LP PHOT 02
La sonda LP PHOT 02 misura l'illuminamento (lux) definito come il
rapporto tra il flusso luminoso (lumen) che attraversa una superficie e l'area della
superficie considerata (m
).
2
La curva di risposta spettrale di una sonda fotometrica e' uguale a quella dell'occhio
umano, nota come curva fototipica standard V(λ). La differenza della risposta spet-
trale fra sonda LP PHOT 01 dalla curva fototipica standard V(λ) e' valutata attraverso
il calcolo dell'errore f
.
'
1
È progettata e costruita per l'installazione all'esterno per lunghi periodi.
La misura fotometrica per uso esterno viene utilizzato per la misura della luce diurna
in campo meteorologico e climatologico.
Principio di Funzionamento
La sonda LP PHOT 02 si basa su un sensore a stato solido la cui risposta spettrale
è stata corretta mediante filtri per adattarla alla risposta dell'occhio umano. La curva
di risposta spettrale relativa tipica è riportata nella figura 1.
La LP PHOT 02 è provvista di una cupola in vetro trasparente con diametro esterno
di 50 mm al fine di garantire una adeguata protezione del sensore agli agenti atmo-
sferici.
La risposta secondo la legge del coseno è stata ottenuta grazie alla particolare
forma del diffusore in PTFE e del contenitore. Lo scostamento tra risposta teorica e
quella misurata è riportato nella figura 2.
L'ottimo accordo tra la risposta dell' LP PHOT 02 e la legge del coseno permette di
utilizzare lo strumento anche quando il sole ha un elevazione molto bassa.
Installazione e montaggio della sonda LP PHOT 02 per la misura della radia-
zione globale:
Prima dell'installazione si deve caricare la cartuccia che contiene i cristalli di silica-
gel. Il silica gel ha la funzione di assorbire l'umidità nella camera della cupola, umidità
che in particolari condizioni climatiche può portare alla formazione di condensa sulla
parete interna della cupola alterando la misura. Durante il caricamento dei cristalli
di silica-gel si deve evitare di bagnarlo o toccarlo con le mani. Le operazioni da
eseguire in un luogo secco (per quanto possibile) sono:
1
svitare le tre viti che fissano lo schermo bianco
2
svitare la cartuccia porta silica-gel con una moneta
3
rimuovere il tappo forato della cartuccia
4
aprire la busta (in dotazione) che contiene il silica-gel
5
riempire la cartuccia con i cristalli di silica-gel
6
richiudere la cartuccia con il suo tappo, assicurandosi che l'O-ring di tenuta
sia posizionato correttamente
7
avvitare la cartuccia al corpo della sonda con una moneta
8
assicurarsi che la cartuccia sia ben avvitata (in caso contrario la durata dei
cristalli di silica-gel si riduce)
9
posizionare lo schermo e avvitarlo con le viti
10
la sonda fotometrica è pronta per essere utilizzata
Nella figura 3 sono brevemente illustrate le operazioni necessarie al caricamento
della cartuccia con i cristalli di silica-gel.
• La LP PHOT 02 va installato in una postazione facilmente raggiungibile per una
periodica pulizia della cupola esterna e per la manutenzione. Allo stesso tempo
si dovrebbe evitare che costruzioni, alberi od ostacoli di qualsiasi tipo superino
il piano orizzontale su cui giace la sonda. Nel caso questo non sia possibile è
raccomandabile scegliere una posizione in cui gli ostacoli presenti sul percorso
del sole dall'alba al tramonto siano inferiori a 5°.
• La sonda va posta lontano da ogni tipo di ostacolo che possa proiettare il riflesso
del sole (o la sua ombra) sulla sonda stessa.
• Per un accurato posizionamento orizzontale, la sonda LP PHOT 02 è dotata
di livella a bolla, la regolazione avviene mediante le due viti con ghiera di regi-
strazione che permettono di variare l'inclinazione. Il fissaggio su di un piano può
essere eseguito utilizzando i due fori di diametro 6mm ed interasse di 65 mm. Per
accedere ai fori rimuovere lo schermo e riposizionarlo a montaggio ultimato, si
veda la figura 4.
• Il supporto LP S1 (figura 5), fornito a richiesta come accessorio, permette un facile
montaggio della sonda su un palo di sostegno. Il diametro massimo del palo a cui
il supporto può essere fissato è di 50 mm. L'installatore deve aver cura affinché
l'altezza del palo di sostegno non superi il piano della sonda, per non introdurre
errori di misura causati dai riflessi ed ombre provocate dal palo. Per fissare la
sonda alla staffa di sostegno togliere lo schermo, svitando le tre viti, fissare la
sonda, completata l'installazione fissare nuovamente lo schermo bianco.
