مستشعر الإشعاع الصافي JW-TBB-1L(LC26) هو جهاز حراري احترافي مصمم لقياس التوازن بين الإشعاع الهابط والإشعاع الصاعد فوق سطح ما.
يكشف هذا الجهاز عن الإشعاع ذي الموجات القصيرة والطويلة عبر نطاق طيفي واسع يتراوح من 0.28 إلى 50 ميكرومتر. ومن خلال قياس الفرق بين الإشعاع الوارد والصادر، يوفر المستشعر بيانات صافية عن الإشعاع لدراسات توازن الطاقة السطحية، وتحليل التبخر والنتح، وأبحاث الري، ورصد المناخ، والمراقبة البيئية.
تتيح وحدة إخراج RS485 المدمجة الاختيارية توصيل المستشعر مباشرةً بأجهزة تسجيل البيانات المتوافقة، ووحدات التحكم عن بُعد، ووحدات التحكم في محطات الأرصاد الجوية، وأنظمة مراقبة البيئة. وهذا يقلل الحاجة إلى محول إشارة منفصل ويبسط عملية التوصيلات الميدانية.
يُعد هذا المستشعر مناسبًا لمحطات الأرصاد الجوية الزراعية، ومجالات البحث، وشبكات الرصد الجوي، ومشاريع الرصد الهيدرولوجي، والدراسات البيئية طويلة الأجل.
تواصل مع JW-IoT أو أرسل متطلبات مشروعك من خلال واتساب لدعم اختيار النموذج، وتكامل الاتصالات، وتكوين محطة الأرصاد الجوية.
نظرة عامة على المنتج
يُعد صافي الإشعاع أحد المكونات الرئيسية لتوازن طاقة السطح. وهو يمثل كمية طاقة الإشعاع المتبقية على السطح بعد احتساب الإشعاع الوارد والصادر.
يقيس جهاز JW-TBB-1L(LC26) الإشعاع من الاتجاهين العلوي والسفلي. يكشف سطحه الحساس المواجه للأعلى الإشعاع القادم من السماء، بينما يكشف سطحه الحساس المواجه للأسفل الإشعاع المنبعث من الأرض أو المنعكس عنها، أو من غطاء المحاصيل، أو سطح الماء، أو أي سطح آخر تتم مراقبته.
يتم الإبلاغ عن الفرق بين هذين القياسين الاتجاهيين على أنه صافي الإشعاع.
تُستخدم هذه المعلومات على نطاق واسع لفهم كيفية تبادل الطاقة الإشعاعية بين الغلاف الجوي والسطح المرصود. ويمكن أن تدعم الأبحاث المتعلقة باحتياجات المحاصيل المائية، والتبخر النتحي، وتبادل الحرارة في التربة، وتغير المناخ المحلي، والتغير البيئي.
توفر شركة JW-IoT مجموعة أوسع من أجهزة استشعار الإشعاع لمراقبة إجمالي الإشعاع الشمسي، والإشعاع الصافي، والأشعة فوق البنفسجية، والإشعاع الضوئي النشط، والإشعاع ذي الموجة الطويلة، والإشعاع الطيفي.
ما هو الإشعاع الصافي؟
الإشعاع الصافي هو الفرق بين كل الإشعاع الوارد وكل الإشعاع الصادر على سطح ما.
بشكل عام:
صافي الإشعاع = الإشعاع الوارد - الإشعاع الصادر
قد تشمل الإشعاعات الواردة ما يلي:
الإشعاع الشمسي المباشر والمنتشر ذو الموجات القصيرة
الإشعاع الموجي الطويل الهابط المنبعث من الغلاف الجوي والغيوم
قد تشمل الإشعاعات الصادرة ما يلي:
الإشعاع الشمسي ذو الموجة القصيرة المنعكس عن السطح
الإشعاع الحراري ذو الموجات الطويلة المنبعث من الأرض أو النباتات أو الماء أو الأسطح الأخرى
خلال ظروف النهار المشمسة، يكون صافي الإشعاع غالباً موجباً لأن السطح يتلقى إشعاعاً أكثر مما يطلقه.
