辐射表主要有总辐射表、直接辐射表、散射辐射表、反射辐射表、长波辐射表、紫外辐射表和净辐射表等类型,每种类型针对不同的辐射分量进行测量,广泛应用于气象、太阳能、农业和环境研究等领域。

一、按测量对象分类的常见类型
总辐射表(Global Pyranometer)测量水平表面接收的太阳总辐射,即直接辐射 + 散射辐射之和。
光谱范围:通常为0.28~3.0μm
安装方式:水平固定,无需追踪太阳
应用场景:气象观测站、光伏电站资源评估、农业生态监测
直接辐射表(Pyrheliometer)
安装在太阳追踪器上,测量垂直于太阳光线方向的直接辐射(DNI)。
视场角:通常为5°,仅接收太阳圆盘及其附近窄环天空辐射
核心结构:由光筒、热电堆感应面和自动跟踪装置组成
应用场景:太阳能热发电(CSP)系统设计、高精度气候研究
散射辐射表(Diffuse Pyranometer)
在总辐射表基础上加装遮光环,屏蔽太阳直射光,仅测量大气散射部分。
遮光环需随太阳位置调整,确保始终遮挡直射光束
应用场景:天空漫射光研究、建筑采光分析
反射辐射表(Albedometer)
测量地表反射的太阳辐射,常与总辐射表配对使用计算反照率。
可通过上下两个感应面同时测量入射与反射辐射
应用场景:冰雪反照率监测、城市热岛效应研究
长波辐射表(Long-wave Radiometer)
测量地表和大气发射的红外辐射(波长3.5~50μm),用于能量平衡分析。
感应面涂有特殊涂层以屏蔽短波辐射
需进行温度补偿以消除自身热辐射影响
紫外辐射表(UV Radiometer)
专门测量太阳光中紫外线波段(如UV-A、UV-B)的能量。
采用石英玻璃和滤光片限定光谱响应范围
应用场景:皮肤癌风险评估、材料老化实验
净辐射表(Net Radiometer)
同时测量上下两个方向的辐射差值,反映地表净能量交换。
结构:上下各有一个感应面,分别测量入射与出射辐射
输出为净辐射通量(W/m2),是研究生态系统能量平衡的核心工具
二、技术原理与传感器类型
热电堆型:主流设计,利用黑色涂层吸收辐射产生温差电动势,适用于全光谱测量,精度高
光电型:使用硅光电二极管,成本低但光谱响应窄(0.4–1.1μm),多云天气误差较大
高端设备普遍配备双层石英玻璃罩、温度补偿电路和防风设计,以提升稳定性和抗干扰能力。