《气象用太阳模拟器》校准规范征求意见

　　【仪表网 行业标准】近日，全国气象专用计量器具计量技术委员会归口的校准规范《气象用太阳模拟器》编制完成并征求意见。主要起草单位有国家气象计量站、长春理工大学、福建省计量科学研究院和德雷射科(廊坊)科技有限公司等。
 

　　太阳辐射是地球-大气系统的关键驱动能量，是地球生态气候形成和变迁的重要影响因素，是科学开发太阳能资源、助力实现碳达峰碳中和的重要举措，为此，准确测量太阳辐射已经成为气象观测的重要工作。目前，气象行业测量的太阳辐射包括太阳总辐射、直接辐射、散射辐射、反射辐射、长波辐射和净全辐射等，主要测量仪器包括总辐射表、直接辐射表、长波辐射表和净全辐射表等，气象用太阳模拟器是用于测试太阳总辐射表和直接辐射表灵敏度、方向响应、非线性、温度响应的重要仪器，校准气象用太阳模拟器计量性能，对于保证总辐射表和直接辐射表等气象辐射观测仪器的测量性能具有重要价值。
 

　　为满足国内气象行业辐射测量仪器的计量需求，制定《气象用太阳模拟器校准规范》，旨在为检测气象用太阳模拟器辐照度不稳定度、辐照度不均匀度等计量特性提供科学、规范且适用的方法，使气象用太阳模拟器计量特性满足总辐射表和直接辐射表等气象辐射测量仪器的测试需求，为检测总辐射表和直接辐射表等气象辐射测量仪器提供准确、可靠的测试仪器。
 

　　目前，国内现行相关标准有GB/T 33707—2017《气象太阳模拟器》，主要对气象太阳模拟器的组成、技术要求、试验方法、检验规则、标识、包装、运输和贮存做出规定。现行计量技术规范有JJF 1615—2017《太阳模拟器校准规范》，它是参照国际标准IEC 60904-9：2007《光伏器件  第9部分：太阳模拟器性能要求》(Photovoltaic devices—Part 9: Solar simulator performance requirements)制定的，它主要适用于太阳光伏和其他行业用稳态太阳模拟器的性能校准，与气象用太阳模拟器不匹配。
 

　　同时，JJF 1615—2017《太阳模拟器校准规范》使用的检测器件是光电型硅探测器或单晶硅太阳电池片，响应速度较快，波长介于400 nm~1100 nm之间，而气象太阳模拟器主要测试的是热电型辐射表，响应速度相对较慢，波长介于300 nm~2500 nm之间这使得对太阳模拟器输出辐照度的不稳定度、不均匀度和光谱匹配度等测试结果有很大的差异。因此，为了更好地测试气象太阳模拟器的计量性能，确保其满足气象辐射测量仪器的测试需求，制定《气象用太阳模拟器校准规范》是十分有意义的。
 

　　本文件适用于气象行业使用的太阳模拟器的性能校准。本文件的校准对象是气象用太阳模拟器，其产品标准为GB/T 33707—2017《气象太阳模拟器》。之所以强调是气象用太阳模拟器，是为了与光伏行业和航天领域的太阳模拟器相区别。气象太阳模拟器主要用于测试热电型的总辐射表、直接辐射表等气象仪器的方向响应、非线性、倾斜响应等参数，其光谱范围介于300nm-3000nm，其中2500nm-3000nm的能量及其微弱，因此常常只界定到300nm-2500nm，光谱匹配满足AM 1.5A级要求，同时，气象太阳模拟器辐照度不均匀度和辐照度不稳定度指标也应该通过热电型检测仪器进行检测。而与之相对的光伏行业使用的太阳模拟器的光谱介于300nm-1100nm或400nm-1100nm，光谱匹配根据使用需求可以分为为AM1.5 A级、B级或C级，用于检测其辐照度不均匀度和辐照度不稳定度的检测器也是光电型探测器，不适用于气象用太阳模拟器。