في الليل، قد يصبح صافي الإشعاع سالباً لأنه لا يوجد إشعاع شمسي وارد ويستمر السطح في إصدار إشعاع حراري طويل الموجة.
تعتمد القيمة الفعلية على ارتفاع الشمس، وغطاء السحب، ودرجة حرارة السطح، وانعكاسية السطح، والغطاء النباتي، ورطوبة التربة، والظروف الجوية المحلية.
لماذا نقيس صافي الإشعاع؟
يساعد الإشعاع الصافي الباحثين ومشغلي أنظمة الرصد على تحديد مقدار الطاقة الإشعاعية المتاحة على سطح الأرض أو المحاصيل أو المياه.
تؤثر هذه الطاقة على:
تبخر
نتح النبات
تدفق الحرارة في التربة
درجات حرارة السطح
التبادل الحراري الجوي
احتياجات المحاصيل من المياه
المناخ المحلي المصغر
توازن طاقة النظام البيئي
بخلاف مستشعر الإشعاع الشمسي القياسي الذي يقيس فقط الإشعاع القادم من الأعلى، فإن مستشعر الإشعاع الصافي يأخذ في الاعتبار تبادل الإشعاع في كلا الاتجاهين.
وهذا يجعلها مفيدة بشكل خاص لدراسات المياه الزراعية، وأبحاث التبخر والنتح، وتحليل توازن الطاقة السطحية.
مبدأ العمل
يستخدم جهاز JW-TBB-1L(LC26) تقنية استشعار الثيرموبيل.
يؤدي امتصاص الإشعاع بواسطة سطحي الاستشعار العلوي والسفلي إلى إحداث فرق في درجة الحرارة داخل المستشعر. يقوم المزدوج الحراري بتحويل هذا الفرق في درجة الحرارة إلى إشارة كهربائية صغيرة.
تعتمد قطبية الإشارة وقوتها على اتجاه وكمية الإشعاع الصافي.
عندما يكون الإشعاع الوارد أكبر من الإشعاع الصادر، فإن المستشعر ينتج عادةً إشارة تمثل صافي إشعاع موجب.
عندما يكون الإشعاع الصادر أكبر من الإشعاع الوارد، كما هو الحال أثناء ظروف ليلية معينة، قد يكون صافي الإشعاع المقاس سالباً.
تبلغ حساسية المستشعر الخام 7-14 ميكروفولت/(واط/م²). في الإصدار الاختياري RS485، تقوم وحدة تحويل الإشارة الداخلية بمعالجة خرج المستشعر وإرسال بيانات القياس الرقمية إلى نظام استقبال متوافق.
قد تختلف المواصفات حسب المخرجات المختارة وتكوين المشروع. يُرجى التأكد من مصدر الطاقة، وبروتوكول الاتصال، وطول الكابل، وخريطة التسجيل، ونوع الموصل، وملحقات التركيب قبل الطلب.
مخرجات RS485 وتكامل النظام
يمكن تهيئة مستشعر الإشعاع الصافي بوحدة إخراج RS485 مدمجة.
تقوم الوحدة المدمجة بتحويل إشارة المستشعر إلى خرج رقمي يمكن إرساله مباشرةً إلى جهاز مراقبة متوافق. يساهم هذا التصميم في تقليل عدد مكونات تحويل الإشارة الخارجية وتبسيط عملية التركيب الميداني.
يمكن دمج إصدار RS485 مع:
مسجلات بيانات محطات الأرصاد الجوية
أجهزة مراقبة الزراعة
وحدات التكييف البيئية
وحدات جمع البيانات الصناعية
بوابات إنترنت الأشياء
أنظمة المراقبة القائمة على وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC)
أنظمة جمع بيانات البحث
منصات المراقبة المحلية أو السحابية
يُعد RS485 مناسبًا تمامًا لشبكات المجال متعددة المستشعرات لأنه يمكن للعديد من الأجهزة المتوافقة مشاركة ناقل الاتصال نفسه عندما يتم تصميم النظام وعنونته بشكل صحيح.
