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ES3015240T3 - Pyranometer and method of assembling a pyranometer - Google Patents

Pyranometer and method of assembling a pyranometer Download PDF

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ES3015240T3
ES3015240T3 ES20216771T ES20216771T ES3015240T3 ES 3015240 T3 ES3015240 T3 ES 3015240T3 ES 20216771 T ES20216771 T ES 20216771T ES 20216771 T ES20216771 T ES 20216771T ES 3015240 T3 ES3015240 T3 ES 3015240T3
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ES
Spain
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pyranometer
housing
radiation sensor
dome
radiation
Prior art date
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Active
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ES20216771T
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English (en)
Inventor
Robertus Dennis Nieuwveen
Ilja Xander Staupe
Ramon Commereuc
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OTT Hydromet BV
Original Assignee
OTT Hydromet BV
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Abstract

La presente invención se refiere a un piranómetro y a un método de montaje. El piranómetro comprende una carcasa 4 y al menos un sensor de radiación 2; dicho sensor está aislado eléctricamente de la carcasa 4 y acoplado térmicamente a ella mediante al menos un elemento de soporte 42. Este elemento de soporte 42 está conectado a la carcasa 4 y configurado para soportar dicho sensor. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

d e s c r ip c ió n
Piranómetro y método de ensamblaje de un piranómetro
Campo técnico
La presente invención se refiere a un piranómetro y a un método de ensamblaje de un piranómetro.
Antecedentes
Un piranómetro es un instrumento de medición que detecta la cantidad de radiación (por ejemplo, la cantidad de irradiancia solar) incidente sobre una superficie.
De acuerdo con el principio de funcionamiento para la medición de irradiancia, los piranómetros se pueden agrupar en dos categorías diferentes, es decir, piranómetros de sensores basados en termopilas y piranómetros basados en semiconductores de silicio.
En cuanto a los piranómetros de sensores basados en termopilas, la irradiancia se mide por un sensor basado en termopila y diseñado para medir una banda sustancialmente ancha de la densidad del flujo de radiación, desde un ángulo de campo de visión de aproximadamente 180°. El sensor basado en termopila está dispuesto por debajo de una cúpula transparente, particularmente una cúpula hecha de vidrio, limitando esta última la respuesta espectral de aproximadamente 190 a aproximadamente 4000 nanómetros, particularmente de aproximadamente 300 a aproximadamente 2800 nanómetros, preservando al mismo tiempo el campo de visión de aproximadamente 180° sustancialmente. Al mismo tiempo, la cúpula de vidrio tiene la función de proteger el sensor basado en termopila del entorno externo.
L<os>piranómetros se pueden utilizar junto con otros sistemas, entre otros simuladores solares, sistemas fotovoltaicos y estaciones meteorológicas. En estos sistemas, la radiación medida por el piranómetro se utiliza para determinar otros parámetros y/o prestaciones del sistema, por ejemplo, la potencia real del módulo fotovoltaico. Por lo tanto, la precisión de medición de un piranómetro es uno de los aspectos primordiales de este instrumento de medición. Particularmente, la precisión de medición del piranómetro es aún más un aspecto primordial en aplicaciones climáticas donde se registran cambios de partes de un porcentaje a lo largo de los años.
Durante su uso, la cúpula de un piranómetro puede estar cubierta por una capa de rocío o escarcha, especialmente durante las primeras horas del día, justo antes del amanecer. Una capa de rocío o escarcha puede impedir que una gran cantidad de radiación llegue al sensor basado en termopila. Adicionalmente, una capa de escarcha<o>rocío también puede reflejar una cantidad sustancial de la radiación en una dirección opuesta a la del sensor basado en termopila. En consecuencia, en presencia de rocío<o>escarcha, la irradiancia (por ejemplo, irradiancia solar) medida por el piranómetro puede no corresponder a la irradiancia real que puede medirse en ausencia de una capa de rocío/escarcha. Por tanto, para medir con precisión la radiación incidente, la respuesta del piranómetro no debería verse afectada por la escarcha o el rocío.
Para evitar la formación de una capa de rocío<o>escarcha, los piranómetros conocidos se calientan. En concreto, los piranómetros conocidos suelen calentarse y ventilarse simultáneamente para descarchar la cúpula, con lo que se obtiene una medición más precisa de la irradiancia (por ejemplo, la irradiancia solar). El calentamiento se realiza, en particular, mediante un ventilador eléctrico dispuesto cerca de un elemento de calentamiento. El ventilador eléctrico está configurado para difundir un flujo de aire caliente sobre el cuerpo del piranómetro y, en particular, en una cavidad situada encima de la cúpula. El flujo de aire caliente difundido por el ventilador descarcha la cúpula de vidrio.
El<uso>de una unidad de calentamiento/ventilación puede dar como resultado una desviación de temperatura en el piranómetro. Dicho de otra forma, la temperatura medida por el sensor puede ser mayor que la temperatura real que puede medirse en ausencia del calentamiento adicional. En consecuencia, la desviación de temperatura resultante del calentamiento adicional puede reducir sustancialmente la precisión de la medición. Adicionalmente, tampoco se realiza un calentamiento directo del sensor de radiación (sensor basado en termopila) debido a la señal de desviación térmica que puede producirse.
Por consiguiente, existe la necesidad de un piranómetro calentado, en donde las capas de rocío<o>escarcha que pueden cubrir la superficie exterior de la cúpula se puedan eliminar de manera eficaz, sin afectar a la precisión de medición de los piranómetros.
En el documento CN 211 347107 se describe un dispositivo para medir la energía de radiación solar de onda corta. El dispositivo comprende un dispositivo de fijación de termopila, una termopila de película fina está montada en el dispositivo de fijación de termopila; la termopila de película fina comprende un sustrato y al menos ocho pares de alambres de termopar que están conectados en serie entre sí y están distribuidos uniformemente alrededor del mismo centro circular y enrollados en forma de disco de manera divergente. El alambre de termopar se forma mediante recubrimiento de cobre al vacío sobre una película de poliéster a través de una primera placa de máscara al vacío. En el lugar donde la película de polléster está unida al sustrato, se dispone un revestimiento negro en la superficie de una unión caliente de la termopila de película fina.
En el documento EP 3480 570 A l se describe un piranómetro que comprende: un sensor de luz; una primera lente dispuesta para mirar hacia una superficie receptora de luz del sensor de luz; y un anillo de protección contra la luz dispuesto entre el sensor de luz y la primera lente, teniendo el anillo de protección de luz una región transmisora de luz que permite la transmisión de luz en algunos ángulos de incidencia en la luz que pasa a través de la primera lente. Se divulga técnica anterior adicional en el documento US2019316967 A l.
