Актинометры

Актинометры — приборы для измерения интенсивности лучистой энергии. Большинство актинометров основано на принципе измерения теплового эффекта при превращении лучистой энергии в тепловую. Величину лучистой энергии выражают в малых калориях, поглощаемых за 1 минуту поверхностью в 1 см2 (кал/см2·мин), расположенной перпендикулярно направлению лучей.

Интенсивность солнечной радиации до проникновения ее в земную атмосферу называют солнечной постоянной. Доходящая до земной поверхности часть лучистой энергии солнца (прямая солнечная радиация) вместе с частью солнечной радиации, попадающей после рассеивания в атмосфере (рассеянная радиация), составляет суммарную солнечную радиацию. Часть радиации, отражающаяся от земной поверхности, носит название отраженной.

Рассеянную и суммарную солнечную радиацию измеряют при помощи пиранометров. Один из вариантов этого прибора — пиранометр Калитина — состоит из двух термометров, имеющих различное покрытие (зачернение и окись магния). Интенсивность суммарной радиации (Q) определяется по разнице нагрева зачерненного (t) и покрытого окисью магния (t1) термометров. Q=(t—t1)·К, где К — коэффициент пересчета градусов в калории. Пиранометры, приспособленные для измерения отраженной от земли лучистой энергии, называются альбедометрами. Для измерения прямой солнечной радиации в относительных единицах (на пляжах и в соляриях) применяется актинометр Михельсона. Приборы для измерения прямой солнечной радиации в абсолютных единицах (кал/см2·мин) называют пиргелиометрами.



Для санитарно-гигиенического обследования источников лучистой энергии в производственной обстановке применяются технические актинометры типа актинометра Носкова или инспекторского актинометра ЛИОТ-Н (рис.). Приемная часть актинометра ЛИОТ-Н сделана из алюминиевой фольги, на которую нанесены полосы зачернения. От зачерненных и блестящих участков фольги идут спаи термобатарей к гальванометру. Шкала гальванометра соответственно градуирована.

инспекторский актинометр ЛИОТ-Н
Инспекторский актинометр ЛИОТ-Н: 1 — общий вид; 2 — приемная часть.

Актинометры (от греч. aktis, aktinos — луч и metreo — измеряю) — приборы для измерения интенсивности лучистой энергии. Большинство актинометров основано на принципе измерения теплового эффекта при превращении лучистой энергии в тепловую. Рассеянную и суммарную солнечную радиацию измеряют при помощи пиранометров. Наиболее распространенным и простым по устройству является пиранометр Калитина (рис. 1). Действие пиранометра Янишевского (рис. 2) основано на принципе измерения термотока, возникающего в нагреваемых под действием радиации зачерненных и покрытых окисью магния спаях термобатареи. Пиранометры, приспособленные для измерения отраженной от земли радиации, называются альбедометрами. Наиболее распространенный альбедометр Янишевского — Вылова (рис. 3) имеет такой же приемник, как и пиранометр Янишевского. Актинометр Михельсона, измеряю щийпрямую солнечную радиацию в относительных единицах, удобен для работы на пляжах и в соляриях (рис. 4).

Приемником его служит заключенная в корпусе прибора биметаллическая пластинка (из железа и инвара), зачерненная со стороны железа. Под действием радиации железо расширяется и отклоняет свободный конец пластинки в сторону инвара. Это смещение усиливается стрелкой, заканчивающейся кварцевой нитью. Смещение нити, наблюдаемое в микроскопе по шкале микрометра, служит мерой радиации.

Приборы для измерения прямой солнечной радиации в абсолютных единицах — Кал/см2·мин — называют пиргелиометрами. Контрольным прибором для всех существующих актинометров служит пиргелиометр Онгстрема (рис. 5). Радиацию искусственных (производственных) источников измеряют техническими актинометрами; из них наиболее распространен актинометр Носкова, или инспекторский актинометр ЛИОТ-Н (рис. 6). Его приемник покрыт алюминиевой фольгой, к зачерненным участкам которой присоединены «горячие», а к блестящим — «холодные» спаи термобатареи (200 спаев). Интенсивность термотока определяется гальванометром. Актинометр Калитина имеет биметаллический приемник из константана и инвара (рис. 7). Прогиб константановой пластинки при воздействии радиации передается стрелке прибора системой рычагов. Пересчет отклонений стрелки в кал/см2·мин производится по номограмме. Для измерения малых величин радиации и излучения тела человека применяют термоприемник Молля и радиометр Бойко.

пиранометр Калитина
Рис. 1. Пиранометр Калитина.

пиранометр Янишевского
Рис. 2. Пиранометр Янишевского: 1 — съемная плитка; 1 — стеклянная полусфера; 3 — колпак, используемый при определении места нуля; 4 — уровень; 5 — винт для направления пиранометра в сторону солнца; в — установочные винты; 7 — экран; 8 — клемма для включения стрелочного гальванометра.

альбедометр Янишевского—Вылова
Рис. 3. Альбедометр Янишевского—Вылова: 1 — головка с термобатареей; 2 — карданный подвес; 3 — рукоятка; 4 — трубка.
актинометр Михельсона
Рис. 4. Актинометр Михельсона.

компенсационный пиргелиометр Онгстрема
Рис. 5. Компенсационный пиргелиометр Онгстрема (схема): 1 и 2 — манганиновые пластинки; 3 и 4 — спаи термоэлемента; 5 — переключатель; 6 — батарея; 7 — гальванометр; 8 — миллиамперметр; 9 — реостат.


Рис. 6. Инспекторский актинометр ЛИОТ-Н.

актинометр Калитина
Рис. 7. Актинометр Калитина: а — внешний вид; б — схема устройства: 1 — пластинка из константана; 2 — пластинка из инвара; 3 и 4 — стойки; 5 — стрелка; 6 — ось.