Taratura piranometri, luxmetri e strumenti di fotoradiometria
Il laboratorio di foto-radiometria di Digitron Italia è stato il primo in Italia a ottenere l'accreditamento per grandezze foto-radiometriche, e per alcune di queste è tuttora l'unico. Il servizio copre piranometri, luxmetri, radiometri e sensori di radiazione installati su stazioni meteorologiche e impianti fotovoltaici, compresi gli strumenti acquistati presso altri fornitori.
Quando serve la taratura
I sensori di radiazione lavorano esposti in permanenza. Il vetro della cupola si opacizza, l'assorbimento della superficie sensibile cambia, gli essiccanti interni si esauriscono e l'umidità entra: tutto questo fa scendere il segnale a parità di radiazione ricevuta, lentamente e senza produrre alcun sintomo. Lo strumento continua a restituire un andamento giornaliero verosimile, semplicemente più basso del vero.
È il motivo per cui la periodicità su questi strumenti non è una formalità: mentre su altre grandezze la deriva può manifestarsi con comportamenti anomali, qui l'unico modo di accorgersene è il confronto con un riferimento. L'intervallo si stabilisce sull'esposizione, sulle condizioni ambientali del sito e sulla criticità del dato prodotto.
La conseguenza di un sensore fuori taratura è particolare: non produce un dato mancante, ma un dato sbagliato che entra in un calcolo. Su un impianto fotovoltaico l'irradianza di riferimento è il denominatore del rendimento, e un errore su quel valore sposta la valutazione di prestazione di tutto il periodo considerato.
Come viene eseguita
La strumentazione del laboratorio comprende un doppio monocromatore montato su tavolo ottico, banchi ottici e una varietà di sorgenti — lampade e sfere integratrici — con alimentatori stabilizzati. Il confronto con il campione di riferimento determina il fattore di taratura dello strumento: il rapporto fra il segnale in uscita e il valore di riferimento. È quel fattore, e non una lettura in scala, il risultato della prova: va poi inserito nell'acquisitore o nella piattaforma che elabora i dati, altrimenti la taratura resta sulla carta.
Le grandezze coperte sono:
- illuminamento, per i luxmetri
- sensibilità all'irradianza solare, per i piranometri
- irradianza spettrale nell'intervallo 200 nm - 800 nm
- sensibilità spettrale nella banda 200 nm - 1100 nm
- intensità luminosa
- temperatura di colore
- risposta angolare, o risposta del coseno
Per le grandezze radiometriche non coperte da accreditamento la taratura viene comunque eseguita, con emissione di un rapporto in regime ISO 9001 anziché di un certificato accreditato.
Nella prova contano la sorgente — la risposta di un sensore dipende dalla lunghezza d'onda, quindi il risultato vale per lo spettro con cui la taratura è stata eseguita — e l'allineamento, perché l'errore di coseno fa sì che una piccola inclinazione produca uno scostamento sistematico. Cupola, essiccante e livella vengono verificati prima di iniziare: tarare un sensore con la cupola opaca significa certificare un guasto.
Il certificato di taratura
Il certificato identifica lo strumento con marca, modello e numero di serie e riporta il fattore di taratura determinato con la sua incertezza, le condizioni della prova, la sorgente utilizzata e i campioni di riferimento. Quando il sensore è stato tarato in precedenza, il confronto fra il fattore attuale e quello precedente misura la deriva del periodo: è il dato che permette di decidere se l'intervallo scelto è corretto o va accorciato.
Il certificato non scade: descrive lo stato dello strumento nel giorno della prova. La scadenza è l'intervallo che stabilite voi nel vostro sistema di gestione.
Strumenti che tariamo
Rientrano nel servizio i luxmetri e gli strumenti per l'illuminamento, i piranometri, i radiometri e gli strumenti per l'intensità luminosa e la temperatura di colore. Sul catalogo il servizio copre gli strumenti di fotoradiometria nelle loro diverse configurazioni, i sensori integrati nei sistemi multiparametro per stazioni meteorologiche e le catene di misura completate da datalogger meteo, dove il fattore di taratura va reinserito nella configurazione dell'acquisitore.
Come richiedere il servizio
I sensori vanno conferiti completi di cavo e connettore, indicando l'acquisitore a cui sono collegati: serve a sapere dove andrà reimpostato il fattore di taratura. Modalità di conferimento e tempi vengono confermati insieme al preventivo.
Per gli impianti e le reti con più sensori conviene programmare le tarature a rotazione, così da non lasciare scoperta la misura di riferimento. Sulle stazioni che misurano anche altre grandezze conviene valutare nella stessa richiesta la taratura di strumenti e sistemi umidità e la taratura di strumenti e sistemi della pressione, che riguarda i barometri delle stesse stazioni.
Domande frequenti
Illuminamento per i luxmetri, sensibilità all'irradianza solare per i piranometri, irradianza spettrale fra 200 e 800 nm, sensibilità spettrale fra 200 e 1100 nm, intensità luminosa, temperatura di colore e risposta angolare. Per le grandezze radiometriche non coperte da accreditamento la taratura viene eseguita con emissione di un rapporto in regime ISO 9001.
È il rapporto fra il segnale elettrico in uscita dal sensore e la radiazione che lo ha prodotto, ed è il risultato della taratura. Va inserito nell'acquisitore o nel software che elabora i dati: se resta solo sul certificato, le misure continuano a essere calcolate con il valore vecchio e la taratura non produce alcun effetto.
Dipende dall'esposizione e dalla criticità del dato: un sensore installato in permanenza all'aperto deriva più rapidamente di uno usato in campagne occasionali. L'intervallo si fissa nel proprio sistema di gestione e si corregge confrontando i fattori di taratura successivi, che misurano direttamente quanto lo strumento si è spostato nel periodo.
Il cavo sì, perché fa parte del sensore ed è comodo tararli accoppiati. L'acquisitore non è necessario, ma vanno indicati modello e configurazione: il fattore di taratura andrà reimpostato lì, e sapere dove finisce il numero evita che il certificato resti inapplicato.
Sì. Serve che il sensore sia identificabile con marca, modello e numero di serie e che sia in condizioni di funzionamento. Prima della prova vengono verificati lo stato della cupola, l'essiccante e la tenuta: se il sensore è deteriorato, la taratura non avrebbe significato e ve lo segnaliamo prima di procedere.
Significa che lo strumento ha derivato, e il certificato lo documenta. Il nuovo fattore corregge le misure future, ma il confronto con quello precedente permette anche di stimare l'errore accumulato sul periodo passato: è l'informazione che serve a decidere se i dati già elaborati vanno rivisti.
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