Sumario
Un objeto de la presente invención es proporcionar un piranómetro para medir la irradiancia con una alta precisión. Particularmente, es un objeto de la presente invención proporcionar un piranómetro calentado cuya precisión de medición no se vea afectada por las condiciones climáticas, por ejemplo, por la formación de una capa de rocío<o>escarcha.
La consecución de este objeto de acuerdo con la invención se expone en las reivindicaciones independientes. Otros desarrollos de la invención son materia objeto de las reivindicaciones dependientes.
Sumario de Ios dibujos
Estos y otros objetos, características y ventajas de la presente invención resultarán más evidentes tras la lectura de la siguiente descripción detallada y los dibujos que se acompañan. Debe entenderse que aunque las realizaciones se describen por separado, características individuales de las mismas pueden combinarse con realizaciones adicionales.
La Figura 1 es una vista axonométrica despiezada del piranómetro de acuerdo con un aspecto de la presente invención;
la Figura 2 es una vista axonométrica ensamblada de una porción del piranómetro ilustrado en la Figura 1;
la Figura 3 es una vista en planta del piranómetro de acuerdo con la Figura 2;
la Figura 4 es una vista en sección transversal del piranómetro mostrado en la Figura 3;
la Figura 5 es una vista axonométrica despiezada del piranómetro de acuerdo con un aspecto de la presente invención.
r e a l iz a c io n e s p a r t ic u l a r e s
Con referencia a las figuras anteriores, el piranómetro de acuerdo con la presente divulgación se indica en<su>totalidad con el número de referencia 100.
Haciendo referencia a la Figura 1, el piranómetro de acuerdo con la presente divulgación se indica en<su>totalidad con el número de referencia 100. El piranómetro 100 comprende una cúpula 1. La cúpula 1 puede ser una cúpula exterior del piranómetro 100. Dicho de otra forma, cuando se monta en el piranómetro 1<o>0, la cúpula 1 puede formar la cúpula 1 más exterior del piranómetro 100. Si la cúpula 1 es una cúpula 1 transparente exterior del piranómetro 100, una superficie exterior 11 de la cúpula 1 está orientada sustancialmente hacia un entorno 13 externo al piranómetro 100. Por el contrario, una superficie interior 12 de la cúpula 1 encierra sustancialmente una cavidad 10. Particularmente, la cavidad 10 es una cavidad de aire por debajo de la cúpula 1. Por tanto, la superficie interior 12 de la cúpula 1 está sustancialmente orientada hacia la cavidad 10. La cavidad 10 corresponde sustancialmente al espacio por debajo de la superficie interior 12 de la cúpula 1. Particularmente, la cavidad 10 tiene una forma que es sustancialmente complementaria a la forma de la superficie interior 12 de la cúpula 1 que encierra la cavidad 10. La cavidad 10 puede tener una forma sustancialmente semiesférica e incluye una abertura inferior que tiene una forma sustancialmente circular. La cúpula 1 puede comprender un borde 14. El borde 14 puede ser un borde perimetral que forma sustancialmente el reborde de la cúpula 1. El borde 14 puede tener una superficie de forma sustancialmente anular. Particularmente, una diferencia entre el radio externo, es decir, el radio de la superficie exterior 11, y el radio interno, es decir, el radio de la superficie interior 12 , corresponde sustancialmente al espesor de la cúpula 1.
La cúpula 1 es al menos parcialmente transparente a una radiación (por ejemplo, luz solar). Particularmente, la radiación puede ser radiación solar. Particularmente, la cúpula 1 se configura para limitar la respuesta espectral de aproximadamente 190 a aproximadamente 4000 nanómetros (nm), preferentemente de aproximadamente 300 a aproximadamente 2800 nanómetros (nm), preservando al mismo tiempo de manera particular sustancialmente el campo de visión de 180°. La transparencia de la cúpula 1 puede ser particularmente de modo que al menos aproximadamente el 60 %, más particularmente al menos aproximadamente el 70 %, de la radiación incidente (por ejemplo, radiación solar o luz) en el intervalo espectral relevante puede pasar a través de la misma. Dicho de otra forma, la cúpula 1 se configura para permitir que al menos una parte del espectro de radiación se transmita desde el entorno externo 13, a través de la superficie exterior 11, a través del material que forma la cúpula 1 y a través de la superficie interior 12, hacia la cavidad 10. En la cavidad 10, la radiación se puede medir como se describirá con más detalles a continuación en el presente documento.
La cúpula 1 puede estar hecha de cualquier material adecuado al menos parcialmente transparente que permita la transmisión de una radiación (en particular, radiación solar<o>I<uz>) a<su>través. Particularmente, la cúpula 1 puede estar hecha de cualquier material que tenga características físicas/químicas tales que proteja físicamente la superficie de medición del piranómetro 100 y al mismo tiempo sea transparente a (la mayor parte) de la I<uz>(al menos parcialmente transparente para un espectro de radiación (por ejemplo, radiación solar) que el piranómetro 100 pretende detectar). Por ejemplo, la cúpula 1 puede estar hecha de vidrio, cuarzo o zafiro. Como alternativa, la cúpula 1 puede estar hecha de un material polimérico termoplástico transparente, es decir, poli(metacrilato de metilo) (PMMA), también conocido como acrílico, vidrio acrílico o plexiglás.
Como se muestra en las Figuras 1 y 4, el piranómetro 100 comprende al menos un sensor de radiación 2. Particularmente, el piranómetro 100 puede comprender uno o más sensores de radiación 2. El sensor de radiación 2 es un sensor de medición configurado para medir la radiación (en particular, la radiación solar) que incide en el piranómetro 100. Particularmente, la radiación medida por el al menos un sensor de radiación 2 puede incluir cualquier tipo de radiación en el espectro electromagnético, incluyendo la radiación en el espectro ultravioleta (UV), visible e infrarrojo (IR), y más particularmente puede incluir radiación solar.
Particularmente, el sensor de radiación 2 comprende una superficie receptora 20. Particularmente, el sensor de radiación 2 está dispuesto de tal manera que la radiación externa al piranómetro 100 incide sobre la superficie receptora 20. Particularmente, la radiación que incide en el piranómetro 100 se transmite al menos parcialmente a través de la cúpula 1 y/o se difunde sobre<o>hacia la superficie receptora 20 del sensor de radiación 2 , por medio de al menos un difusor 3. El difusor 3 está dispuesto específicamente para difundir la radiación que pasa a través de la cúpula 1 sobre la superficie receptora 20 del sensor de radiación 2. Particularmente, el sensor de radiación 2 y el difusor 3 pueden apilarse uno encima del otro, particularmente con una distancia<o>espacio de aire entre I<os>mismos. Como se muestra en la Figura 4, el sensor de radiación 2 comprende una segunda superficie opuesta (inferior) 21.
