации равно нулю. В случае состояния диска Солнца , 0 и П в течение одного срочного наблюдения результаты измерений бракуются.

5.6.3.14 Значение радиационного баланса по результатам срочного наблюдения, выполненного в ночной срок, вычислить по формуле (5.11).

5.6.3.15 Если измерения с балансомером не проведены из-за осадков, то в дневной срок наблюдений принять В = Вк = Q Rк и BД = 0, а в ночной срок принять BД = 0.

5.6.3.16 Характеристики прозрачности атмосферы (коэффициента прозрачности Р2 или фактора мутности Т2) должны определяться по методике, изложенной в приложении Д.

5.6.3.17 После выполнения полной обработки необходимо произвести контроль полученных результатов срочного наблюдения в соответствии с приложением Ж.

5.6.3.18 Определение месячных сумм радиации при необходимости должно выполняться по приложению К.
5.7 Контроль приборов
5.7.1 Контрольная пара

5.7.1.1 Контрольный актинометр пункта наблюдений должен быть подготовлен и поверен актинометрической группой или службой средств измерений (далее – ССИ) Республиканского гидрометеоцентра. Контрольный актинометр должен быть укомплектован гальванометром ГСА-1 или ГСА-1МА, цифровым вольтметром (например В7-21) или потенциометром ПП-63. Комплектовать актинометр гальванометром ГСА-1МБ не допускается.

5.7.1.2 Гальванометр, используемый с контрольным актинометром, должен иметь шкаловые поправки не более 1 деления на рабочем участке шкалы, соответствующем значениям радиации от 0,3 до 1,1 кВт/м2. Верхнюю и нижнюю границы рабочего участка шкалы определяют по формуле:
1000·kS

N = ————— + n, (5.25)

·(Rб + Rг)


где N отсчет по гальванометру, дел;

S - значении прямой солнечной радиации, кВт/м2;

k – чувствительность актинометра по данным поверочного свидетельства, мВ∙м2/кВт;

 – цена деления гальванометра по данным его поверочного свидетельства, мкА/дел;



Rб – сопротивление термобатареи актинометра, Ом;

Rг – сопротивление гальванометра на клеммах, к которым подключен актинометр, по данным поверочного свидетельства, Ом;

n – место нуля гальванометра, дел.

5.7.1.3 Для использования в качестве контрольных приборов должны быть выбраны актинометр с гальванометром (в дальнейшем – контрольная пара), показавшие высокую стабильность переводного множителя при периодическом контроле на протяжении не менее одного года.

5.7.1.4 В процессе подготовки контрольной пары для нее экспериментальным способом должна быть определена зависимость переводного множителя от температуры на основе сравнений с образцовым средством измерений (далее - ОСИ) солнечной радиации (актинометром или пиргелиометром, аттестованным в качестве ОСИ), выполненных при значениях температуры, различающихся не менее чем на 30 °С. Сравнения необходимо планировать таким образом, чтобы у обоих краев температурного диапазона (при минимальных и максимальных значениях температуры) было выполнено не менее чем по четыре сравнения в разные дни. Если сравнения в температурном диапазоне 30 °С выполнить невозможно, то допускается уменьшить диапазон, но не менее чем до 20 °С; при этом количество сравнений у краев температурного диапазона должно быть удвоено при общем количестве сравнений не менее 20.

5.7.1.5 Полученные в результате сравнений значения переводных множителей контрольной пары аT наносят на график, по оси ординат которого откладывают значения переводного множителя аT (кВт/м2·дел), а по оси абсцисс – температуру Тг (°С) Наиболее удобным является масштаб: 0,0001 кВт/(м2·дел) равен 5 мм, 1 °С равен 5 мм. Через нанесенные точки проводят среднюю прямую, по которой определяют значение переводного множителя а, соответствующего температуре 20 °С, а также температурный коэффициент а переводного множителя. Для определения а с графика снимают значения переводного множителя аT1 и аT2 при крайних значениях температуры T1 и Т2 и вычисляют по формуле:

аТ1 аТ2

а = . (5.26)



T1Т2
На построенном графике записывают значения а и а, а также дату их определения.

Используя программу для вычисления коэффициента корреляции, можно внести в компьютер значения полученных при градуировках множителей и соответствующих им температур и получить значения 2 – 3 точек (множители при определенной температуре) для построения графика зависимости переводного множителя от температуры.



5.7.1.6 Если контрольный актинометр укомплектован цифровым вольтметром или потенциометром, то используют температурный коэффициент чувствительности актинометра, равный 0,0008 °С1. При этом необходимость в поверках при разных температурах и построении графика отпадает.