قبل الطلب، يرجى التأكد من تفاصيل التكامل التالية مع JW-IoT:
بروتوكول الاتصال المطلوب
خريطة سجلات مودبوس
معدل الباود
عنوان الجهاز
تنسيق البيانات
مزود الطاقة
طول الكابل
تعريف الكابلات والأسلاك
نموذج مسجل البيانات
عدد أجهزة الاستشعار على الحافلة
الفترة الزمنية المطلوبة لأخذ العينات
متطلبات التكامل السحابي أو واجهات برمجة التطبيقات
يمكن لشركة JW-IoT أيضًا توفير المستشعر كجزء من محطة أرصاد جوية كاملة مع مسجل بيانات ووحدة اتصال ومصدر طاقة شمسية وهيكل تثبيت ومنصة سحابية.
التطبيقات الرئيسية
محطات الأرصاد الجوية الزراعية
يمكن أن تساعد بيانات الإشعاع الصافي الباحثين على فهم الطاقة المتاحة فوق غطاء المحاصيل.
ويمكن دمجها مع بيانات درجة حرارة الهواء والرطوبة النسبية وسرعة الرياح وهطول الأمطار ورطوبة التربة وتدفق حرارة التربة لدعم الدراسات المناخية الزراعية.
تشمل التطبيقات النموذجية ما يلي:
مراقبة المناخ المحلي للمحاصيل
ملاحظة توازن الطاقة الميدانية
أبحاث الري
دراسات استخدام المياه في المحاصيل
تجارب الاستجابة للجفاف
محطات الأرصاد الجوية الزراعية
بحوث التبخر والنتح
يُعد صافي الإشعاع مدخلاً مهماً في العديد من دراسات التبخر والنتح وتوازن الطاقة السطحية.
يمثل مصدراً رئيسياً للطاقة اللازمة للتبخر من التربة والأسطح المائية والنتح من النباتات.
بالنسبة لمشاريع التبخر النتحي ذات المستوى البحثي، ينبغي تقييم صافي الإشعاع جنبًا إلى جنب مع معايير أخرى مثل:
درجة حرارة الهواء
الرطوبة النسبية
سرعة الرياح
تدفق الحرارة في التربة
الضغط الجوي
خصائص المحصول أو السطح
يوفر المستشعر أحد مكونات القياس المهمة، ولكنه لا يحسب التبخر النتحي الكامل بشكل مستقل.
دراسات إدارة الري
يمكن لبيانات صافي الإشعاع أن تحسن فهم تغير الطلب على المياه للمحاصيل في ظل ظروف جوية وحقلية مختلفة.
قد يدعم ما يلي:
بحث حول جدولة الري
مقارنة بين طرق الري
دراسات توازن الماء في التربة
تحليل إجهاد المحاصيل
تجارب كفاءة استخدام المياه
بحوث الزراعة الدقيقة
لأغراض التحكم التشغيلي في الري، يتم عادةً دمج بيانات الإشعاع الصافي مع أجهزة استشعار رطوبة التربة وبيانات الطقس ونماذج الإدارة الخاصة بالمحاصيل.
رصد المناخ والمناخ المحلي
يمكن تركيب المستشعر في مواقع مراقبة المناخ والمناخ المحلي لمراقبة تبادل طاقة الإشعاع بين السطح والغلاف الجوي.
تشمل مواقع النشر المحتملة ما يلي:
الحقول الزراعية
المراعي
مواقع أبحاث الغابات
الأراضي الرطبة
الصحاري
الأسطح الحضرية
الأسطح الخضراء
مستجمعات المياه
مواقع المراقبة الساحلية
يمكن أن تساعد سجلات الإشعاع الصافي طويلة الأجل الباحثين على مقارنة التغيرات الموسمية والبيئية.
دراسات توازن الطاقة السطحية
يصف توازن طاقة السطح كيفية توزيع الإشعاع الصافي في عمليات نقل الطاقة المختلفة.
