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ISO 9060-1990 太阳能半球向日射表和直接日射表的规范与分类

2018-12-07 11:28:35 来源：袁鹏

太阳辐射 DNI DHI GHI 的区别与关系

DNI: Direct Normal Irradiance 阳光从太阳盘面直接照射到与光路正交的表面，称作直接辐射简写为 DNI。
DHI: Diffuse Horizontal Irradiance 在大气中散射的直接到达地面的阳光称为散射辐射。散射辐射的标准测量在水平面上进行，这个测量叫做散射水平辐射，或者简化为“散射”简写为 DHI。
GHI:Global Horizontal Irradiance 太阳的 DHI和 DNI到达水平表面称为总水平辐射，通常简称为总辐射，简写为 GHI。
Solar Zenith Angle: 太阳天顶角（与太阳高度角之和为90度，互余关系）解释为一束光线从太阳到达地面一点形成的光线与此点垂直于地面的直线夹角；所以在日出和日落时天顶角为 90度（太阳高度角为0），没有直射辐射到达水平面。
三个辐射参数之间的关系：

GHI = DHI + (cosθ x DNI)
θ = Solar Zenith Angle（太阳天顶角）、0°is vertical、90°is horizontal

国际标准组织（ISO）和国际气象组织（WMO）国际标准：

ISO 9060:1990	Second Class	First Class	Secondary Standard
ISO 9060:2018	Class C	Class B	Class A
WMO	Moderate quality	Good quality	Higher quality
响应时间 (95 %)	< 60 s	< 30 s	< 15 s
零漂移(a) 响应200W/m²净辐射时	±30 W/m²	±15 W/m²	±7 W/m²
零漂移(b) 响应 5K/hr空气温度变化时	±8 W/m²	±4 W/m²	±2 W/m²
WMO分辨率（*小测量变化）	±10 W/m²	±5 W/m²	±1 W/m²
非稳定 (每年响应率百分比改变)	±3 %	±1.5 %	±0.8 %
非线性 (@100 W/m²~1000 W/m²)	±3 %	±1 %	±0.5 %
方向响应 (全方位入射光@1000 W/m²)	±30 W/m²	±20 W/m²	±10 W/m²
光谱选择性ISO （ 0.35~1.5 μm）	±10%	±5%	±3%
光谱选择性WMO （ 0.3~3 μm）	±10%	±5%	±2%
温度响应（@50℃ band)	8%	4%	2%
倾斜响应(@1000W/m²时，从0~80°)	±5%	±2%	±0.5%

MS-80（Secondary Class）:新一代的辐射传感器，采用全新的设计理念，拥有世界上*快的响应速度，用于高级别的研究和观测。
  MS-802（Secondary Class）:拥有质量*高的玻璃罩以及创新的技术设计，并具备温度补偿功能，具有极高的相应速度和精度，能满足高级别应用到要求。
  MS-60(First Class）:新一代的辐射传感器，高精度、性价比*好的一级辐射表，具有高精度和响应速度快等优点，适用于气象监测网、光伏电站太阳能监测和研究、热量监测和材料测试等领域。
MS-410(First Class）:日射强度计测量宽带全球太阳能辐照度。MS-410是非常适合MS抽样10分钟平均太阳辐射通量的水平或倾斜配置。它完全符合ISO9060“头等舱”规范。平面传感器表面,涂有一层特殊,高度吸收黑色颜料,是保护两个透明的玻璃穹顶的半球。
  MS-602（Second Class）:辐射表，它体积小巧、重量轻、安装简便，优质的4mm保护罩和全密封设计使其内部的热电偶能够避免外部环境的影响，并且能够在水下正常工作。适用于气象站日常测量、光伏电站太阳能监测和研究、农林生态监测和现场环境测试等。
技术指标：