5.7.1.7 Контрольный актинометр раз в три года должен поверяться по образцовому прибору в Республиканском гидрометеоцентре или непосредственно в пункте наблюдений, например, при проведении проверки станции [5]. При поверке определяют чувствительность актинометра и переводной множитель контрольной пары при различных температурах. Для подтверждения действующего градуировочного графика или его корректировки выполняют не менее десяти серий сравнительных наблюдений с образцовым прибором Республиканского гидрометеоцентра. При поверке пары определяют цену деления шкалы по току и шкаловые поправки. По результатам поверки выписывают свидетельство о поверке актинометра и гальванометра, образец которого представлен на рисунке 5.1.

5.7.1.8 В каждом пункте наблюдений рекомендуется иметь не менее двух контрольных актинометров для обеспечения возможности их своевременной поверки. При транспортировке необходимо обеспечить хорошую амортизацию, особенно для гальванометра, во избежание обрыва растяжек

5.7.1.9 Поверка контрольного актинометра в лабораторных условиях по искусственному источнику света не допускается.

Государственное учреждение

«Республиканский гидрометеорологический центр»
Служба средств измерения

СВИДЕТЕЛЬСТВО О ПРОВЕРКЕ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК


Актинометр типа М-3 57

Дата поверки: 16.05.2007 г.

Действительно до: 16. 05.2010 г.

Чувствительность К при температуре 20 °С, мВ • м2 /кВт, 9,71


Сопротивление термобатареи, Ом 17,8
Время установления сигнала, с, 24
Переводный множитель а актинометра с гальванометром типа
ГСА-1МА № 260 (клеммы +", „А" ) при температуре Тг,

равной 20 °С

а = 0,0120 кВт / (м2 дел)
На основании результатов поверки признан годным и допускается к применению

Начальник ССИ Иванов И. И. место

(подпись) (ф.и.о.) печати

Ответственный поверитель Петров А. А.

(подпись) (ф.и.о.)




Рисунок 5.1 – Образец свидетельства о поверке актинометра с гальванометром
5.7.1.10 На станции контрольная пара должна храниться в сухом отапливаемом помещении при отсутствии паров кислот, щелочей и газов, вызывающих коррозию, в запираемом шкафу для предотвращения случайных повреждений.
5.7.2 Контроль рабочих приборов

5.7.2.1 Контроль рабочих приборов пункта актинометрических наблюдений включает:

- периодический контроль переводных множителей рабочих приборов, который должен выполняться по возможности ежемесячно (при наличии условий) путем сравнений с контрольным актинометром пункта наблюдений;



- текущий контроль состояния рабочих приборов, который должен выполняться по возможности ежедневно (при наличии условий) путем сравнения показаний рабочих пиранометра и балансомера с показаниями рабочего актинометра на актинометрической стойке.

5.7.2.2 Контроль рабочих приборов должен выполняться при состоянии диска Солнца 2 и общей облачности не более 5 баллов.

5.7.2.3 Периодический контроль должен быть выполнен для актинометра, пиранометра и балансомера, каждый из которых при проведении контроля должен быть подключен к тому гальванометру, с которым он используется при выполнении наблюдений, на те же клеммы и теми же проводами. При необходимости допускается удлинить соединительные провода, используя для этого медный провод сечением не менее 0,5 мм2 (диаметр медной жилы провода не менее 0,8 мм), длиной не более 3 м.

5.7.2.4 При выполнении текущего контроля рабочих приборов они должны оставаться на своих рабочих местах подключенными к тем гальванометрам, к которым они подключены при выполнении срочных наблюдений. Текущий контроль приборов может проводиться одновременно с выполнением срочного наблюдения, и все результаты записывают в книжку КМ-12 (в соответствии с приложением Г).

5.7.2.5 Материалы периодического и текущего контроля приборов должны быть переданы в Республиканский гидрометеоцентр для проверки и принятия решения о дальнейшем использовании приборов.
5.7.3 Периодический контроль переводного множителя рабочего актинометра с гальванометром

5.7.3.1 В процессе подготовки к проведению контроля установить приборный стол рядом с ящиком для гальванометров. Не менее чем за 1 ч до начала измерений вынести из помещения контрольную пару, установить на приборном столе и проверить ее функционирование, нацелив актинометр на Солнце. Для облегчения корректировки нацеливания актинометра на Солнце стрелку на основании штатива актинометра следует направить на север. Установить гальванометр в тени, закрыть актинометр крышкой, затенить и выдержать в течение 1 ч.

5.7.3.2 Снять крышки с рабочего и контрольного актинометров, нацелить на Солнце оба датчика и выдержать не менее 2 мин, корректируя нацеливание. Записать дату, количество и форму облаков, цвет неба. Крышки должны находиться в тени.

5.7.3.3 Закрыть актинометры крышками и через 1 мин отсчитать значения места нуля контрольной nк и рабочей na пары, а также температуру по термометрам гальванометров контрольной Тк и рабочей Та пары. Если контроль выполняется при температуре ниже минус 15 °С, в качестве значений Тк и Та берут температуру воздуха.