El sensor de radiación 2 comprende un sensor basado en termopila. El sensor basado en termopila puede basarse en termopilas particularmente adecuadas para medir la banda ancha de la densidad de flujo de radiación específicamente desde un ángulo de campo de visión sustancialmente de 180°. Una termopila, específicamente, es un dispositivo electrónico que convierte energía térmica en energía eléctrica y comprende varios termopares conectados en serie o en paralelo. La termopila funciona según el principio del efecto termoeléctrico de generar una tensión cuando<sus>metales no semejantes o termopares se exponen a una diferencia de temperatura. Los termopares funcionan midiendo el diferencial de temperatura desde<su>punto de unión al punto en el que se mide la tensión de salida de termopar. Una vez que un circuito cerrado está formado por más de un metal y hay una diferencia de temperatura entre las uniones y puntos de transición de un metal a otro, se produce una corriente como si se generara por una diferencia de potencial entre las uniones que están a diferentes temperaturas. Dicho de otra forma, el piranómetro 100 de la presente divulgación puede ser particularmente un piranómetro de termopila (también denominado como piranómetro termoeléctrico).
En concreto, un piranómetro de termopila detecta particularmente I<uz>de aproximadamente 300 a aproximadamente 2800 nm con una sensibilidad espectral en gran medida plana. En concreto, si el sensor de radiación 2 es un sensor basado en termopila, la superficie receptora 20 sustancialmente corresponde a,<o>comprende, un revestimiento negro que absorbe (particularmente toda) la radiación (por ejemplo, radiación solar<o>radiación solar modificada que ha sido modificada, por ejemplo, en su composición espectral por Ios elementos ópticos frente a él, tales como la cúpula 1 y/o el difusor 3) que incide sobre el mismo. Las uniones activas (calientes) de Ios termopares están ubicadas por debajo (o en correspondencia con o adyacentes a) la superficie de revestimiento negro y se calientan por la radiación absorbida del revestimiento negro. Las uniones pasivas (frías) de Ios termopares están (particularmente por completo) protegidas de la radiación y en contacto térmico con una carcasa de piranómetro 4, que sirve particularmente como disipador de calor. Particularmente, las uniones pasivas (frías) de Ios termopares están en contacto con una carcasa de sensor de radiación 23 que puede estar en contacto térmico con la carcasa de piranómetro, para disipar sustancialmente el calor hacia o a través de la carcasa de piranómetro. Esto reduce o impide ventajosamente cualquier alteración de amarilleo o descomposición cuando se mide la temperatura en la sombra, perjudicando, de este modo, la medición de la irradiancia por el piranómetro 100.
El sensor de radiación 2 está ubicado en una carcasa de sensor de radiación 23. La carcasa de sensor de radiación 23 puede estar provista de una ventana 22 que permite exponer la superficie receptora 20 del sensor de radiación 2. La carcasa de sensor de radiación 23 puede tener una cavidad configurada para contener integralmente al menos parcialmente el sensor de radiación 2.
Dicho de otra forma, el sensor de radiación 2 está incluido en la carcasa de sensor de radiación 23.
La carcasa 23 puede ser específicamente una carcasa TO (salida de transistor): en particular, la carcasa 23 del sensor de radiación 2 comprende,<o>está hecha de, un metal. Más particularmente, el material metálico de la carcasa 23 es un conductor térmico y eléctrico.
La ventana 22 de la carcasa 23 puede estar dispuesta sustancialmente orientada hacia, pero no en contacto directo con, la superficie receptora 20 del sensor de radiación 2 en su lado inferior. Particularmente, puede haber un espacio entre la superficie receptora 20 y la ventana 22 para evitar fugas térmicas que puedan degradar el rendimiento del sensor. La ventana 22 de la carcasa 23 puede estar dispuesta sustancialmente orientada hacia, pero no en contacto directo con, una segunda superficie (inferior) 32 del difusor 3 en<su>lado superior. Particularmente, puede haber un hueco entre la segunda superficie (inferior) 32 del difusor 3 y la ventana 22. Dicho de otra forma, la ventana 22 de la carcasa 23 puede estar dispuesta sustancialmente entre, pero no en contacto con, la segunda superficie (inferior) 32 del difusor 3 y la superficie receptora 20 del sensor de radiación 2.
La ventana 22 de la carcasa 23 es al menos parcialmente transparente a la radiación (I<uz>). Particularmente, la ventana 22 de la carcasa 23 puede tener una transparencia tal que al menos aproximadamente el 60 %, más particularmente al menos aproximadamente el 70 %, de la radiación incidente (por ejemplo, radiación solar<o>I<uz>) en el intervalo espectral relevante puede pasar a través de la misma. Si el sensor de radiación 2 está ubicado en la carcasa 23, la segunda superficie 2 l del sensor de radiación 2 corresponde a una superficie inferior de la carcasa 23. La carcasa 23 del sensor de radiación 2 puede comprender,<o>estar hecha de, material térmicamente conductor, por ejemplo, material metálico. Más particularmente, el metal de la carcasa 23 puede ser aluminio, aleación de aluminio, acero o aleación de acero.
Como se muestra en las Figuras 1 a 4, el piranómetro 100 comprende el al menos un difusor 3. Particularmente, el piranómetro 100 puede comprender uno o más difusores 3. El difusor 3 está configurado para difundir radiación (Iuz) externa al piranómetro 100, y que pasa a través de la cúpula 1 , hacia la superficie receptora 20 del sensor de radiación 2. Por consiguiente, la radiación que incide en la superficie receptora 20 del sensor de radiación 2 (particularmente del sensor basado en termopila 2 ) puede ser medida por el sensor de radiación 2.
El difusor 3 es un elemento óptico que tiene una primera superficie incidente<o>superior 31 sustancialmente orientada hacia la cavidad 10 de la cúpula 1, particularmente cuando el difusor 3 está montado en el piranómetro 100. Dicho de otra forma, el difusor 3 está dispuesto de tal manera que la superficie incidente 31 está orientada sustancialmente hacia la superficie interior 12 de la cúpula 1, en la cavidad 10. Particularmente, el difusor 3 puede estar ubicado en una abertura pasante provista en la carcasa de piranómetro 4, particularmente en una abertura pasante 413 provista en una superficie superior 411 de una primera porción 41 de la carcasa de piranómetro 4, de modo que la superficie incidente 3 l del difusor 3 esté orientada sustancialmente hacia la superficie interior 12 de la cúpula 1.
El difusor 3 comprende una segunda superficie (inferior) 32 que es sustancialmente opuesta a la primera superficie incidente<o>superior 31 y al menos una superficie lateral 33. El difusor 3 está dispuesto de tal manera que la segunda superficie 32 es sustancialmente opuesta a la superficie incidente 31 y está sustancialmente orientada hacia la superficie receptora 20 del sensor de radiación 2. La superficie incidente 31 puede ser una superficie de forma circularmente plana, una superficie de forma cónicamente, una superficie convexa, una superficie cóncava o una superficie cónica invertida.
Particularmente, el difusor 3 puede ser simétrico en eje, es decir, simétrico alrededor de un eje longitudinal X3 del difusor 3. Dicho de otra forma, el difusor 3 puede ser un cuerpo rotacionalmente simétrico que tiene un eje longitudinal X3. Por ejemplo, el difusor 3 puede tener una superficie lateral de forma sustancialmente de manera cilindrica 33 y/o comprender una primera superficie incidente o superior de forma cónicamente 31.
Como se muestra en la Figura 4, el difusor 3 puede estar dispuesto de tal manera que la segunda superficie 32 esté orientada sustancialmente hacia la superficie receptora 20 del sensor de radiación 2 (particularmente del sensor basado en termopila 2), mientras que la superficie incidente 31 está orientada sustancialmente hacia la superficie interior 12 de la cúpula 1.
Por consiguiente, la radiación o Iuz (por ejemplo, radiación solar) externa a la cúpula 1 entra en la cavidad 10 a través de la cúpula 1. En la cavidad 10, la radiación o Iuz incide en la superficie incidente 31 del difusor 3 y se transmite al menos parcialmente a través del difusor 3 y la segunda superficie 32, hacia la superficie receptora 2o del sensor de radiación 2. De este modo, la radiación o Iuz (por ejemplo, radiación solar) que llega al sensor de radiación 2 puede ser medida por este último.
El difusor 3 puede comprender<o>estar hecho de cualquier material que permita que una I<uz>incidente en el mismo se difunda y transmita a través del difusor 3. Por ejemplo, el difusor 3 puede comprender, o estar hecho de, material al menos parcialmente poroso, como el cuarzo, particularmente cuarzo burbuja.
Como se muestra en la Figura 4, el piranómetro 100 puede comprender al menos una unidad de control 5. La unidad de control 5 puede conectarse operativamente al sensor de radiación 2. La unidad de control 5 puede ser un controlador, particularmente un microcontrolador. La unidad de control 5 puede estar ubicada en una carcasa de piranómetro 4.
La carcasa de piranómetro 4 puede comprender la primera porción 41. Particularmente, la primera porción 41 puede configurarse para, al menos parcialmente, encerrar el sensor de radiación 2.
Como se muestra en la Figura 4, la primera porción 41 puede comprender una cavidad 412. Particularmente, la cavidad 412 puede configurarse para, al menos parcialmente, contener el sensor de radiación 2. Más particularmente, la cavidad 412 puede configurarse para contener integralmente el sensor de radiación 2. Dicho de otra forma, la cavidad 412 puede dimensionarse para, al menos parcialmente,<o>integralmente, encerrar el sensor de radiación 2.
En concreto, la cavidad 412 puede tener una forma cilindrica. Como se muestra en la Figura 1, la cavidad 412 puede estar rodeada por una pared perimetral 410. La pared perimetral 410 puede ser parte de la misma primera porción 41. La pared perimetral 41<o>puede tener una forma cilindrica, es decir, puede corresponder a una superficie exterior cilindrica de la primera porción 41. La cavidad 412 puede estar delimitada adicionalmente por la primera superficie (superior) 411 de la primera porción 41 y por una segunda superficie (superior) 414. La primera superficie 411 y la segunda superficie 414 pueden estar perfectamente acopladas a la pared perimetral 410. Particularmente, la primera superficie 411 puede tener una forma circular. Adicionalmente, la primera superficie 411 puede incluir una abertura pasante 413 en conexión con la cavidad 412. La segunda superficie 414 puede configurarse como una porción de brida de la primera porción 41 de la carcasa de piranómetro 4. E<s>decir, la primera superficie 411 y la segunda superficie 414 pueden estar sustancialmente en planos paralelos.
Como se muestra en la Figura 5, la carcasa de piranómetro 4 puede comprender una segunda porción (exterior) 43. La segunda porción 43 puede tener una forma sustancialmente cilindrica. La segunda porción 43 puede comprender al menos una abertura pasante 432 dispuesta en una superficie superior 431 de la segunda porción 43.
Particularmente, la segunda porción 43 puede configurarse para sustancialmente, integralmente, encerrar la primera porción 41. Particularmente, la segunda porción 43 puede tener una cavidad 430 que se configura para contener integralmente la primera porción 41 de la carcasa de piranómetro 4 dentro de la misma. En concreto, la segunda porción 43 puede ser un cárter externo del piranómetro 100 configurado para proteger la primera porción 41, asi como el sensor de radiación 2 y/o una unidad de control 5 del entorno externo al piranómetro 100. La segunda porción 43 puede estar hecha de, o puede comprender, un material metálico. En concreto, el material metálico puede ser una aleación de aluminio, aluminio, acero o latón.
La primera porción 41 puede acoplarse de manera extraible a la segunda porción 43. Particularmente, la primera porción 41 puede estar dispuesta para estar en contacto directamente con la segunda porción 43. En concreto, al disponer la primera porción 41 para que entre en contacto (en particular, directamente) con la segunda porción 43, se puede obtener un acoplamiento térmico entre la primera porción 41 y la segunda porción 43. Más particularmente, cuando la primera porción 41 puede acoplarse a la segunda porción 43, la primera superficie (superior) 411 y/o la segunda superficie (superior) 4 l4 de la primera porción 41 pueden estar en contacto directo con una superficie interior de la segunda porción 43, por ejemplo una superficie interior de la cavidad 430.
Particularmente, la primera superficie 411 de la primera porción 41 se configura para colocarse al menos parcialmente en la abertura pasante 432 dispuesta en una superficie superior 431 de la segunda porción 43, cuando la primera porción 41 está acoplada a la segunda porción 43. Por consiguiente, el difusor 3 que está soportado por la primera porción 41 también puede colocarse en la abertura pasante 432. La primera superficie 411 de la primera porción 41 puede estar en contacto con un lado inferior interior de la superficie superior 431 de la segunda porción 43. La segunda superficie (superior) 414 de la primera porción 41 también puede estar en contacto con el lado inferior interior de la superficie superior 431 de la segunda porción 43 y/o la superficie interior de la segunda porción 43, por ejemplo una superficie interior de la cavidad 430.
Como se muestra en la Figura 5, la cúpula 1 puede acoplarse a la segunda porción 43 de la carcasa de piranómetro 4, particularmente a la superficie superior 431 de la segunda porción 43 de la carcasa de piranómetro 4. La cúpula 1 puede estar dispuesta para estar en contacto en particular directamente con la superficie superior 431 de la segunda porción 43 de la carcasa de piranómetro 4. Por consiguiente, la cúpula 1 puede acoplarse térmicamente a la segunda porción 43 de la carcasa de piranómetro 4.
Como se muestra en la Figura 5, cuando la cúpula 1 está acoplada a la superficie superior 431 de la segunda porción 43 de la carcasa de piranómetro 4, la abertura pasante 413 de la primera porción 41 también está en conexión con (dispuesta debajo de) la cavidad 10 de la cúpula 1. Particularmente, el difusor 3 puede estar dispuesto en la abertura pasante 413 de la primera porción 41, como se muestra en las Figuras 2 a 4.
En resumen, como se muestra en la Figura 5, la cúpula 1 está conectada a la carcasa de piranómetro 4, particularmente a la superficie superior 431 de la segunda porción 43 de la carcasa de piranómetro 4. Particularmente, la cúpula 1 se configura para estar en contacto con la carcasa de piranómetro 4, particularmente la superficie 431 de la segunda porción 43. Por medio de esta disposición, la cúpula 1 y la carcasa de piranómetro 4 están acopladas térmicamente. Particularmente, la cúpula 1 está (específicamente directamente) acoplada térmicamente a la segunda porción 43 y (específicamente indirectamente) a la primera porción 41 de la carcasa de piranómetro 4. Es decir, la cúpula 1 puede acoplarse térmicamente a la primera porción 41 por medio de la segunda porción 43. Como resultado, la cúpula 1 puede calentarse directamente por contacto térmico, particularmente por medio del calentamiento de la carcasa de piranómetro 4, como se describe a continuación.
La primera porción 41 puede comprender, o estar hecha de, un material térmicamente conductor. En concreto, el material térmicamente conductor puede ser un material metálico. Por ejemplo, la primera porción 41 puede estar hecha de aluminio, aleación de aluminio, acero o aleación de acero.
La carcasa de piranómetro 4 comprende al menos un elemento de soporte 42. El elemento de soporte 42 puede ser sustancialmente una placa o similar a una placa. Particularmente, el elemento de soporte 42 puede ser sustancialmente una placa que tiene una forma circular.
El elemento de soporte 42 puede incluir una primera superficie (superior) 420 y una segunda superficie (inferior) 421 que es opuesta a la primera superficie 420. El elemento de soporte 42 está acoplado a la carcasa de piranómetro 4, particularmente a la primera porción 41 de la carcasa de piranómetro 4.
En concreto, el elemento de soporte 42 está acoplado de manera extraíble a la carcasa de piranómetro 4, particularmente a la primera porción 41. Por ejemplo, el elemento de soporte 42 puede acoplarse de manera extraíble a la primera porción 41 mediante una conexión mecánica, es decir, uno<o>más tornillos, remaches y/o abrazaderas, y/o por adhesivo.
Particularmente, el elemento de soporte 42 puede configurarse para, al menos parcial<o>integralmente, cerrar una abertura inferior de la cavidad 412, cuando se ensambla a la primera porción 41 de la carcasa de piranómetro 4. Dicho de otra forma, cuando el elemento de soporte 42 está acoplado a la primera porción 41, la cavidad 412 se convierte en una cavidad sustancialmente cerrada y contiene integralmente el sensor de radiación 2 en<su>interior. Por lo tanto, la cavidad 412 está sustancialmente delimitada por el elemento de soporte 42 en<su>lado inferior, por la pared perimetral 410 en sus lados perimetrales laterales, y por la primera superficie 411 en su lado superior. La cavidad 412 puede estar en comunicación con la cavidad 10 de la cúpula 1 por medio de la abertura pasante 413 provista en la primera superficie 411.
Como se muestra en la Figura 4, el sensor de radiación 2 está soportado por el elemento de soporte 42 en la carcasa de piranómetro 4. Particularmente, la segunda superficie 21 del sensor de radiación 2 (<o>la superficie inferior de la carcasa de sensor de radiación 23 del sensor de radiación 2) está en contacto al menos parcialmente con la primera superficie 420 del elemento de soporte 42. Particularmente, el sensor de radiación 2 y la primera superficie 420 del elemento de soporte 42 pueden estar en contacto directo o contacto indirecto entre sí. La segunda superficie 21 del sensor de radiación 2 puede conectarse directamente a la primera superficie 420 del elemento de soporte 42. Más particularmente, la segunda superficie 21 del sensor de radiación 2 puede acoplarse a la primera superficie 420 del elemento de soporte 42 mediante adhesivo.
El elemento de soporte 42 está configurado para aislar eléctricamente el sensor de radiación 2 de la carcasa de piranómetro 4, particularmente de la primera porción 41 de la carcasa de piranómetro 4. Simultáneamente, el elemento de soporte 42 está configurado para acoplar térmicamente el sensor de radiación 2 a la carcasa de piranómetro 4, particularmente a la primera porción 41 de la carcasa de piranómetro 4. Dicho de otra forma, el sensor de radiación 2 está conectado a la carcasa de piranómetro 4 por medio de un elemento de soporte 42. El elemento de soporte 42 está configurado específicamente como elemento de aislamiento eléctrico, es decir, el elemento de soporte 42 no permite ningún paso directo de corriente eléctrica entre la carcasa de piranómetro 4 y el sensor de radiación 2. Al mismo tiempo, el elemento de soporte 42 está configurado específicamente como elemento de acoplamiento térmico, es decir, la carcasa de piranómetro 4 (particularmente la primera porción 41) está acoplada térmicamente al sensor de radiación 2 (<o>a la carcasa 25 del sensor de radiación 2) por medio del elemento de soporte 42. Por consiguiente, se puede intercambiar un flujo de calor entre la carcasa de piranómetro 4, particularmente la primera porción 41 de la carcasa de piranómetro 4, y el sensor de radiación 2 por medio del elemento de soporte 42.
En resumen, el sensor de radiación 2 está aislado eléctricamente de la carcasa de piranómetro 4 y simultáneamente acoplado térmicamente a la carcasa de piranómetro 4, particularmente a la primera porción 41 por al menos un elemento de soporte 42, en donde el elemento de soporte 42 está conectado a la carcasa de piranómetro 4 y está configurado para soportar el sensor de radiación 2. Por consiguiente, el elemento de soporte 42 está configurado para soportar el sensor de radiación 2 (o la carcasa de sensor de radiación 23 que contiene el sensor de radiación 2) en la carcasa de piranómetro 4.
Particularmente, el elemento de soporte 42 puede comprender, o puede estar hecho al menos parcialmente de, cualquier material adecuado que tenga propiedades de aislamiento eléctrico y que tenga simultáneamente propiedades de conducción térmica. Particularmente, el elemento de soporte 42 puede comprender,<o>puede estar hecho al menos parcialmente de, cualquier material metálico o no metálico eléctricamente aislante y térmicamente conductor adecuado.
