Roberto Sozzi (ARPA Lazio) Teodoro Georgiadis (CNR-IBIMET ...

9 - TECNICHE PER L’OSSERVAZIONE DEL PBL.—————————————————————————⎯⎯——————————Sistema di protezione dall’irraggiamento solareUna termocoppia con il giunto di misura esposto direttamente all’aria non misurerà esattamente latemperatura di quest’ultima, dato che subirà un riscaldamento a causa dell’apporto energetico derivantedalla radiazione solare e terrestre. Per questo è necessario proteggere il giunto di con opportuni shieldche sono disponibili in molte forme differenti. Un esempio è riportato in Fig.9.27.Fig. 9.27: forma tipica di uno shield per la protezione dalla radiazione solare e terrestre.La trattazione esauriente di questo tipo di errore di misura (che in certe situazioni più essere anche dialcuni °C) è estremamente complicata. Qui basti ricordare le principali azioni che un buon shielddovrebbe fare:• schermare completamente la radiazione solare diretta ed il più possibile la radiazione infrarossa.Ciò si può ottenere inserendo il sensore entro un contenitore cilindrico circondato da un insieme dipiatti sovrapposti e spioventi, forati al centro, che consentono alla superficie esterna del cilindro dinon essere colpita direttamente dalla radiazione solare, ma comunque di essere in contatto conl’aria esterna in movimento. Il coperchio superiore non è forato e fa da tetto all’intero sistema.• tutte le superfici esterne dello shield devono essere di colore bianco in modo da aumentare il piùpossibile la riflessione della radiazione. L’aria contenuta entro il cilindro, e quindi a diretto contattocol giunto di misura della termocoppia, scambierà calore con l’esterno soprattutto per convezione,ma ciò spesso non è sufficiente per eliminare l’errore di lettura dello strumento.• per migliorare lo scambio termico, e quindi per portare la temperatura del sensore la più vicinapossibile a quella dell’aria da misurare, spesso si induce all’interno dello shield una ventilazioneforzata realizzata in modo tale che l’aria venga aspirata e non soffiata per evitare unriscaldamento indotto dagli organi che realizzano la ventilazione. A titolo di indicazione, in Larsen eal. (1982) è riportata una relazione tra l’errore di misura della temperatura ∆T rad ,la dimensionefisica del sensore (D) ed il numero di Nusselt (Nu):QD∆ Trad=[9.54]Nu ⋅ kadove Q è il calore ricevuto dal sensore e k a è la conducibilità termica dell’aria. Un valore tipico perQ secondo gli Autori è 70 Wm -2 e questa ipotesi è possibile aver un’indicazione di quale dovrebbeessere il Nu affinché ∆T si riduca il più possibile. In condizioni normali, una ventilazione che assicuriuna velocità dell’aria all’interno dello shield dell’ordine di alcuni ms -1 è sufficiente a renderetrascurabile l’errore di misura.———————————————————————————⎯⎯————————- 363 -