• E' preferibile isolare termicamente la sonda dal suo supporto.
• Assicurarsi che ci sia un buon contatto elettrico verso massa.
Connessioni Elettriche e requisiti dell'elettronica di lettura:
• La sonda LP PHOT 02 non necessita di alimentazione.
• LP PHOT 02 è fornito in due versioni:
con cavo di segnale da 5 m (LP PHOT 02-5)
con cavo di segnale da 10 m (LP PHOT 02-10).
• Il cavo in PTFE resistente agli UV, è provvisto di 2 fili più la calza (schermo), il
codice dei colori è il seguente:
calza
→ calza schermo
rosso
→ (+) positivo del segnale generato dal rivelatore
blu
→ (-) negativo del segnale generato dal rivelatore (in contatto con il
contenitore)
Lo schema elettrico è riportato nella figura 6:
• LP PHOT 02 va connesso ad un millivolmetro od ad un acquisitore di dati con
impedenza di ingresso maggiore di 100kΩ.
Manutenzione:
Al fine di garantire un elevata precisione delle misure è necessario che la cupola
esterna sia mantenuta sempre pulita, pertanto maggiore sarà la frequenza di pulizia
della cupola maggiore sarà la precisione delle misure. La pulizia può essere ese-
guita con normali cartine per la pulizia di obbiettivi fotografici e con acqua, se non
fosse sufficiente usare Alcol ETILICO puro. Dopo la pulizia con l'alcol è necessario
pulire nuovamente la cupola con solo acqua.
A causa degli elevati sbalzi termici tra il giorno e la notte è possibile che sulla cupola
della sonda si formi della condensa, in questo caso la lettura eseguita è fortemente
sovrastimata. Per minimizzare la formazione di condensa, all'interno del luxmetro è
inserita un apposita cartuccia con materiale assorbente: Silica-gel. L'efficienza de
cristalli di Silica-gel diminuisce nel tempo con l'assorbimento di umidità. Quando i
cristalli di silica-gel sono efficienti il colore è giallo, mentre man mano che perdono
di efficienza il colore diventa blu, per sostituirli vedere le istruzioni.
Tipicamente la durata del silica-gel varia da 2 a 6 mesi a seconda delle condizioni
ambientali in cui opera la sonda.
Taratura ed esecuzione delle misure:
La sensibilità della sonda fotometrica S (o fattore di calibrazione) permette di deter-
minare l'illuminamento misurando un segnale in Volt ai capi della resistenza che
cortocircuita il fotodiodo. Il fattore S è dato in mV/klux.
• Misurata la differenza di potenziale (DDP) ai capi della resistenza, l'illuminamento
E
si ottiene dalla seguente formula:
e
dove;
E
: e' l'Illuminamento espresso in klux,
e
DDP: e' la differenza di potenziale espressa in mV misurata dal voltmetro,
S: e' il fattore di calibrazione riportato sull'etichetta della sonda (e sul rap-
porto di taratura) in mV/klux.
Ogni sonda fotometrica è tarata singolarmente in fabbrica ed è contraddistinto dal
proprio fattore di calibrazione. La taratura viene eseguita per confronto con il lux-
metro campione in dotazione ai laboratori metrologici Delta Ohm utilizzando come
sorgente un illuminante A come previsto dalla guida CIE N°69 "Methods of cha-
racterizing illuminance meters and luminance meters:Performance, characteristics
and specifications, 1987".
Per poter sfruttare appieno le caratteristiche dell'LP PHOT 02 è consigliabile ese-
guire la verifica della taratura con frequenza annuale
Caratteristiche tecniche:
Sensibilità' tipica:
Tempo di risposta:
Impedenza:
Campo di misura:
Campo di vista:
Campo spettrale:
Temperatura di lavoro:
Errore f'
1
Risposta secondo legge del coseno:
Instabilità a lungo termine (1 anno):
Non linearità:
Risposta in funzione della temperatura:
Peso:
Dimensioni:
1
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
360
460
Fig.1 Typical spectral response
E
= DDP/S
e
0,5 ÷ 2,0 mV/klux
<0.5 sec (95%)
0.5 ÷ 1 KΩ
0-200 klux
2π sr
Curva fotopica standard
-40 °C ÷ 80 °C
<9 %
< 8 % (tra 0° e 80°)
<±3 %
<1 %
< 0.1%/°C
0.90 Kg
figura 4
- - - -: standard photopic curve
_ ____: spectral response
LP PHOT 02 probe
560
660
760
Lambda (nm)