En concreto, el elemento de soporte 42 comprende<o>está hecho de, al menos parcialmente, un material cerámico. Por ejemplo, el material cerámico puede ser nitruro de aluminio. En concreto, el elemento de soporte 42 puede tener un espesor de aproximadamente 1 mm. El elemento de soporte 42 puede tener una conductividad térmica igual o mayor que aproximadamente 170 W/(mK).
De acuerdo con un aspecto, el elemento de soporte 42 comprende, o es, una placa de circuito impreso (PCB). La placa de circuito impreso puede acoplarse térmicamente al sensor de radiación 2 a través del mismo elemento de soporte 42.
Particularmente, el elemento de soporte 42 puede soportar mecánicamente y conectar eléctricamente entre sí uno o más componentes eléctricos o electrónicos 422. El uno o más componentes eléctricos o electrónicos pueden estar dispuestos en la segunda superficie (inferior) 421 del elemento de soporte 42, es decir, el (I<os>) componente(s) eléctrico(s)<o>electrónico(s) puede(n) estar dispuesto(s) en la superficie opuesta a la primera superficie 420 del elemento de soporte 42 donde se soporta el sensor de radiación 2.
En concreto, el elemento de soporte 42 puede comprender en la segunda superficie 421 una o más pistas, almohadillas y otras características conductoras grabadas a partir de una o más capas de lámina de material conductor (es decir, cobre) que se laminan sobre y/o entre capas de lámina de un sustrato no conductor. El uno<o>más componentes eléctricos<o>electrónicos de la placa de circuito impreso pueden conectarse operativamente al sensor de radiación 2.
Al menos un sensor de temperatura, particularmente un termistor, puede ubicarse en la segunda superficie 421 del elemento de soporte 42. El sensor de temperatura puede estar en contacto directo con el elemento de soporte 42 para acoplarse térmicamente al sensor de radiación 2 que está ubicado en la primera superficie 420 del elemento de soporte 42.
Como se muestra en las Figuras 1 y 4, el piranómetro 100 puede comprender un elemento de centralización 6. El elemento de centralización 6 puede configurarse para sustancialmente, al menos parcialmente, encerrar el sensor de radiación 2. Particularmente, si el sensor de radiación 2 está encerrado en una carcasa de sensor de radiación 23, el elemento de centralización 6 puede configurarse para sustancialmente, al menos parcialmente, encerrar la carcasa de sensor de radiación 23.
Particularmente, el elemento de centralización 6 puede incluir una abertura pasante 60 provista en la porción de soporte 62 del elemento de centralización 6. La abertura pasante 60 puede tener una forma que sea sustancialmente complementaria a la forma externa del sensor de radiación 2 (<o>de la forma externa de la carcasa de sensor de radiación 23), para encerrar el sensor de radiación 2 dentro de la abertura pasante 60 de la porción de soporte 62. Por ejemplo, la abertura pasante 60 puede tener forma circular, particularmente si el sensor de radiación 2 tiene una forma sustancialmente cilindrica.
El elemento de centralización 6 puede comprender una porción de base 61. Particularmente, la porción de base 61 puede estar tener una forma sustancialmente como una brida. La porción de base 61 puede configurarse para, directa<o>indirectamente, estar en contacto con el elemento de soporte 42, particularmente la primera superficie 420 del elemento de soporte 42.
El elemento de centralización 6 puede conectarse al sensor de radiación 2 y a la carcasa de piranómetro 4. Particularmente, la porción de base 61 del elemento de centralización 6 puede acoplarse de manera extraible al elemento de soporte 42 de la carcasa de piranómetro 4, y/o la porción de soporte 62 del elemento de centralización 6 puede acoplarse de manera extraible al sensor de radiación 2.
Particularmente, el sensor de radiación 2 puede ajustarse firmemente en la abertura pasante 60 de la porción de soporte 62 del elemento de centralización 6, mientras que la porción de base 61 del elemento de centralización 6 puede configurarse para estar en contacto directamente con la primera superficie del elemento de soporte 42. Particularmente, la porción de base 61 del elemento de centralización 6 puede acoplarse a la primera superficie 420 del elemento de soporte 42 mediante adhesivo.
En concreto, el elemento de centralización 6 puede configurarse para centrar sustancialmente el sensor de radiación 2 o la primera porción 41 de la carcasa 4 con respecto a un eje longitudinal X I de la cúpula 1 del piranómetro 100, y/o con respecto a un eje longitudinal X3 del difusor 3. Dicho de otra forma, el elemento de centralización 6 está configurado para alinear un eje longitudinal X2 del sensor de radiación 2 (o un eje longitudinal X41 de la primera porción 41 de la carcasa 4) con el eje longitudinal X3 del difusor 3 y/o con un eje longitudinal X I de la cúpula 1.
El elemento de centralización 6 puede estar provisto de una ranura de centralización 63. La ranura de centralización 63 puede configurarse para encerrar una protuberancia de centralización 24 correspondiente, esta última provista en el sensor de radiación 2. Particularmente, la protuberancia de centralización 24 puede sobresalir, sustancialmente en una dirección radial, por el sensor de radiación 2 (o por la carcasa 23) y puede estar dimensionada para coincidir con<o>corresponderse a la ranura de centralización 63. Dicho de otra forma, la protuberancia de centralización 24 puede estar encerrada integralmente en la ranura de centralización 23. En concreto, la coincidencia entre la ranura de centralización 63 y la protuberancia de centralización 24 proporciona una guia para la alineación y el acoplamiento posterior entre el elemento de centralización 6 y el sensor de radiación 2.
El elemento de centralización 6 puede configurarse para aislar eléctricamente el sensor de radiación 2 de la carcasa de piranómetro 4. Dicho de otra forma, el elemento de centralización 6 puede configurarse específicamente como elemento de aislamiento eléctrico, es decir, el elemento de centralización 6 no permite ningún paso directo de corriente eléctrica entre la carcasa de piranómetro 4 y el sensor de radiación 2.
El elemento de centralización 6 puede comprender,<o>puede estar hecho al menos parcialmente de, cualquier material adecuado que tenga propiedades de aislamiento eléctrico. Particularmente, el elemento de centralización 6 puede comprender, o puede estar hecho al menos parcialmente de, cualquier material aislante eléctrico metálico o no metálico adecuado.
Más particularmente, el elemento de centralización 6 puede comprender,<o>puede estar hecho al menos parcialmente de, un material resiliente. Además, particularmente, el elemento de centralización 6 puede estar hecho de un material polimérico termoplástico<o>termoendurecible.
Como se muestra en la Figura 5, el piranómetro 100 puede comprender al menos un elemento de calentamiento 7. El elemento de calentamiento 7 puede estar dispuesto para calentar la carcasa de piranómetro 4, particularmente la primera porción 41 y/o la segunda porción 43 de la carcasa de piranómetro 4.