5.7.3.4 Открыть актинометры, нацелить на Солнце. Через 2 мин откорректировать нацеливание, записать время начала измерений и выполнить серию из 10 пар синхронных отсчетов по гальванометрам контрольного Nк и рабочего Na актинометров с интервалами между парами отсчетов 10 – 15 с. В течение выполнения серии необходимо корректировать нацеливание актинометров не реже одного раза в минуту. Записать время окончания серии. При неустойчивой радиации количество синхронных отсчетов нужно увеличить до 15 – 20.

5.7.3.5 Закрыть актинометры крышками, и через 1 мин снять отсчеты места нуля nк и na.

5.7.3.6 Если контрольный актинометр используется с милливольтметром или с потенциометром, порядок выполнения контроля полностью сохраняется. При этом показания измерительного прибора при определении места нуля обозначают U0, а при измерениях – U. Температуру контрольного актинометра принимают равной температуре воздуха.

5.7.4 Обработка результатов периодического контроля рабочего актинометра с гальванометром

5.7.4.1 Из двух отсчетов места нуля контрольной nк и рабочей na пары, снятых в начале и конце серии, определить средние значения nк и na.

5.7.4.2 Вычислить средние за серию значения отсчетов по контрольной Nк и рабочей Na паре.

5.7.4.3 Определить значение прямой солнечной радиации S по результатам измерений с контрольной парой по формуле:
S = aкт·(Nк + Nкnк), (5.27)
где aкт – переводный множитель контрольной пары при температуре Тк (по 5.7.3.3), кВт/(м2·дел);

Nк – шкаловая поправка гальванометра контрольной пары при отсчете шкалы Nк, делений.

Если контрольный актинометр используется с милливольтметром или потенциометром, то значение прямой солнечной радиации определяют по формуле:
UU0

S = ———————————, (5.28)

K [1 – 0,0008 (T – 20)]
где U – среднее из значений отсчетов (по 5.7.3.6), мВ;

U0 – среднее значение места нуля (по 5.7.3.6), мВ;

K – коэффициент преобразования (чувствительность) контрольного актинометра при температуре 20 °С, указанный в поверочном свидетельстве, мВ/(кВт·м-2);

T – температура воздуха при выполнении контроля, °С.

Для упрощения вычислений по формуле (5.28) значение величины [1 – 0,0008·(T – 20)] указаны в приложении Л.



5.7.4.4 Вычислить значения переводного множителя aT рабочей пары при температуре Та по формуле:
aT = S / (Na + Nana), (5.29)
где S – значение прямой солнечной радиации, полученное по контрольной паре, кВт/м2;

Na – шкаловая поправка гальванометра рабочей пары для отметки шкалы Na, дел.



5.7.4.5 Значение aT, полученное по формуле (5.29), можно привести к температуре 20 °С по формуле:
аа = aT – а·(T – 20), (5.30)
где а – температурный коэффициент рабочей пары, определяемый по указаниям приложения В, кВт/(м2· дел· °С);

а – переводный множитель пары при температуре 20 °С, кВт/(м2·дел).

5.7.4.6 Вычислить с учетом знака разницу  (%) между значениями переводного множителя аа, полученного при контроле, и переводного множителя а, применяемого в работе, по формуле:
ааа

 = ———— · 100. (5.31)



а

Производить записи при выполнении контроля актинометра с гальванометром нужно в соответствии с приложением Б.



5.7.4.7 Обычно для рабочей пары актинометр – гальванометр на станции строится график зависимости переводного множителя от температуры (как и для контрольной пары). Полученное при градуировке значение переводного множителя при имеющейся температуре наносят на график. При той же температуре снимают значение действующего переводного множителя и по формуле (5.31) определяют отклонение .

5.7.4.8 Если значение  по абсолютной величине более 3 % , то необходимо произвести тщательный внешний осмотр контрольной и рабочей пары, обратив особое внимание на чистоту трубок актинометров, состояние приемных поверхностей, чистоту клемм, и устранить замеченные недостатки, а затем повторить контроль. Если отклонение переводного множителя три и более раз получилось с одинаковым знаком, необходимо градуировочный график скорректировать.
5.7.5 Периодический контроль переводного множителя рабочего пиранометра с гальванометром

5.7.5.1 Подготовить к работе контрольную пару в соответствии с 5.7.3.1. Установить поверочную трубу и закрепить в ней рабочий пиранометр.
Примечание – Иногда у поверочной трубы вследствие случайных ударов при транспортировке или хранении происходит сбой целика. Поэтому перед выполнением контроля необходимо проверить правильность нацеливания трубы по концентричности освещения внутренних диафрагм Солнцем. При обнаружении сбоя следует нанести новую метку, соответствующую правильному нацеливанию. Об изменении положения метки необходимо сделать запись в журнале контроля и в журнале рабочих приборов, а также сообщить в актинометрическую группу Республиканского гидрометеоцентра. Правильность нанесения метки на целике трубы должна контролироваться при проверке станции.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   33


©dereksiz.org 2016
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет