Apogee SQ-100X-SS Sun calibration quantum sensor, 5 m cable length with connector

Befestigen Sie den Sensor mit der mitgelieferten Nylon-Befestigungsschraube an einer festen Oberfläche, um eine galvanische Korrosion zu verhindern. Zur genauen Messung von PPFD, die auf eine horizontale Oberfläche auftrifft, muss der Sensor eben sein. Zum Nivellieren des Sensors wird eine Nivellierplatte vom Typ AL-100 von Apogee Instruments empfohlen, wenn der Sensor auf einer ebenen Oberfläche verwendet oder auf Oberflächen wie Holz montiert wird. Um die Montage an einem Mast oder Rohr zu erleichtern, wird die Apogee Instruments Solar-Montagehalterung Modell AL-120 mit Nivellierplatte empfohlen.

Wichtig: Verwenden Sie bei der Montage nur die mitgelieferte Nylonschraube, um das nicht-eloxierte Gewinde des Aluminium-Sensorkopfes von der Basis zu isolieren, um eine galvanische Korrosion zu verhindern. Bei Anwendungen mit längerem Eintauchen kann eine stärkere Isolierung erforderlich sein. Wenden Sie sich für Einzelheiten an den technischen Support von Apogee.

Um den Azimutfehler zu minimieren, sollte der Sensor so montiert werden, dass das Kabel auf der Nordhalbkugel in Richtung Norden und auf der Südhalbkugel in Richtung Süden zeigt. Der Azimutfehler beträgt normalerweise weniger als 1 %, lässt sich aber durch die richtige Ausrichtung des Kabels leicht minimieren.

Zusätzlich zur Ausrichtung des Kabels in Richtung des nächstgelegenen Pols sollte der Sensor auch so montiert werden, dass Hindernisse (z.B. Stativ/Mast einer Wetterstation oder andere Instrumente) den Sensor nicht abschirmen. Nach der Montage sollte die grüne Kappe vom Sensor entfernt werden. Die grüne Kappe kann als Schutzabdeckung für den Sensor verwendet werden, wenn er nicht in Gebrauch ist.

Kabelanschlüsse

Apogee-Sensoren bieten Kabelanschlüsse an, um den Entfernungsprozess der Sensoren von Wetterstationen zur Kalibrierung zu vereinfachen (das gesamte Kabel muss nicht von der Station entfernt und mit dem Sensor ausgeliefert werden).

Die robusten M8-Steckverbinder haben die IP68-Einstufung, bestehen aus korrosionsbeständigem Edelstahl in Marine-Qualität und sind für den erweiterten Einsatz unter rauen Umgebungsbedingungen ausgelegt. Die Inline-Kabelstecker sind 25 cm vom Kopf entfernt installiert.

Stifte und Farben der Verkabelung: Alle Apogee-Stecker haben sechs Stifte, aber nicht alle Stifte werden für jeden Sensor verwendet. Es können auch unbenutzte Drahtfarben innerhalb des Kabels vorhanden sein. Um den Anschluss des Datenloggers zu vereinfachen, entfernt Apogee die unbenutzten Pigtail-Leitungsfarben am Ende des Kabels am Datenlogger.

Wenn ein Ersatzkabel benötigt wird, wenden Sie sich bitte direkt an Apogee, um die Bestellung der richtigen Pigtail-Konfiguration sicherzustellen.

Ausrichtung: Wenn ein Sensor wieder angeschlossen wird, sorgen Pfeile auf dem Steckergehäuse und eine Ausrichtungskerbe für die richtige Ausrichtung. Eine Referenzkerbe im Inneren des Steckverbinders stellt die korrekte Ausrichtung vor dem Festziehen sicher.

Unterbrechung der Verbindung über längere Zeiträume: Wenn Sie den Sensor für längere Zeit von einer Station trennen, schützen Sie die verbleibende Hälfte des Steckverbinders, die sich noch auf der Station befindet, mit Isolierband oder einer anderen Methode vor Wasser und Schmutz. Wenn Sie Sensoren zur Kalibrierung einschicken, senden Sie nur das kurze Ende des Kabels und die Hälfte des Steckers.

Befestigung: Steckverbinder sind so konstruiert, dass sie nur mit den Fingern fest angezogen werden können. Im Inneren des Steckers befindet sich ein O-Ring, der bei Verwendung eines Schraubenschlüssels übermäßig zusammengedrückt werden kann. Achten Sie auf die Ausrichtung des Gewindes, um Überschneidungen zu vermeiden. Wenn sie vollständig angezogen sind, können noch 1 - 2 Gewinde sichtbar sein.

Inbetriebnahme und Messung

Schließen Sie den Sensor an ein Messgerät (Messgerät, Datenlogger, Controller) an, das in der Lage ist, ein Millivolt-Signal zu messen und anzuzeigen oder aufzuzeichnen (ein Eingangsmessbereich von etwa 0 - 500 mV ist erforderlich, um den gesamten Bereich der PPFD von der Sonne abzudecken). Um die Messauflösung und das Signal-Rausch-Verhältnis zu maximieren, sollte der Eingangsmessbereich des Messgeräts eng mit dem Ausgangsbereich des Quantum-Sensors übereinstimmen. Schließen Sie den Sensor NICHT an eine Stromquelle an. Der Sensor ist selbstversorgend und das Anlegen einer Spannung wird den Sensor beschädigen.