Particularmente, el elemento de calentamiento 7 puede estar dispuesto para estar en contacto al menos parcialmente con la pared perimetral 410 de la primera porción 41 de la carcasa de piranómetro 4. Por consiguiente, la primera porción 41 de la carcasa de piranómetro 4 puede calentarse por contacto por medio del elemento de calentamiento 7.
Como alternativa, o adicionalmente, el elemento de calentamiento 7 también puede estar dispuesto para estar en contacto al menos parcialmente con una superficie interior de la cavidad 430 de la segunda porción 43 de la carcasa de piranómetro 4. Por consiguiente, la segunda porción 43 de la carcasa de piranómetro 4 puede calentarse por contacto por medio del elemento de calentamiento 7.
El elemento de calentamiento 7 puede comprender al menos una lámina termoconductora. La lámina termoconductora puede estar hecha de poliamida. Particularmente, el elemento de calentamiento 7 puede estar dispuesto en y/o acoplado a una cavidad interior de la carcasa de piranómetro 4, particularmente la una cavidad interior 430 de la segunda porción 43 de la carcasa de piranómetro 4, y/o en la pared perimetral 410 de la primera porción 41 de la carcasa de piranómetro 4.
Debido al contacto térmico entre el elemento de calentamiento 7 y la primera porción 41 y/o la segunda porción 43 de la carcasa de piranómetro 4, la primera porción 41 y/o la segunda porción 43 pueden calentarse por contacto por medio del elemento de calentamiento 7. La cúpula 1 también puede ser calentada por el elemento de calentamiento 7 como resultado del acoplamiento térmico entre la segunda porción 43 de la carcasa de piranómetro 4 y la cúpula 1. El sensor de radiación 2 también es calentado por el elemento de calentamiento 7 por medio del elemento de soporte 42, estando este último acoplado térmicamente a la primera porción 41 de la carcasa de piranómetro 4. Dicho de otra forma, el sensor de radiación 2 también puede calentarse a través del elemento de soporte 42. Este último acopla térmicamente el sensor de radiación 2 a la carcasa de piranómetro 4, por ejemplo, la primera porción 41, que se calienta (particularmente directamente), por contacto, por el elemento de calentamiento 7.
Adicionalmente o como alternativa, la cúpula 1 puede ser calentada por el elemento de calentamiento 7, particularmente como resultado de la conexión térmica (contacto térmico) entre la cúpula 1 y la carcasa de piranómetro 4, por ejemplo, la segunda porción 43.
El elemento de calentamiento 7 puede ser o comprender al menos una lámina de calentamiento y/o un calentador flexible. La lámina de calentamiento puede ser una lámina de calentamiento que comprende,<o>está hecha de, un material polimérico. Por ejemplo, la lámina de calentamiento puede comprender, o puede estar hecha de, poliéster o poliamida. El calentador flexible puede ser un calentador grabado químicamente, serigrafiado y/o bobinado con alambre que puede flexionarse<o>doblarse<o>deformarse para ajustarse sustancialmente a los contornos de la superficie de la carcasa de piranómetro 4 que debe calentarse. El calentador flexible puede ser o comprender un calentador de caucho de silicona (grabado y/o bobinado con alambre), un calentador de película de poliimida/Kapton®, un calentador impreso con carbono y/o un calentador transparente.
En concreto, la lámina de calentamiento puede estar dispuesta para, al menos parcialmente, específicamente, envolver o cubrir sustancialmente por completo la pared perimetral 410 de la primera porción 41 de la carcasa de piranómetro 4. El elemento de calentamiento 7 puede ser controlado por la unidad de control 5.
Particularmente, el piranómetro 100 puede comprender además al menos una lámina termoconductora (no ilustrada). La lámina termoconductora puede disponerse entre el sensor de radiación 2 y la carcasa de piranómetro 4.
De acuerdo con un aspecto, se divulga un método de ensamblaje de un piranómetro 100.
El método de ensamblaje del piranómetro 100 que comprende una etapa de proporcionar una carcasa de piranómetro 4. El método comprende además una etapa de montar un sensor de radiación 2 en la carcasa de piranómetro 4 de manera que el sensor de radiación 2 esté aislado eléctricamente de la carcasa de piranómetro 4 y acoplado térmicamente a la carcasa de piranómetro 4 por medio de al menos un elemento de soporte 42 configurado para soportar el sensor de radiación 2.
El método de ensamblaje del piranómetro 100 puede comprender además una etapa de ensamblar un difusor 3, particularmente montar un difusor 3 en la carcasa de piranómetro 4 (específicamente en la primera porción 41 de la carcasa de piranómetro 4), en donde el difusor 3 está dispuesto para difundir luz externa al piranómetro 100 en la superficie receptora 20 del sensor de radiación 2.
El método de ensamblaje del piranómetro 100 puede comprender además una etapa de colocar el sensor de radiación 2 en la carcasa de sensor de radiación 23, y montar la carcasa de sensor de radiación 23 en el elemento de soporte 42.
El método de ensamblaje del piranómetro 100 puede comprender además una etapa de ensamblar una cúpula 1 en la carcasa de piranómetro 4 de tal manera que la cúpula 1 y la carcasa de piranómetro 4 estén acopladas térmicamente.
El método de ensamblaje del piranómetro 100 puede comprender además una etapa de montar un elemento de centralización 6 en el sensor de radiación 2, y montar un ensamblaje formado por el sensor de radiación 2, el elemento de soporte 42 y el elemento de centralización 6 en la carcasa de piranómetro 4, específicamente en la cavidad 412 de la primera porción 41 de la carcasa de piranómetro 4 de manera que el eje longitudinal X2 del sensor de radiación 2 está sustancialmente alineado con un eje longitudinal de la cúpula X I y/o con un eje longitudinal X3 del difusor 3, y/o con un eje longitudinal X41 de la primera porción 41 de la carcasa de piranómetro 4.
