Apogee SQ-100X-SS Czujnik kwantowy do kalibracji

Czujnik kwantowy z własnym zasilaniem do rejestratorów danych i kontrolerów

SQ-100X-SS to samozasilający się, analogowy oryginalny czujnik kwantowy z wyjściem od 0 do 250 mV. Czujnik ma wytrzymałą, samoczyszczącą konstrukcję obudowy czujnika i wysokiej jakości kabel zakończony wstępnie ocynowanymi przewodami typu pigtail, co ułatwia podłączenie do rejestratorów danych i kontrolerów. Typowe zastosowania obejmują pomiary PPFD (fotosyntetycznej gęstości strumienia fotonów) nad okapami roślin w środowiskach zewnętrznych, szklarniach i komorach wzrostu oraz pomiary PPFD odbite lub pod baldachimem (przepuszczone) w tych samych środowiskach.

Czujniki kwantowe są również wykorzystywane do pomiaru PAR (promieniowania aktywnego fotosyntetycznie)/PPFD w środowiskach wodnych, w tym w akwariach morskich, w których hodowane są koralowce. Czujnik zawiera złącze kabla ze stali nierdzewnej klasy morskiej IP68 w odległości 30 cm od głowicy, co upraszcza demontaż i wymianę czujnika w celu konserwacji i ponownej kalibracji.

Wersja analogowa tego czujnika (SQ-100X-SS) jest dostarczana z wbudowanym złączem kablowym umieszczonym 30 cm od głowicy czujnika do standardowego użytku jako czujnik typu pigtail z długim kablem lub do użytku z Apogee Instruments microCache Bluetooth Micro Logger przez odkręcenie złącze, odrzucając długi odcinek kabla, a następnie przykręcając czujnik do odpowiedniego złącza na microCache.

Jak używać:

Zamontuj czujnik na twardej powierzchni za pomocą dołączonej nylonowej śruby montażowej, aby zapobiec korozji galwanicznej. Aby dokładnie zmierzyć padanie PPFD na poziomą powierzchnię, czujnik musi być wypoziomowany. Płytka poziomująca AL-100 firmy Apogee Instruments jest zalecana do wypoziomowania czujnika, gdy jest używany na płaskiej powierzchni lub jest montowany na powierzchniach takich jak drewno. Aby ułatwić montaż na maszcie lub rurze, zalecany jest wspornik montażowy Apogee Instruments model AL-120 Solar Mounting Bracket z płytką poziomującą.

Ważne: Podczas montażu należy używać wyłącznie dostarczonej śruby nylonowej w celu odizolowania nieanodowanych gwintów aluminiowej głowicy czujnika od podstawy, aby zapobiec korozji galwanicznej. W przypadku dłuższych zastosowań zanurzeniowych może być konieczna dodatkowa izolacja. Aby uzyskać szczegółowe informacje, skontaktuj się z pomocą techniczną Apogee.

Aby zminimalizować błąd azymutu, czujnik powinien być zamontowany z kablem skierowanym w kierunku północy na półkuli północnej lub południa na półkuli południowej. Błąd azymutu jest zwykle mniejszy niż 1%, ale można go łatwo zminimalizować poprzez odpowiednie ułożenie kabla.

Oprócz skierowania kabla tak, aby był skierowany w stronę najbliższego słupa, czujnik należy również zamontować w taki sposób, aby żadne przeszkody (np. statyw/wieża stacji pogodowej lub inne oprzyrządowanie) nie zasłaniały czujnika. Po zamontowaniu należy zdjąć zieloną nasadkę z czujnika. Zielona nasadka może służyć jako osłona ochronna czujnika, gdy nie jest on używany.

Złącza kablowe

Czujniki Apogee oferują złącza kablowe, które upraszczają proces wyjmowania czujników ze stacji pogodowych w celu kalibracji (nie trzeba wyjmować całego kabla ze stacji i wysyłać razem z czujnikiem).