	MS-80	MS-802	MS60	MS-410	MS602
ISO 9060 1990 标准	Secondary Class	Secondary Class	First Class	First Class	Second Class
ISO 9060 2018 标准	Class A	Class A	Class B	Class B	Class C
光谱范围	285-3000nm	285-3000nm	285-3000nm	285-3000nm	285-3000nm
响应时间（95%）	< 0.5 S	< 5 S	< 18 S	< 18 S	< 17 S
响应时间（63%）	< 0.1S	< 1.5 S	< 5 S	< 5 S	< 5 S
热辐射偏移(200W/m²)	< 1W/m²	+6W/m²	< 5W/m²	< 6W/m²	+10W/m²
温度偏移 (5K/hr)	± 1W/m²	±2W/m²	±2W/m²	±2W/m²	± 6W/m²
非稳定性（年变化）	< 0.5%/5year	< 0.5%/year	< 1.5%/year	< 1.5%/year	< 1.7%/year
非线形误差 (在1000W/m²)	< 0.2%	< 0.2%	< 1%	< 1%	< 1 .5%
方向响应（～80°，@1000W/m²）	< 10W/m²	< 10W/m²	< 18W/m²	< 20W/m²	< 25W/m²
光谱选择性(0.35-1.5µm)	< 3%	< 1%	< 1%	< 1%	< 1%
温度响应(-20for 50°C band)	< 1%	< 1%	< 2%	< 2%	< 2%
倾斜响应(at 1000W/m²)	< 0.2%	< 0.2%	< 2%	< 2%	< 2%
分辨率(µV/W/m²)	7～14	7～14	7～14	7～14	7～14
阻抗 (Ω)	～45000	～500	～100	～100	20-140
测量范围	0-4000W/m²	0-4000W/m²	0-2000W/m²	0-2000W/m²	0-2000W/m²
信号输出	0～40mV	0～40mV	0～20mV	0～20mV	0～20mV
视角	180°	180°	180°	180°	180°
防护等级	IP67	IP67	IP67	IP67	IP67
工作温度	-40～+80℃	-40～+80℃	-40～+80℃	-40～+80℃	-40～+80℃
工作湿度	0～100% RH	0～100% RH	0～100% RH	0～100% RH	0～100% RH
线缆长度	10m	10m	10m	10m	10m

反照率传感器
EKO 公司推出新型的反照率传感器，符合ISO9001、ISO17025、ISO14001、IEC60904、ISO9060-2018和WMO等国际标准，是一款新型精密的反照率传感器，我公司共推出两个个型号，MSA-80和MSA-60，MSA-80是一款副基准反照率传感器，MSA-60是一级反照率传感器。
MSA-80是一款副基准反照率传感器是采用2个MS-80总辐射传感器，95%的响应时间为小于0.5秒，五年之内免标定，广泛应用于气象、科研、水文和农业研究等领域。
MSA-60是一款一级反照率传感器是采用MS60新型的一级总辐射传感器，MS-60是EKO公司推出的*新款总辐射传感器，测量精度好，性价格比高，广泛应用于气象、科研、水文和农业研究等领域

	MSA-80 (2个MS-80)	MSA-60 (2个MS-60)
ISO 9060 1990标准	Secondary Class	First Class
ISO 9060 2018 标准	Class A	Class B
光谱范围	285-3000nm	285-3000nm
响应时间（95%）	< 0.5 S	< 18 S
响应时间（63%）	< 0.1S	< 5 S
热辐射偏移(200W/m²)	< 1W/m²	< 5W/m²
温度偏移 (5K/hr)	± 1W/m²	±2W/m²
非稳定性（年变化）	< 0.5%/5year	< 1.5%/year
非线形误差 (在1000W/m²)	< 0.2%	< 1%
方向响应（～80°，@1000W/m²）	< 10W/m²	< 18W/m²
光谱选择性(0.35-1.5µm)	< 3%	< 1%
温度响应(-20for 50°C band)	< 1%	< 2%
倾斜响应(at 1000W/m²)	< 0.2%	< 2%
分辨率(µV/W/m²)	7～14	7～14
阻抗 (Ω)	～45000	～100
测量范围	0-4000W/m²	0-2000W/m²
信号输出	0～40mV	0～20mV
视角	180°	180°
防护等级	IP67	IP67
工作温度	-40～+80℃	-40～+80℃
工作湿度	0～100% RH	0～100% RH
线缆长度	10m	10m