CNR4 Rayonnement net à 4 composantes
Conforme aux exigences de l'OMM
4-voies de sortie, radiomètre pour la recherche ; conçu avec une thermistance et une PT-100
météorologie : eau : energie : gaz & flux turbulents : infrastructure : terre :

Aperçu

Le CNR4 est un capteur de rayonnement net destiné à la recherche, qui mesure l'équilibre énergétique entre le rayonnement entrant et sortant. Nos centrales d'acquisition de données mesurent les sorties du CNR4. Ce radiomètre net offre une solution professionnelle pour les études scientifiques en micrométéorologie, notamment pour le calcul du bilan d'énergie.

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Avantages et caractéristiques

  • Capteur de qualité destiné à la recherche
  • Petit dôme sur le capteur supérieur de longues longueurs d'ondes, qui permet aux gouttelettes d'eau de ruisseler facilement hors du capteur et d'augmenter le champ de vision de presque 180 °
  • Les capteurs de température interne fournissent la compensation de température pour les mesures
  • Cartouche de déshydratant permettant de garder au sec l'électronique
  • Compatible avec l'unité de ventilation et chauffage CNF4, qui réduit sur les capteurs la formation de glace et de rosée
  • Sorties séparées des courtes longueurs d'ondes et les rayonnements infrarouges de grandes longueurs d'ondes pour une meilleure précision et une meilleur assurance de qualité
  • Pare soleil pour réduire les effets thermiques sur les capteurs

Images

CNR4-L
CNR4-L
CNR4-L
CNR4-L fitted with a CNF4 ventilator unit with heater (sold separately)

Description technique

Le capteur de rayonnement net (Rn) CNR4 est conçu à partir de deux paires de pyranomètres et de pyrgéomètres installées au-dessus et en dessous du capteur. Les pyranomètres et pyrgéomètres mesurent respectivement les courtes longueurs d’ondes et longues longueurs d’ondes situées dans l’infrarouge.

Le capteur de longue longueur d’onde placé au dessus du CNR4 est légèrement bombé ce qui permet de le protéger de la pluie. Le dôme accroît le champ de vision du capteur de 180° au lieu de 150° pour une protection plate.

Le CNR4 possède en interne à la fois une thermistance et une sonde platine PT100. La thermistance mesure la température en interne du capteur et est utilisée pour compenser la mesure infrarouge. Alternativement, la PT100 peut aussi être utilisée si une centrale de mesure CR3000 ou CR5000 est utilisée.

Le CNR4 est conçu avec un écran pare soleil, qui réduit les effets thermiques à la fois sur les mesures de courtes et longues longueurs d’ondes. Une cartouche de dessicant maintient l’électronique du pyrradiomètre sèche. Une ventilation combinée à un chauffage est disponible en option : le CNF4. Ajouté au CNR4, il permet de diminuer aussi bien la buée que de la glace.

Spécifications

Temps de réponse < 18 s
Influence de la température sur la sensibilité < 4% (-10°C à +40ºC)
Gamme de sensibilité 5 à 20 μV W-1 m2
Non-Linéarité < 1%
Erreur d'inclinaison < 1%
Erreur directionnelle < 20 W m-2 (pyranomètre)
angles jusqu'à 80° pour un rayonnement de 1000 W/m2
Température de fonctionnement -40° à +80°C
Conformité Conforme à la norme CE 89/336/EEC 73/23/CEE
Hauteur 6,6 cm dôme-à-dôme
Largeur 11,1 cm
Longueur
  • 23,5 cm
  • 40,4 cm avec le CNF4
Poids 850 g sans câble

Pyranomètre

Réponse spectrale 305 à 2800 nm
Incertitude sur les totaux journaliers < 5% (Les valeurs d'incertitude sont fournies à un niveau de confiance de 95%.)
Plage de sortie 0 à 15 mV (la plage de sortie est typique pour des applications atmosphériques.)

Pyrgéomètre

Réponse spectrale 4,5 à 42 μm
Incertitude sur les totaux journaliers < 10% (Les valeurs d'incertitude sont fournies à un niveau de confiance de 95%.)
Plage de sortie ±5 mV (la plage de sortie est typique pour des applications atmosphériques.)

Compatibilité

Veuillez noter : Ce qui suit montre des informations de compatibilité générales. Ce n'est pas une liste complète de tous les produits compatibles.

Centrale de mesure

Produits Compatibilité Note
CR1000 When using a CR1000, the internal temperature of the CNR4 should be measured with the internal thermistor.
CR200X (obsolète)
CR216X (obsolète)
CR3000
CR5000 (obsolète)
CR6
CR800
CR850
CR9000X

Informations de compatibilité supplémentaires

Montage

Pour éviter l'ombre ou les réflexions sur le capteur et pour favoriser lde bonnes mesures, le CNR4 doit être installé à au moins à 1,5 m au-dessus du sol ou du couvert végétal et à l'écart de toute obstruction ou surface réfléchissante pouvant nuire à la mesure.

Le CNR4 peut être attaché à un mât vertical ou à un bras de montage horizontal. Pour ce faire, connectez d'abord le radiomètre à son bras de montage. Le bras de montage se fixe ensuite au mât ou au bras de montage via le kit de montage du capteur de rayonnement net #26120. Le kit comprend des vis de réglage pour mettre à niveau le CNR4.

Considérations sur les centrales de mesure

Quatre voies différentielles ou quatre voies unipolaires sont utilisés pour mesurer les composantes du rayonnement. Une voie de tension d'excitation et une voie unipolaire supplémentaire sont nécessaires pour mesurer la thermistance. Si la PT100 est utilisée pour fournir la mesure de compensation en température, une voie de courant d'excitation (disponible uniquement sur les CR3000 et CR5000) et une voie différentielle sont requises.


