哈希代理的这台 KIPP&ZONEN SMP12 太阳总辐射表,我在光伏电站和气象站加起来装过十几台。它是 A 级总辐射表,扩散器配微型热电堆的路子,输出的不是硅光电池那种近似值,而是按辐射能量折算出来的辐照度。新手第一次上手,容易把它当成普通的辐射传感器,接上线看一眼数据就收工。这台表值钱的地方不在读数本身,而在它自己会告诉你有没有出问题——湿度、倾斜、加热,全是内置的。
先说测量部分。SMP12 用的是热电堆探测器,光谱范围 285~2750 nm,从紫外一直铺到近红外,光谱平坦度做得不错。响应速度是它跟老式表拉开差距的地方,63% 响应时间不到 0.15 秒,95% 响应时间不到 0.5 秒。云影掠过的那几秒,老表还在爬坡,它已经把曲线画完了。
再讲自诊断这一块,这是我个人最看重的地方。
灵敏度在 -40°C 到 +70°C 之间变化小于 ±2%,这个数字别小看。夏天圆顶烫手、冬天零下二十度,它给出的曲线不会跟着温度上下摆。方向响应在 1000 W/m² 光束下做到 80° 入射角,误差小于 10 W/m²,太阳高度角低的时候不至于突然掉一大截。
参数我按现场用得上的顺序整理,接线和选型时对着这张表看就够。数据来自厂家资料,跟实物铭牌应当一致,开箱后还是核一遍。
| 参数名称 | 参数值 |
|---|---|
| 测量原理 | 扩散器配微型热电堆,辐射能转化为热能测量 |
| 光谱范围 | 285~2750 nm |
| 响应时间 | 63% 响应 <0.15 s,95% 响应 <0.5 s |
| 灵敏度温度依赖性 | -40°C 至 +70°C 范围内 <±2% |
| 方向响应 | 1000 W/m² 光束、入射角至 80° 时误差 <10 W/m² |
| 输出信号 | 2 线 RS-485 Modbus® RTU |
| 输出范围 | -200 至 2000 W/m² |
| 供电电压 | 10~30 VDC 宽电压 |
| 功耗 | 24 VDC 时 3.5 W |
| 工作温度 | -40°C 至 +70°C |
| 存储温度 | -40°C 至 +80°C |
| 合规标准 | ISO 9060:2018 A 级、IEC 61724-1:2021 A 级 |
| 防护等级 | 全天候室外使用 |
供电这一条要留意,10~30 VDC 的宽范围让它既能挂在 12 V 的离网系统上,也能直接吃 24 V 电站电源,中间不需要再配变送器。输出是数字量,负值区间也是有用的——夜间净长波辐射会把读数压到零点以下,小幅负值属于正常,不是接线接反。
它的定位决定了它该去什么地方。凡是辐射数据要参与发电量结算或者模型标定的场合,SMP12 都合适;只是看看今天天亮的场合,用它是浪费。
智慧城市和环境监测的项目也用得上,它挂在环境监测杆上,走 Modbus 直接进城市数据平台,省掉一套采集模块。农业和工业这两类现场要记住,它测的是水平面总辐射,不是直接辐射,别拿它去顶太阳跟踪器上的直表。
装在哪儿,比装得多漂亮更重要。选址先看南向天空有没有遮挡,从日出到日落画一圈,障碍物的仰角不要超过 5°。真躲不开,把遮挡角度记下来,后期剔除数据比事后返工省事。底座要稳,风大的地方加斜撑,圆顶上方不能有滴水或者落灰的东西。
线缆长度超过三十米,波特率就得往下降一档。同一条链路上挂的设备多,末端加一只 120 Ω 终端电阻。机壳接地桩一定要接,浪涌保护做得再好,接地不良也白搭。冬季积雪的地区,表体离地高度要够,免得圆顶被雪埋住。
清洁圆顶这件事,看着简单,做错的人不少。用柔软的无绒布蘸蒸馏水或者无水乙醇,从中心往外单向擦,别来回搓。圆顶表面有一层涂层,指甲、螺丝刀、干硬纸巾都能划出细纹,划完之后方向响应就变了,读数偏低还查不出哪儿坏了。
我见过有人图省事,把 SMP12 的电源和逆变器辅助电源并到同一个不带滤波的空开下面,白天逆变器一启停,Modbus 就掉一次线。加个隔离电源或者单独引一路,问题立刻没了。还有一次,安装队为了好看把线缆用扎带勒得笔直,圆顶被拉偏了半个多度,倾斜告警报了一个月才被发现。
现场遇到的毛病,大半不是表坏了,是安装或者接线留下的尾巴。按下面这四个现象对照着查,能省不少拆装工夫。
现象是正午数据比隔壁电站的同型号表低一两成,曲线形状没变。先查圆顶,看有没有露、霜、鸟粪、细灰,再确认加热功能是不是通着电,清晨那一段掉得特别厉害的多半是加热没上电。圆顶干净、加热正常而读数仍低,就看倾斜角度有没有被外力碰歪。处理办法是清洁圆顶、恢复加热供电、重新调平;圆顶已经划伤,只能返厂换罩。
现象是日落后数值慢慢滑到零点以下,凌晨又爬回来。先查线缆屏蔽和接地。小幅负值正常,负 200 W/m² 的量程就是给这个留的,热电堆夜间有净长波损失。负得离谱,多半是屏蔽层两端都接地形成了地环流,或者信号线和动力线挤在同一个桥架里。把屏蔽改成单端接地、信号线单独穿管,基本能压下去。
现象是采集软件隔几分钟丢一批数据。先查物理层,看终端电阻、屏蔽接地、线径和波特率是否匹配。多数情况是末端没加 120 Ω 电阻,或者波特率设得太高、线又拉得太长。少数是地址冲突,同一条总线上挂了两个相同站号。处理办法是补终端电阻、按线长把波特率降到 9600、逐个核对站号。
现象是内部湿度读数一直往上涨,或者倾斜角缓慢漂移。先看现场有没有撞击痕迹,圆顶有没有被冰雹、石子打过。湿度持续上升基本可以判定密封被破坏,干燥筒正在被消耗,这种表不能留在场上带病工作。倾斜漂移多半是支架地脚松了,或者底座被风晃得站不稳。前者拆下返厂,后者先紧固再重新调平。
清洁完圆顶、把表装回去之前,先看一眼倾斜传感器的读数,再确认内部湿度没有比上一次高。这两个数字平时没人管,出问题的时候它们报警最早。
SMP12太阳总辐射表采用扩散器与微型热电堆相结合,可实现快速响应,全天候准确测量太阳辐照度。SMP12太阳总辐射表光谱平坦,内置湿度传感器可保证在太阳辐射监测时不受湿度的影响。
- 测量参数:
快速响应、光谱平坦的A级太阳总辐射表
- 应用行业:
SMP12太阳总辐射表适用于气象,科研,光伏,工业,农业等行业的太阳辐射监测。
- 仪器特点:
SMP12太阳总辐射表能够快速响应太阳辐照度、内部湿度监测
倾斜角远程监测,符合 ISO 9060:2018 和 IEC 61724-1:2021 A 级标准要求
固态加热,防止晨露和结霜
改进的浪涌保护能力,符合 EN 61000-6-2 工业标准
免维护运行,移动部件无损
易于系统集成