पायरोमीटर (pyrometer) का उपयोग किसके मापन के लिए किया जाता है?

Question

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C: प्रत्यक्ष और विसरित दोनों प्रकार के विकिरण।

Explanation & Concepts:
पायरानोमीटर (Pyranometer) एक एक्टिनोमीटर है जिसका उपयोग समतल सतह पर कुल सौर विकिरण (solar irradiance) को मापने के लिए किया जाता है। यह सूर्य से आने वाले प्रत्यक्ष बीम विकिरण और वायुमंडल में सूर्य के प्रकाश के प्रकीर्णन (scattering) के परिणामस्वरूप होने वाले विसरित आकाश विकिरण, दोनों को मापता है।

Working Principle: सेंसर आमतौर पर दो संकेंद्रित कांच के गुंबदों के नीचे लगे थर्मोपाइल या फोटोडायोड का उपयोग करता है। गुंबद सेंसर की रक्षा करते हैं और यह सुनिश्चित करते हैं कि वर्णक्रमीय सीमा को सीमित करते हुए कोसाइन प्रतिक्रिया बनी रहे। अवशोषित विकिरण थर्मोपाइल जंक्शनों के पार एक तापमान अंतर बनाता है, जो कुल आपतित सौर प्रवाह के समानुपाती एक छोटा वोल्टेज उत्पन्न करता है ($I_{total} = I_{beam} + I_{diffuse}$)।

Key Formulas: $I_{global} = I_{beam} + I_{diffuse}$ — प्रत्यक्ष और विसरित घटकों का योग; $V_{out} = S 	imes I_{global}$ — $S$ पायरानोमीटर का संवेदनशीलता स्थिरांक है

Key Points: पायरानोमीटर $W/m^2$ में सौर विकिरण को मापते हैं।; ये पाइर्हेलियोमीटर (pyrheliometers) से अलग हैं, जो केवल एक कोलिमेटेड ट्यूब का उपयोग करके प्रत्यक्ष बीम विकिरण को मापते हैं।; कांच का गुंबद यह सुनिश्चित करता है कि मापन लैम्बर्ट के कोसाइन नियम (Lambert's Cosine Law) का पालन करे।; आमतौर पर मौसम संबंधी स्टेशनों और सौर ऊर्जा संयंत्र के प्रदर्शन की निगरानी में उपयोग किया जाता है।

Advantages: PV रूपांतरण के लिए उपलब्ध कुल ऊर्जा को मापता है; कुल सौर संयंत्र के प्रदर्शन का आकलन करने के लिए आवश्यक

Disadvantages: धूल जमा होने से रोकने के लिए नियमित सफाई की आवश्यकता होती है; लंबी अवधि में संवेदनशीलता कम हो सकती है

Applications: सौर फोटोवोल्टिक (PV) सिस्टम दक्षता निगरानी; कृषि-मौसम विज्ञान और जलवायु संबंधी अनुसंधान

Additional Info: एक पाइर्हेलियोमीटर केवल एक संकीर्ण दृश्य क्षेत्र का उपयोग करके सौर विकिरण के प्रत्यक्ष बीम घटक को मापता है।. विकल्प B पाइर्हेलियोमीटर की मापन क्षमता को संदर्भित करता है।

Answer: C सही है — पायरानोमीटर को एक सपाट सतह पर गिरने वाले कुल सौर विकिरण को मापने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसमें प्रत्यक्ष बीम विकिरण और वायुमंडल द्वारा बिखरा हुआ विसरित विकिरण दोनों शामिल हैं।

Exam Tip: हमेशा प्रत्यय याद रखें: -मीटर आमतौर पर मापन का तात्पर्य है; 'पाइर्हेलियोमीटर' सीधे 'हेलियोस' (सूर्य) बीम को लक्षित करता है, जबकि 'पायरानोमीटर' पूरे 'पायर' (अग्नि/विकिरण) गोलार्ध को कवर करता है।

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Option A: केवल विसरित (diffuse) विकिरण

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Option B: केवल प्रत्यक्ष (direct) विकिरण

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Option D: उपरोक्त में से कोई नहीं।

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