بحسب منهج البحث، قد تشمل هذه الأمور ما يلي:
تدفق الحرارة المحسوسة
تدفق الحرارة الكامنة
تدفق الحرارة في التربة
تخزين الحرارة
بورصات الطاقة المحلية الأخرى
يوفر مستشعر الإشعاع الصافي مكون الإشعاع المطلوب لهذا النوع من التحليل.
البحوث الهيدرولوجية والبيئية
يؤثر الإشعاع الصافي على التبخر ودرجة حرارة السطح وتبادل المياه بين الأرض والنباتات والغلاف الجوي.
يمكن للمستشعر أن يدعم ما يلي:
أبحاث مستجمعات المياه
مراقبة الأراضي الرطبة
دراسات البحيرات والخزانات
دراسات توازن الطاقة في النظام البيئي
هيدرولوجيا الغابات
أبحاث التفاعل بين الأرض والغلاف الجوي
رصد تغير المناخ
شبكات الرصد الجوي
يمكن دمج إصدار RS485 في محطات الأرصاد الجوية الآلية وشبكات مراقبة البيئة الموزعة.
يمكنه العمل جنبًا إلى جنب مع:
مستشعرات درجة حرارة الهواء والرطوبة
مستشعرات سرعة واتجاه الرياح
مقاييس المطر
مستشعرات الضغط الجوي
مجسات درجة حرارة التربة
أجهزة استشعار رطوبة التربة
مجسات درجة حرارة السطح
مسجلات البيانات ووحدات القياس عن بعد
بحوث الطاقة الشمسية والإشعاع
يختلف الإشعاع الصافي عن الإشعاع الشمسي العالمي، ولكنه يمكن أن يوفر معلومات إضافية حول إجمالي تبادل الإشعاع على سطح تتم مراقبته.
يُعد التركيب الصحيح أمراً ضرورياً لقياس الإشعاع الصافي بشكل موثوق.
اختر موقعًا تمثيليًا
قم بتثبيت المستشعر فوق سطح يمثل المنطقة التي يتم دراستها.
تجنب المواقع القريبة من:
المباني
الجدران
الأشجار
الأعمدة
الآلات الكبيرة
الأسطح المعدنية العاكسة
مصادر الحرارة الاصطناعية
معدات الري التي قد ترش المستشعر
يمكن للأجسام القريبة أن تحجب الإشعاع الوارد أو تخلق انعكاسات غير مرغوب فيها.
حافظ على سطحي الاستشعار خاليين من العوائق
يجب أن يتمتع سطح الاستشعار العلوي برؤية واضحة للسماء.
يجب أن يتمتع سطح الاستشعار السفلي برؤية واضحة للأرض المراد مراقبتها، أو غطاء المحاصيل، أو سطح الماء، أو أي سطح مستهدف آخر.
لا تقم بتركيب لوحة دعم عريضة مباشرة أسفل المستشعر، لأنها قد تحجب مجال الرؤية السفلي.
قم بتركيب المستشعر أفقيًا
بالنسبة لرصد الإشعاع الصافي السطحي القياسي، قم بتركيب المستشعر بشكل أفقي ما لم يتطلب بروتوكول البحث اتجاهًا آخر.
استخدم آلية التسوية أو دعامة تثبيت مناسبة للتحقق من موضع المستشعر.
تقليل تداخل ذراع الدعم
ينبغي أن يكون ذراع الدعم ضيقًا وموضوعًا لتقليل الظلال والانعكاسات.
حيثما كان ذلك عمليًا، قم بتوجيه هيكل التثبيت بحيث ينتج أقل قدر ممكن من التداخل خلال فترة القياس الرئيسية.
اختر ارتفاعًا مناسبًا
ينبغي أن يعكس ارتفاع التركيب هدف الدراسة وحجم السطح المراد رصده.
يرصد سطح الاستشعار السفلي منطقةً تتسع مع زيادة ارتفاع التركيب. وقد يؤدي التركيب بالقرب من غطاء نباتي غير مستوٍ أو سطح غير متجانس إلى تقليل التمثيل المكاني.
حافظ على اتساق طريقة التركيب طوال فترة الدراسة المقارنة أو طويلة الأجل.
