Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η κατανόηση της λειτουργίας του ραδιομέτρου, η ανάλυση των δεδομένων του, και η δημιουργία ενός κώδικα με τον οποίο τα δεδομένα αυτά θα παρουσιάζονται διαγραμματικά στην ιστοσελίδα του εργαστηρίου http://eefye.aegean.gr/cnr4_data/new1.php . Το ραδιόμετρο αποτελείται από δύο πυρανόμετρα και δύο πυργόμετρα και δύο αισθητήρες που μετρούν την θερμοκρασία. Το ένα πυρανόμετρο είναι στραμμένο προς τα πάνω και το άλλο προς τα κάτω. Με τον ίδιο τρόπο είναι τοποθετημένα και τα δύο πυργόμετρα. Ο αισθητήρας που περιλαμβάνετε σε κάθε πυρανόμετρο μετατρέπει την θερμική ενέργεια σε ηλεκτρική. Το πυργόμετρο αποτελείται και αυτό από έναν αισθητήρα που απορροφά την θερμότητα και την μετατρέπει σε τάση. Επίσης οι δύο αισθητήρες θερμοκρασίας που υπάρχουν είναι ουσιαστικά αντιστάτες οι οποίοι εξαρτούνται από την θερμοκρασία, και έχουν και οι δύο την ίδια ακρίβεια.
Το ραδιόμετρο μετρά ηλιακή και υπέρυθρη ακτινοβολία. Η ηλιακή ακτινοβολία διακρίνεται σε εισερχόμενη και ανακλώμενη . Η εισερχόμενη ηλιακή ακτινοβολία έχει καθοδική πορεία . Το μέρος της ηλιακής ακτινοβολίας που φτάνει στο έδαφος και ανακλάται ονομάζεται ανακλώμενη ηλιακή ακτινοβολία. Η υπέρυθρη ακτινοβολία είναι τμήμα της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Με τον όρο ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία εννοείται η εκπομπή ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας σε μορφή κυμάτων στο χώρο. Υπάρχουν κάποια σώματα που απορροφάν πλήρως την ηλιακή ακτινοβολία. Αυτό το σώμα ονομάζεται μέλαν σώμα.
Με μία τέτοια απορροφητική επιφάνεια καλύφθηκε το ραδιόμετρο , για ένα μεγάλο διάστημα ώστε να διαπιστωθεί πως επηρεάζονται τα αποτελέσματα των μετρήσεων από τις διάφορες συνθήκες. Έτσι πραγματοποιήθηκε μια σαφή σύγκριση των αποτελεσμάτων του ραδιομέτρου όταν αυτό επισκιάζεται και όταν δεν επισκιάζεται. Παρατηρήθηκε ότι τις βραδινές ώρες και επιπλέον τις ημέρες που το ραδιόμετρο ήταν υπό σκίαση οι τιμές των αποτελεσμάτων έπεφταν και πλησίαζαν το μηδέν. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι κατά την διάρκεια της νύχτας η ηλιακή ακτινοβολία είναι μηδέν, και αυτό αποδεικνύουν και τα αποτελέσματα των μετρήσεων. Αντίθετα κατά την διάρκεια μιας ηλιόλουστης μέρας οι τιμές αυτές αυξάνονταν.
Στην ανάλυση αυτών των δεδομένων συνέβαλε ο εργαστηριακός εξοπλισμός. Η επικοινωνία του χρήστη με τα εξαρτήματα πραγματοποιείται μέσω το καταγραφέα δεδομένων (datalogger). Ο καταγραφέας δεδομένων είναι μία ηλεκτρονική συσκευή η οποία διαβάζει τις διαφορές δυναμικού και υπολογίζει την πυκνότητα ισχύος της ακτινοβολίας ανά τετραγωνικό μέτρο. Με την χρήση του προγράμματος loggerNet τα δεδομένα προβάλλονται στην οθόνη του υπολογιστή σε μορφή πινάκων. Το πρόγραμμα αυτό προσφέρει πολλές δυνατότητες στον χρήστη, όπως την δυνατότητα προβολής των αποτελεσμάτων διαγραμματικά. Ωστόσο η βασική του χρήση στην πραγματοποίηση της διπλωματικής αυτής ήταν η εμφάνιση των δεδομένων που προέρχονταν από το ραδιόμετρο σε πραγματικό χρόνο. Και αυτό για να παρατηρείται οποιαδήποτε διαφορά προκαλείται στα δεδομένα κατά την διάρκεια που πραγματοποιήθηκαν κάποιες αλλαγές στην συνδεσμολογία του καταγραφέα δεδομένων.
Οι αλλαγές αυτές πραγματοποιήθηκαν για να επιβεβαιωθεί ότι καλωδίωση του ραδιομέτρου με τον datalogger έχει γίνει σωστά. Έτσι αφού μελετήθηκε η διαδικασία της σύνδεσης των καλωδίων από το εγχειρίδιο του datalogger, ακολουθήθηκαν βήμα βήμα όλες οι ενέργειες που αναφέρονταν σε αυτό. Αρχικά, έγινε η αφαίρεση του πρώτου καλωδίου που άνηκε στο επάνω πυργόμετρο και αμέσως ελέγχθηκε το αποτέλεσμα της ενέργειας αυτής, στην αντίστοιχη στήλη του πίνακα που εμφανίζεται από το loggerNet. Η διαδικασία αυτή ακολουθήθηκε ξεχωριστά για κάθε καλώδιο. Επίσης ακολουθώντας τις οδηγίες του εγχειριδίου του datalogger δημιουργήθηκαν γέφυρες. Δηλαδή με ένα καλώδιο συνδέθηκε η μία είσοδος ενός αισθητήρα του οργάνου μια μία γείωση. Η παραπάνω διαδικασία πραγματοποιήθηκε για να επιβεβαιωθεί η σωστή καλωδίωση του οργάνου και κατά συνέπεια αξιοπιστία των αποτελεσμάτων του.
Τελευταίο και βασικό κομμάτι αυτής της διπλωματικής ήταν η απεικόνιση των δεδομένων σε μορφή διαγραμμάτων και η εμφάνιση τους στην ιστοσελίδα του εργαστηρίου http://eefye.aegean.gr/cnr4_data/new1.php . Για να πραγματοποιηθεί αυτό δημιουργήθηκε ένας κώδικας σε γλώσσα PHP με την χρήση του προγράμματος notepad++. Συγκεκριμένα ο κώδικας αυτός, συνδέεται με μία βάση δεδομένων, από την οποία παίρνει τα δεδομένα που αναφέρονται σε αυτόν, και επιλέγει την κάθε μεταβλητή ξεχωριστά για να γίνει η διαγραμματική της αναπαράσταση. Μέσα στον κώδικα καθορίζονται τα χαρακτηριστικά του κάθε διαγράμματος. Δημιουργείται ένα διάγραμμα για κάθε μεταβλητή. Δηλαδή για την ηλιακή ακτινοβολία που μετρά και το πάνω αλλά και το κάτω πυρανόμετρο, και για την υπέρυθρη ακτινοβολία που μετρά και το κάτω αλλά και το πάνω πυργόμετρο. Στόχος είναι η παρουσίαση αυτών των διαγραμμάτων με σκοπό την καλύτερη κατανόηση των αποτελεσμάτων με την πάροδο του χρόνου.
Πανεπιστήμιο Αιγαίου