Wzmocnione złącza M8 mają stopień ochrony IP68, są wykonane z odpornej na korozję stali nierdzewnej klasy morskiej i są przeznaczone do długotrwałego użytkowania w trudnych warunkach środowiskowych. Złącza kablowe Inline są instalowane w odległości 25 cm od głowicy.

Kolory styków i przewodów: Wszystkie złącza Apogee mają sześć styków, ale nie wszystkie styki są używane dla każdego czujnika. Wewnątrz kabla mogą znajdować się również niewykorzystane kolory żył. Aby uprościć podłączenie rejestratora danych, Apogee usuwa nieużywane kolorowe przewody pigtailowe na końcu kabla rejestratora danych.

Jeśli wymagany jest kabel zastępczy, skontaktuj się bezpośrednio z Apogee, aby zamówić odpowiednią konfigurację pigtaili.

Wyrównanie: Podczas ponownego podłączania czujnika strzałki na osłonie złącza i wycięcie wyrównujące zapewniają właściwą orientację. Nacięcie referencyjne wewnątrz złącza zapewnia prawidłowe ustawienie przed dokręceniem.

Odłączenie na dłuższy czas: W przypadku odłączania czujnika od stacji na dłuższy czas należy zabezpieczyć pozostałą połowę złącza znajdującego się na stacji przed wodą i brudem za pomocą taśmy elektrycznej lub w inny sposób. Wysyłając czujniki do kalibracji, wysyłaj tylko krótki koniec kabla i połowę złącza.

Dokręcanie: Złącza są zaprojektowane tak, aby można je było mocno dokręcić tylko palcami. Wewnątrz złącza znajduje się o-ring, który może zostać nadmiernie ściśnięty przy użyciu klucza. Zwróć uwagę na wyrównanie gwintu, aby uniknąć krzyżowania się gwintu. Po całkowitym dokręceniu mogą być nadal widoczne 1-2 nitki.

Eksploatacja i pomiar

Podłącz czujnik do urządzenia pomiarowego (miernik, datalogger, kontroler) zdolnego do pomiaru i wyświetlania lub rejestracji sygnału miliwoltowego (wymagany jest wejściowy zakres pomiarowy około 0 - 500 mV do pokrycia całego zakresu PPFD od słońca). Aby zmaksymalizować rozdzielczość pomiaru i stosunek sygnału do szumu, zakres wejściowy urządzenia pomiarowego powinien ściśle odpowiadać zakresowi wyjściowemu czujnika kwantowego. NIE podłączaj czujnika do źródła zasilania. Czujnik ma własne zasilanie, a podanie napięcia spowoduje uszkodzenie czujnika.

BARDZO WAŻNE:Firma Apogee zmieniła kolory okablowania wszystkich swoich czujników z wolnymi przewodami w marcu 2018 r. w związku z wypuszczeniem wbudowanych złączy kablowych w niektórych czujnikach. Aby zapewnić prawidłowe połączenie z urządzeniem danych, zanotuj swój numer seryjny lub, jeśli twój czujnik ma złącze ze stali nierdzewnej w odległości 30 cm od głowicy czujnika, użyj odpowiedniej konfiguracji okablowania wymienionej w instrukcji (dostępnej do pobrania). Wraz z przejściem na złącza Apogee przeszło również na używanie kabli, które mają tylko 4 lub 7 żył wewnętrznych. Aby ułatwić podłączenie różnych czujników do urządzenia, Apogee odcina wszelkie nieużywane kolory przewodów na końcu kabla, w zależności od czujnika. Jeśli przetniesz kabel lub zmodyfikujesz oryginalny pigtail, możesz znaleźć wewnątrz przewody, które nie są używane z danym czujnikiem. W tym przypadku,

Kalibracja czujnika

Wszystkie modele czujników kwantowych Apogee bez wzmocnienia (serie SQ-100 i SQ-300) mają standardowy współczynnik kalibracji PPFD wynoszący dokładnie:

5,0 μmol m-2 s-1 na mV

Pomnóż ten współczynnik kalibracji przez zmierzony sygnał mV, aby przeliczyć wyjście czujnika na PPFD w jednostkach

μmol m-2 s-1:

Współczynnik kalibracji (5,0 μmol m-2 s-1 na mV) * Sygnał wyjściowy czujnika (mV) = PPFD (μmol m-2 s-1)

5,0 * 400 = 2000

Błędy spektralne i pomiary wydajności strumienia fotonów

Czujniki kwantowe Apogee są skalibrowane do pomiaru PPFD dla światła słonecznego lub elektrycznego. Różnica między kalibracjami wynosi 12%. Czujnik skalibrowany dla oświetlenia elektrycznego (źródłem kalibracji są świetlówki T5 o barwie zimnej bieli) odczytuje około 12% przy niskim poziomie światła słonecznego.

Oprócz pomiarów PPFD, czujniki kwantowe serii Apogee SQ mogą być również wykorzystywane do pomiaru wydajności strumienia fotonów (YPFD): gęstość strumienia fotonów ważona zgodnie z wydajnością fotosyntezy rośliny (McCree, 1972) i sumowana. YPFD jest również wyrażany w jednostkach μmol m-2 s-1 i jest podobny do PPFD, ale w niektórych badaniach stwierdzono, że jest ściślej skorelowany z fotosyntezą niż PPFD. PPFD jest zwykle mierzone i podawane, ponieważ funkcja ważenia widmowego PPFD (jednakowa waga nadawana wszystkim fotonom między 400 a 700 nm; brak wagi fotonom spoza tego zakresu) jest łatwiejsza do zdefiniowania i zmierzenia, w wyniku czego PPFD jest powszechnie akceptowane . Współczynnik kalibracji dla YPFD wynosi odpowiednio 4,50 i 4,45 μmol m-2 s-1 na mV dla pomiarów światła słonecznego i światła elektrycznego.

Funkcje ważenia dla PPFD i YPFD przedstawiono na poniższym wykresie wraz z odpowiedzią widmową czujników kwantowych serii Apogee SQ. Im bardziej odpowiedź widmowa odpowiada zdefiniowanym funkcjom ważenia widmowego PPFD lub YPFD, tym mniejsze będą błędy widmowe. Poniższa tabela zawiera oszacowania błędów widmowych dla pomiarów PPFD i YPFD ze źródeł światła innych niż źródło kalibracji. Metoda Federera i Tannera (1966) została wykorzystana do określenia błędów widmowych w oparciu o funkcje ważenia widmowego PPFD i YPFD, zmierzoną odpowiedź widmową czujnika i wyjścia widmowe źródła promieniowania (mierzone za pomocą spektroradiometru). Ta metoda oblicza błąd widma i nie uwzględnia błędów kalibracji, cosinusa i temperatury.

Pomiary podwodne i efekt zanurzenia

Gdy czujnik kwantowy skalibrowany w powietrzu jest używany do pomiarów podwodnych, odczyt czujnika jest niski. Zjawisko to nazywane jest efektem zanurzenia i występuje, ponieważ współczynnik załamania światła wody (1,33) jest większy niż powietrza (1,00). Wyższy współczynnik załamania wody powoduje, że więcej światła jest rozpraszane wstecznie (lub odbijane) z czujnika w wodzie niż w powietrzu (Smith, 1969; Tyler i Smith, 1970). Ponieważ więcej światła jest odbijane, mniej światła jest przepuszczane przez dyfuzor do detektora, co powoduje, że odczyt czujnika jest niski. Bez uwzględnienia tego efektu pomiary podwodne są jedynie względne, co utrudnia porównywanie światła w różnych środowiskach.

Czujniki serii SQ-100 i SQ-300 mają współczynnik korekcji efektu zanurzenia równy 1,08. Ten współczynnik korygujący należy pomnożyć przez pomiary wykonane pod wodą.

Więcej informacji na temat pomiarów podwodnych i efektu zanurzenia można znaleźć tutaj

 .