حماية الكابل وتوجيهه بشكل صحيح
قم بتثبيت الكابل على ذراع التثبيت دون سحب موصل المستشعر.
استخدم حلقات منع التسرب وحماية الكابلات المقاومة للعوامل الجوية عند الحاجة. أبقِ كابلات الاتصالات بعيدة عن خطوط الطاقة ذات الجهد العالي ومصادر التداخل الكهرومغناطيسي القوي.
التشغيل والصيانة
يساعد الفحص الدوري في الحفاظ على موثوقية القياس.
تشمل الصيانة الموصى بها ما يلي:
نظف أسطح الاستشعار العلوية والسفلية بعناية.
قم بإزالة الغبار وحبوب اللقاح وفضلات الطيور وبقع الماء وغيرها من الملوثات.
لا تقم بخدش أو إتلاف الأسطح الماصة للإشعاع.
تأكد من أن المستشعر يبقى مستوياً.
افحص براغي التثبيت والأقواس.
افحص عزل الكابلات والموصلات.
تأكد من أن ذراع الدعم لم يتحرك.
تأكد من أن النباتات لم تنمو في مجال رؤية المستشعر.
تحقق من حالة اتصال RS485.
راجع البيانات بحثًا عن انحرافات مفاجئة أو خطوط مستقيمة أو تغييرات غير مبررة.
اتبع جدول المعايرة أو التحقق الموصى به.
ينبغي زيادة وتيرة التفتيش في البيئات المتربة أو الزراعية أو الساحلية أو ذات التلوث العالي.
ينبغي أن يستند التكوين النهائي إلى أسلوب البحث، وظروف الموقع، وفترة أخذ العينات المطلوبة، وتغطية الاتصالات، وتوافر الطاقة.
لماذا تختار JW-IoT؟
توفر شركة JW-IoT أجهزة استشعار الإشعاع، وأجهزة قياس الطقس، وحلول مراقبة السحابة من أجهزة الاستشعار لمشاريع إنترنت الأشياء في مجالات الزراعة، والأرصاد الجوية، والرصد البيئي، وإدارة المياه، والمشاريع الصناعية.
تشمل خدمات دعم المشاريع المتاحة ما يلي:
اختيار مستشعر الإشعاع
تكامل الاتصالات RS485
مسجّل البيانات ومطابقة وحدة التحكم عن بعد
تصميم نظام محطة الأرصاد الجوية
تكوين دعامة التثبيت
نظام الطاقة الشمسية المطابق
خيارات الاتصال بشبكة الجيل الرابع (4G) وشبكة LoRaWAN
تكامل منصة السحابة
دعم واجهة برمجة التطبيقات وواجهة البيانات
التعاون بين مصنعي المعدات الأصلية والعلامات التجارية الخاصة
وثائق المشروع
الدعم الفني عن بعد
يمكن لشركات تكامل الأنظمة، والمنظمات البحثية، والموزعين، ومقاولي المشاريع الاتصال بشركة JW-IoT للحصول على تكوينات مراقبة مخصصة.
معلومات الطلب
يرجى تقديم المعلومات التالية عند طلب عرض سعر:
الاستخدام المقصود
معيار القياس المطلوب
سطح التركيب
ارتفاع التركيب
إشارة الخرج المطلوبة
متطلبات بروتوكول RS485
مسجل بيانات أو نموذج وحدة طرفية عن بعد
طول الكابل المطلوب
مزود الطاقة
فترة أخذ العينات
طريقة الاتصال
متطلبات ملحقات التركيب
متطلبات المعايرة أو التوثيق
كمية الطلب
متطلبات الشركات المصنعة للمعدات الأصلية أو العلامات التجارية الخاصة
وجهة التسليم
تواصل مع JW-IoT للحصول على دعم في اختيار المنتجات، وتقديم عروض الأسعار، وتكامل الأنظمة.
التعليمات
Q
1. ما الذي يقيسه مستشعر صافي الإشعاع؟
A
يقيس مستشعر صافي الإشعاع الفرق بين الإشعاع الوارد والصادر على السطح. وتُعد هذه القيمة مهمة لفهم توازن طاقة السطح، وحالة المحاصيل، والتغيرات البيئية.