El método de ensamblaje del piranómetro 100 puede comprender además una etapa de ensamblar al menos un elemento de calentamiento 7, en particular, disponer el al menos un elemento de calentamiento 7 para que esté en contacto con la carcasa de piranómetro 4 para calentar la carcasa de piranómetro 4 por contacto. Particularmente, el método de ensamblaje del piranómetro 1o0 puede comprender además una etapa de ensamblar al menos un elemento de calentamiento 7 en la carcasa de piranómetro 4, particularmente dentro de la cavidad de la carcasa de piranómetro 4. En concreto, la cúpula 1 puede ser calentada acopiándose térmicamente a la carcasa de piranómetro 4 y/o el sensor de radiación 2 puede ser calentado al montarse sobre<o>en el elemento de soporte 42 que puede acoplarse térmicamente a la carcasa de piranómetro 4.
n ú m e r o s d e r e f e r e n c ia
1 ... cúpula
2 ... sensor(es) de radiación
3 ... difusor(es)
4.. . carcasa de piranómetro
5.. . unidad de control
6 ... elemento de centralización
7 .... elemento de calentamiento
10 ... cavidad
11 ... superficie exterior de la cúpula
12 ... superficie interior de la cúpula
13 ... entorno externo al piranómetro
14 ... borde de la cúpula
20 ... superficie receptora del sensor de radiación
21 ... segunda superficie (inferior) del sensor de radiación
22 ... ventana de la carcasa
23 ... carcasa de sensor de radiación
24 ... protuberancia de centralización
31 ... primera superficie incidente o superior del difusor
32 ... segunda superficie (inferior) del difusor
33 ... superficie lateral del difusor
41 ... primera porción de la carcasa de piranómetro
42 ... elemento de soporte
43 ... segunda porción de la carcasa de piranómetro
60 ... abertura pasante
61 ... porción de base del elemento de centralización
62 ... porción de soporte del elemento de centralización
63 ... ranura de centralización
410 ... pared perimetral
411 ... primera superficie (superior)
412 ... cavidad
413 ... abertura pasante
414 ... segunda superficie (superior) de la primera porción de la carcasa de piranómetro 420 ... primera superficie (superior) del elemento de soporte
421 ... segunda superficie (inferior) del elemento de soporte
422 ... componentes eléctricos o electrónicos
430 ... cavidad de la segunda porción de la carcasa de piranómetro
431 ... superficie superior de la segunda porción de la carcasa de piranómetro 432 ... abertura pasante 432 de la segunda porción
100 ... piranómetro
X I ... eje longitudinal de la cúpula
X2 ... eje longitudinal del sensor de radiación
X3 ... eje longitudinal del difusor
X41 ... eje longitudinal de la primera porción

Claims (13)

r e iv in d ic a c io n e s
1. Un piranómetro (100) que comprende:
una carcasa de piranómetro (4);
una carcasa de sensor de radiación (23); y
al menos un sensor de radiación (2 ) colocado en la carcasa de sensor de radiación (23), en donde el al menos un sensor de radiación (2 ) comprende un sensor basado en termopila, y en donde la carcasa de sensor de radiación (23) comprende, o está hecha de, un material metálico;
en donde el al menos un sensor de radiación (2) está aislado eléctricamente de la carcasa de piranómetro (4) y acoplado térmicamente a la carcasa de piranómetro (4) mediante al menos un elemento de soporte (42), en donde el elemento de soporte (42) está conectado a la carcasa de piranómetro (4) y está configurado para soportar la carcasa de sensor de radiación (23), en donde la carcasa de sensor de radiación (23) se configura para estar en contacto al menos parcialmente con una primera superficie (420) del elemento de soporte (42), en donde el elemento de soporte (42) comprende, o está hecho al menos parcialmente de, un material cerámico para permitir el aislamiento eléctrico y de manera que se intercambie un flujo de calor entre la carcasa de piranómetro (4) y la carcasa de sensor de radiación (23) por medio del elemento de soporte (42).
2. El piranómetro (100) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el elemento de soporte (42) comprende o es una placa de circuito impreso, particularmente en donde la placa de circuito impreso está acoplada térmicamente al al menos un sensor de radiación (2 ).
3. El piranómetro (100) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además al menos un difusor (3) configurado para difundir luz externa al piranómetro (100) en una superficie receptora (20) del al menos un sensor de radiación (2 ).
4. El piranómetro (100) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además una cúpula (1), en donde la cúpula (1) está conectada a la carcasa de piranómetro (4) de tal manera que la cúpula (1) y la carcasa de piranómetro (4) están acopladas térmicamente.
5. El piranómetro (100) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además un elemento de centralización (6) conectado al al menos un sensor de radiación (2) y a la carcasa de piranómetro (4), en donde el elemento de centralización (6) está configurado para centrar el al menos un sensor de radiación (2 ) con respecto a un eje longitudinal (X I) de la cúpula (1) del piranómetro (100) y/o con respecto a un eje longitudinal (X3) del al menos un difusor (3).
6. El piranómetro (100) de acuerdo con la reivindicación 5, en donde el elemento de centralización (6) está configurado para aislar eléctricamente el al menos un sensor de radiación (2) de la carcasa de piranómetro (4).
7. El piranómetro (100) de acuerdo con las reivindicaciones 5 a 6, en donde el elemento de centralización (6) comprende,<o>está hecho al menos parcialmente de, un material resiliente, particularmente un material polimérico.
8. El piranómetro (100) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, en donde el elemento de centralización (6) comprende una porción de soporte (62) configurada para encerrar el al menos un sensor de radiación (2) y una porción de base (61) configurada para estar en contacto con una superficie del elemento de soporte (42).
9. El piranómetro (100) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además al menos un elemento de calentamiento (7), en donde el elemento de calentamiento (7) está dispuesto para calentar la carcasa de piranómetro (4), particularmente por contacto.
10. El piranómetro (100) de acuerdo con la reivindicación 9, en donde el al menos un elemento de calentamiento (7) comprende al menos una lámina termoconductora (7) dispuesta en una cavidad interior de la carcasa de piranómetro (4).
11. El piranómetro (100) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde el sensor basado en termopila incluye uniones activas de termopares y uniones pasivas de los termopares, en donde las uniones pasivas de los termopares están en contacto con la carcasa de sensor de radiación (23) de tal manera que el calor se disipa hacia<o>a través de la carcasa de piranómetro (4).
12. Un método de ensamblaje de un piranómetro (100) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, comprendiendo el método:
proporcionar la carcasa de piranómetro (4);
proporcionar el al menos un sensor de radiación (2) colocado en la carcasa de sensor de radiación (23); y montar la carcasa de sensor de radiación (23) en la carcasa de piranómetro (4) de manera que la carcasa de sensor de radiación (23) esté eléctricamente aislada de la carcasa de piranómetro (4) y acoplada térmicamente a la carcasa de piranómetro (4) por medio de al menos un elemento de soporte (42) configurado para soportar la carcasa de sensor de radiación (23),
en donde la carcasa de sensor de radiación (23) se configura para estar en contacto al menos parcialmente con la primera superficie (420) del elemento de soporte (42), y en donde el elemento de soporte (42) comprende,<o>está hecho al menos parcialmente de, un material cerámico.
13. El método de acuerdo con la reivindicación 12, en donde el elemento de soporte (42) comprende<o>es una placa de circuito impreso, particularmente en donde la placa de circuito impreso está acoplada térmicamente al al menos un sensor de radiación (2 ).
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