用于气象探测的阵列式球型温度传感器设计

摘要

太阳辐射是影响大气温度观测精度的主要因素,为降低辐射误差,文中提出一种阵列式球形温度传感器设计,无需安装于百叶箱或防辐射罩内.该传感器利用阵列式球形温度传感器之间的辐射误差比值关系,可推导出环境温度的真实值.首先,利用计算流体动力学(CFD)方法计算出阵列式球形温度传感器相互之间的辐射误差比值.然后,采用极限学习机(ELM)算法获得该比值与环境各因素之间的关系.最后,为验证阵列式球形温度传感器的观测精度,以基于太阳模拟器的实验平台测试数据为参考,进行标准气温测量对比实验.实验结果表明,文中提出的阵列式球形温度传感器均方根误差为0.16 K.