Q
2. ما هو الغرض من استخدام مستشعر الإشعاع الصافي TBB-1L؟
A
يستخدم مستشعر الإشعاع الصافي TBB-1L في الزراعة والأرصاد الجوية والعلوم البيئية وأبحاث المناخ وإدارة الري وتقييم الموارد الشمسية.
Q
3. هل يدعم هذا المستشعر مخرج RS485؟
A
نعم. يمكن تهيئة المستشعر بوحدة إخراج RS485 مدمجة، مما يسمح بالاتصال المباشر بأنظمة اتصالات RS485 بدون محول خارجي.
Q
4. هل يمكن لشركة JW-IoT توفير مستشعر صافي الإشعاع هذا لمشاريع محطات الأرصاد الجوية الكاملة؟
A
نعم. يمكن لشركة JW-IoT توفير مستشعر الإشعاع الصافي هذا كجزء من حل محطة الأرصاد الجوية الكامل، بما في ذلك مسجلات البيانات ووحدات الاتصال وملحقات التركيب وتكامل المنصة.
Q
5. لماذا يعتبر صافي الإشعاع مهماً في الرصد الزراعي؟
A
يُعدّ صافي الإشعاع معياراً أساسياً في حساب التبخر النتحي وإدارة الري. فهو يساعد المستخدمين على فهم الطاقة المتاحة على سطح المحصول ويدعم اتخاذ قرارات أكثر دقة في إدارة المياه.
Q
6. ما هو نطاق حساسية مستشعر الإشعاع الصافي هذا؟
A
يتمتع المستشعر بنطاق حساسية من 7 إلى 14 ميكروفولت واط متر مربع، مما يجعله مناسبًا للقياس الميداني الدقيق ومراقبة الإشعاع على المدى الطويل.
Q
7. هل يدعم JW-IoT التكامل مع RS485 لهذا المنتج؟
A
نعم. يمكن لشركة JW-IoT دعم العملاء من خلال توفير إرشادات تكامل RS485، وحلول جمع البيانات المتوافقة، وتصميم نظام مراقبة مخصص.
Q
8. هل هذا المستشعر مناسب للتركيب الخارجي طويل الأمد؟
A
نعم. تم تصميم المستشعر للمراقبة الخارجية وهو مناسب للنشر المستمر في محطات الأرصاد الجوية الزراعية، وحقول البحث، وأنظمة مراقبة البيئة.
Q
9. ما هي التطبيقات الرئيسية لهذا المستشعر؟
A
تشمل التطبيقات الرئيسية محطات الأرصاد الجوية الزراعية، ودراسات الري، وأبحاث نماذج المناخ، والعلوم البيئية، وتحليل الموارد الشمسية، وقياس توازن الطاقة السطحية.
Q
10. هل تقدم شركة JW-IoT خدمة تصنيع المعدات الأصلية أو خدمة التخصيص لأجهزة استشعار الإشعاع الصافي؟
A
نعم. يدعم JW-IoT التخصيص القائم على الشركات المصنعة الأصلية والمشاريع، بما في ذلك خيارات الاتصال، ومطابقة النظام، وملحقات التثبيت، ودعم الحلول المتكاملة.
Q
11. ما الذي يجعل هذا المستشعر مختلفًا عن مستشعرات الإشعاع العادية؟
A
بخلاف أجهزة استشعار الإشعاع القياسية التي تقيس معلمة إشعاع واحدة فقط، فإن جهاز استشعار الإشعاع الصافي يقيس التوازن بين الإشعاع الوارد والصادر، مما يجعله أكثر فائدة لتوازن الطاقة والدراسات البيئية.
Q
12. هل يمكن لـ JW-IoT توفير حل مراقبة كامل باستخدام هذا المستشعر؟
A
نعم. يمكن لـ JW-IoT توفير حل كامل يشمل مستشعر الإشعاع الصافي، وعمود محطة الأرصاد الجوية، ومصدر الطاقة الشمسية، ومسجل البيانات، ووحدة الاتصال، ومنصة المراقبة السحابية.