FAQ

Nombre de FAQ au sujet de(s) CNR4: 9

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  1. Yes. The signal from this sensor is not great enough to compensate for its dissipation because of the cable length.

  2. Depuis juin 2013, tous nos capteurs de radiation nets actuels et obsolètes peuvent être montés à l'aide de ce kit. Ceux-ci inclus

    • Capteurs : CNR4, NR-LITE2 et NR01
    • Capteurs obsolètes : CNR1, CNR1-L, CNR2-L, NR-LITE-L, and Q7.1-L
  3. If there is direct sun, the daily albedo graph is a U shape, because it’s a function of sun angle. If it’s a cloudy day without any direct sun, the daily albedo graph is more flat.

  4. Montez le capteur de rayonnement net de manière à ce qu'aucune ombre ne soit projetée sur lui à n'importe quel moment de la journée à cause d'obstacles tels que des arbres, des bâtiments, un mât ou la structure sur laquelle il est monté.

    Campbell Scientific recommande d'installer un capteur de rayonnement net dans une zone dégagée, à l'écart de la structure de la station météorologique principale, sur un mât vertical distinct. S'il est nécessaire d'installer ce capteur sur la grande tour (10 m ou plus), le capteur doit être installé en haut de la tour. Dans l'hémisphère nord, le capteur doit être orienté vers le sud. Dans l'hémisphère sud, le capteur doit être orienté vers le nord. Si la tour utilise un système d'énergie solaire (c'est-à-dire des panneaux solaires), assurez-vous que les panneaux solaires sont installés à l'écart de la tour principale.

  5. La CR1000 nécessite un 4WPB100 pour mesurer la PRT interne. (Les enregistreurs de données tels que la CR3000 et la CR5000 ont le module de pont PRT nécessaire pour mesurer la sonde platine.) Notez que le CNR4 comprend également une thermistance interne, qui peut être mesurée directement par la CR1000. De ce fait, lors de l'utilisation d'une CR1000, Campbell Scientific recommande généralement de mesurer la température interne du CNR4 à l'aide de sa thermistance interne au lieu de la PRT.

  6. Technically, because albedo is the fraction of the sun’s radiation reflected from a surface, albedo cannot be quantified at night.

    When calculating albedo, it is important to remember that when radiation readings are very low, there is a significantly large error associated with the ratio. For example, as the sun drops to a lower position on the horizon, the ratio of reflected and incoming radiation becomes somewhat meaningless.

    Albedo can be calculated from the simultaneous incoming and reflected pyranometer readings, with the average stored. Both of these pyranometer signals should be in a differential input mode.

    • At night-time, the upper pyranometer faces a cold sky, which causes the domes to cool and the readings to be negative. (For example, there may be readings of -2 to -7 W/m2, depending on the sky conditions.)
    • In contrast, the lower pyranometer faces the ground, which could be warmer or cooler. The readings are unlikely to be positive, and may even be -2 W/m2.

    In principle, two negative values could result in a night-time albedo of 0.5.

    Because of the input resolution, noise, and offsets of the datalogger used, it is highly unlikely that any individual pyranometer reading is exactly zero. Depending upon the configuration used, any positive irradiation values recorded by the datalogger as less than 2 W/m2 may, actually, be less than zero.

    If an upper pyranometer reading, a lower pyranometer reading, or both is/are less than 2 W/m2, the albedo value should be described as “undefined” or “invalid.”

    Another approach is to just not calculate albedo when the flux values get small. For example, set a cut-off point for the minimum flux value that will be used in albedo calculations.

    If solar position is being calculated, one other approach is to use a solar position calculation, such as 1° above the horizon.

  7. En raison de la perte de rayonnement IR, presque tous les instruments à thermopiles ont généralement un décalage négatif. Ce décalage est le plus facilement visible la nuit, quand une petite valeur négative est lue au lieu de zéro. Ce même décalage est présent pendant la journée, mais il n'est pas aussi visible à cause de l'importance du signal solaire.

    Un autre problème commun concerne la mise à niveau d'un instrument. La mise à niveau d'un instrument de thermopile peut entraîner des erreurs dans la composante du faisceau direct car la réponse en cosinus n'est pas correcte. Ces erreurs sont plus notables lorsque le soleil est proche de l'horizon car l'angle est peu profond.

  8. De nombreux capteurs Campbell Scientific sont disponibles avec différentes options de terminaison de câble. Ces options comprennent les éléments suivants :

    • Par défaut le câble du capteur se termine par des fils étamés, qui se connectent directement au bornier d'un multiplexeur ou d'une centrale de mesure.
    • Vous pouvez choisir d'avoir un connecteur qui se fixera sur une embase sur votre coffret pré-câblé, dans ce cas il faut prendre l'option 03C (référence : 009384) ou 02C (on utilisera un connecteur 02C (référence : 009551) pour un panneau solaire par exemple).
    • Certains systèmes de mesure comme le CS110, les stations météorologiques ET107 ou l'ET106 ont des connecteurs spéciaux.
    • Pour les capteurs sans fil de la série CWS (il existe des connecteurs pour le module CWS900E en option), cela permet de connecter un capteur à l'interface sans fil CWS900E.

    Note : La disponibilité des options de terminaison du câble varie selon le capteur. Par exemple, les capteurs peuvent avoir aucune, deux ou plusieurs options à choisir. Si une option souhaitée n'est pas répertoriée pour un capteur spécifique, contactez Campbell Scientific pour obtenir de l'aide.

Applications

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