SEHR WICHTIG: Apogee hat im März 2018 in Verbindung mit der Freigabe von Inline - Kabelsteckverbindern bei einigen Sensoren die Farben der Verkabelung aller ihrer Bare-Lead-Sensoren geändert. Um einen ordnungsgemäßen Anschluss an Ihr Datengerät zu gewährleisten, notieren Sie sich bitte Ihre Seriennummer, oder wenn Ihr Sensor einen Edelstahlstecker 30 cm vom Sensorkopf entfernt hat, verwenden Sie die entsprechende im Handbuch (zum Herunterladen verfügbar) aufgeführte Kabelkonfiguration. Mit der Umstellung auf Steckverbinder ist Apogee auch dazu übergegangen, Kabel zu verwenden, die nur 4 oder 7 interne Drähte haben. Um den Anschluss der verschiedenen Sensoren von Apogee an Ihr Gerät zu erleichtern, schneiden sie je nach Sensor die nicht verwendeten Adernfarben am Ende des Kabels ab. Wenn Sie das Kabel abschneiden oder den Original-Pigtail modifizieren, finden Sie im Inneren möglicherweise Drähte, die bei Ihrem speziellen Sensor nicht verwendet werden. In diesem Fall lassen Sie bitte die zusätzlichen Drähte außer Acht und befolgen Sie die mitgelieferte Anleitung für farbkodierte Verkabelung.

Sensor-Kalibrierung

Alle nicht verstärkten Apogee Quantum-Sensor Modelle (Serien SQ-100 und SQ-300) haben einen Standard-PPFD-Kalibrierfaktor von exakt:

5,0 μmol m-2 s-1 pro mV

Multiplizieren Sie diesen Kalibrierungsfaktor mit dem gemessenen mV-Signal, um die Sensorausgabe in PPFD in Einheiten von

μmol m-2 s-1:

Kalibrierfaktor (5,0 μmol m-2 s-1 pro mV) * Sensorausgangssignal (mV) = PPFD (μmol m-2 s-1)

5.0 * 400 = 2000
 

Spektrale Fehler und Messung des Photonenflusses

Apogee Quantum-Sensoren sind kalibriert, um PPFD entweder für Sonnenlicht oder für elektrisches Licht zu messen. Der Unterschied zwischen den Kalibrierungen beträgt 12 %. Ein Sensor, der für elektrisches Licht kalibriert ist (Kalibrierquelle sind kaltweiße T5-Leuchtstofflampen), wird bei Sonnenlicht etwa 12 % niedrig messen.

Zusätzlich zu den PPFD-Messungen können die Quantensensoren der Apogee SQ-Serie auch zur Messung der Ertrags-Photonenflussdichte (eng. YPFD) verwendet werden: die Photonenflussdichte wird entsprechend der photosynthetischen Effizienz der Pflanze gewichtet (McCree, 1972) und summiert. Die YPFD wird ebenfalls in Einheiten von μmol m-2 s-1 ausgedrückt und ähnelt der PPFD, ist aber in einigen Studien enger mit der Photosynthese korreliert als die PPFD. PPFD wird in der Regel gemessen und berichtet, weil die spektrale Gewichtungsfunktion der PPFD (gleiche Gewichtung aller Photonen zwischen 400 und 700 nm; keine Gewichtung von Photonen außerhalb dieses Bereichs) einfacher zu definieren und zu messen ist, und daher wird die PPFD weithin akzeptiert. Der Kalibrierungsfaktor für YPFD beträgt 4,50 und 4,45 μmol m-2 s-1 pro mV für Sonnenlicht- bzw. elektrische Lichtmessungen.

Je näher die spektrale Empfindlichkeit mit den definierten spektralen Gewichtungsfunktionen für PPFD oder YPFD übereinstimmt, desto geringer sind die spektralen Fehler. Die untenstehende Tabelle enthält Schätzungen der spektralen Fehler für PPFD- und YPFD-Messungen von Lichtquellen, die sich von der Kalibrierquelle unterscheiden. Die Methode von Federer und Tanner (1966) wurde verwendet, um die spektralen Fehler auf der Grundlage der PPFD- und YPFD-Gewichtungsfunktionen, der gemessenen spektralen Empfindlichkeit des Sensors und der spektralen Ausgaben der Strahlungsquelle (gemessen mit einem Spektralradiometer) zu bestimmen. Diese Methode berechnet den spektralen Fehler und berücksichtigt keine Kalibrier-, Kosinus- und Temperaturfehler.

Unterwassermessungen und Immersionseffekt

Wenn ein Quantensensor, der außerhalb des Wassers kalibriert wurde, für Messungen unter Wasser verwendet wird, zeigt der Sensor niedrige Werte an. Dieses Phänomen wird als Immersionseffekt bezeichnet und tritt auf, weil der Brechungsindex von Wasser (1,33) größer als der an der im Freien (1,00) ist. Der höhere Brechungsindex von Wasser bewirkt, dass im Wasser mehr Licht aus dem Sensor zurückgestreut (oder reflektiert) wird als in Luft (Smith,1969; Tyler und Smith,1970). Wenn mehr Licht reflektiert wird, wird weniger Licht durch den Diffusor zum Detektor durchgelassen, was dazu führt, dass der Sensor einen niedrigen Wert anzeigt. Ohne diesen Effekt zu korrigieren, sind Messungen unter Wasser nur relativ, was es schwierig macht, Licht in verschiedenen Umgebungen zu vergleichen.

Die Sensoren der Serien SQ-100 und SQ-300 haben einen Eintaucheffekt-Korrekturfaktor von 1,08. Dieser Korrekturfaktor sollte mit den unter Wasser durchgeführten Messungen multipliziert werden.

Weitere Informationen über Unterwassermessungen und den Eintaucheffekt finden Sie hier.