195995. lajstromszámú szabadalom • Készülék napsugárzás intenzitás mérésére
2 195995 3 A találmány tárgya készülék napsugárzás intenzitásénak mérésére, amelynek hőárammérő elemekkel ellátott, napsugárzást fogadó felvevőfelülete, a felvevőfelület fölött elrendezett félgömb alakú, egyszeres rétegként a napsugárzást átengedő anyagból létrehozott burája, valamint a felvevöfelületet megtámasztó, hóleadó felülettel ellátott hűtötönkként kiképzett Leste van. A javasolt készülék az ún. globálsugérzést, illetve annak diffúz komponensét az ismert elrendezésekhez képest megemelt pontossággal méri, kimenő jele isméit villamos vagy elektronikus műszerekkel való további feldolgozásra alkalmas. A napsugárzás intenzitásának mérésére általában a szilárd testekben az általuk elnyelt sugárzás eredményeképpen kialakuló hőáramot használják. Ezt a höáramot azonban a mérótestként szolgáló szilárd anyagnak a környezetbe való sugárzása, valamint a környező levegőbe történő hőátadás a mérni kívánt sugárzástól független módon befolyásolja. Ennek kiküszöbölésére a mérótestnek a sugárzást felvevő felületén jelentkező hóveszteséget kell csökkenteni és a mérőtestben a höáramot határozottan a mérési pontok közé kell irányítani. A felvevő felületre jellemző hőveszteség csökkentésének egyik módja a felületnek a környezettel azonos hőmérsékletre való hozása, illetve a konvektiv és besugárzásos veszteségek ellen egyaránt védő bura, a napsugárzás számára átlátszó, például üvegből készült, borítás alkalmazása. A mérötestben kialakuló hóáram konstrukciós megoldásokkal irányítható, lehetséges a felvevőfelület síkjában fekvő irányú (ún. radiális) vagy arra merőleges (ún. axiális) höárammérö alkalmazása. A világpiacon főleg a radiális hőárammérót alkalmazó méröátalaki- Lók terjedtek el, így ugyanis nagyobb hömérsékletkülönbséget lehet elérni, könnyebb a mérés termoelemmel, termolánccal. A nagyobb hömérsékletkülőnbség azonban egyben a linearitási hibákat és a veszteségeket is növeli. A különböző irányokból érkező sugárzás torzításmentes mérésének feltétele, hogy a bura pontosan félgömb alakú legyen. Ilyen készüléket gyért például a Kipp k Zonen holland cég. Az ismert megoldások jelentős hátránya, hogy bennük a konduktív és konvektiv folyamatok miatt komoly hőveszteségek keletkeznek, vagyis a mérési pontosság kicsi. További hátrány, hogy a bura belső terében elpiszkolódás, harmatképződés jelentkezhet. A höveszteségek csökkentésére az emlitett cég gyárt kettős üvegburával ellátott készülékeket is, ezek azonban a ponLos megmunkálás miatt költségesek. Mind az egy, mind a két üvegrétegból álló burák esetében az üveg félgömbök menetes gyűrűbe vannak beragasztva és ezzel épitik be. őket a hőtötönkként kialakított testbe. A csavarmenetes kötés lehetőséget teremt a bura alatti tér tisztítására, a pára eltávolítására, aminek alapvető jelentősége abban áll, hogy a Lisztitallan készülék hamis mérési eredményt szolgáltat. A találmány célja olyan készülék kialakítása napsugárzás intenzitásának mérésére, amelynél a hóveszteségek jelentős csökkentése érhető el egyszeres (egyrétegű) bura beépítésével. A megoldás alapja az a felismerés, hogy a napsugárzást felfogó felvevöfelületet evakuált, célszerűen legfeljebb 103 Pa nyomású térben elhelyezve a konvektiv és konduktív folyamatok miatti höveszteségek szintje jelentősen lecsökkenthető, amikoris a készülék veszteségeit szinte kizárólag az anyagi minőség alapján jól becsülhető és mérhető sugárzási hóveszteségek okozzák. Ez a mérési pontosság alapvető javulásával jár és pótlólagos előnye, hogy nincs szükség a tisztításra, a pára esetleges eltávolítására, hiszen ezekkel a jelenségekkel a csökkentett nyomású gáztérben, esetleg vákuumban nem kell számolni. A kitűzött cél elérésére ezért olyan készüléket hoztunk létre, amelynek höárammérö elemekkel ellátott, napsugárzást fogadó felvevőfelülete, a felvevőfelület fölött elrendezett félgömb alakú, egyszeres rétegként a napsugárzást átengedő anyagból létrehozott burája, valamint a felvevöfelületet megtámasztó, hóleadó felülettel ellátott hűtő tönkként kiképzett teste van, és a találmány szerint a bura hermetikusan záró illesztéssel \Tan a célszerűen korong alakú felvevöfelületet kőrbevevöen a testbe bemélyitve és alat- 1-a evakuált tér van kialakítva, amelynek nyomása előnyösen legfeljebb 103 Pa, célszerűen azonban 102 Pa alatt marad. A mérési pontosságot tovább javítja az a célszerű kiviteli alak, amelynél a testen, célszerűen bordák formájában, a felvevófeluletnél egy, esetleg két nagyságrenddel nagyobb hóleadó felület van kiképezve. Ezzel a megoldással a jó hövezetésü test anyagának révén a felvevöfelületen kialakuló hőeloszlást lehet egyenletessé tenni, ami különösen előnyős, ha a höáramméréshez axiálisan elrendezett eszközt, különösen termoláncot alkalmazunk, amely a felvevőfelület két lapjának hőmérsékleLkülönbségét méri. Az esetleg visszamaradó, vagy deszorpciós, kémiai folyamatok miatL keletkező gázok megkötésére célszerű getter alkalmazása a például üvegből készült bura alatt. A radiális höveszteségek minimálisra csökkentése szempontjából célszerű, ha a felvevőfelület korong alakú testen van kiképezve, amelyet a burától a testben létrehozott árok választ el és előnyösen a felvevó*'eluletnek az árok felé mutató palástján hövisszaverő anyagú, például alumíniumból készült bevonat van. Az evakuált térhez szükséges hermelikus lezárás egyik célszerű megoldása az, 5 10 15 20 25 30 35 *10 45 50 55 60 65 3
