Diseño y calibración de un prototipo de fotómetro solar portátil para el estudio de los aerosoles atmosféricos, usando tecnología LED inversa

Abstract

Se propone desarrollar y calibrar un fotómetro solar portátil de bajo costo para el estudio de aerosoles atmosféricos, con fines académicos y de investigación en la Facultad de Ciencias Físicas - UNMSM. Para tal propósito, se tomó como referencia instrumental los fotómetros Calitoo y CIMEL 318-T. Se adopto un diseño de investigación mixto, enfocado en el estudio de los aerosoles del rango espectral visible, debido a la practicidad de los LEDs normales (un solo canal) y LEDs RGB (Blue: 450nm, Green: 455 nm, Red: 545 nm) como fotosensores. En la fase de construcción del instrumento se evalúo el funcionamiento y capacidad de los LEDs para recepcionar la radiación solar en rangos espectrales pequeños, permitiendo ser utilizados como un fotodiodo con un filtro óptico de bajo costo y se utilizó una placa ESP32 para procesar las señales recibidas por los LEDs. El instrumento desarrollado fue calibrado mediante el Método Langley obteniendo coeficientes de correlación mayores a 0.94, dicha calibración se realizó en el Observatorio de Huancayo (12°02’18“ S, 75°19’22“ W y 3350 msnm) - Instituto Geofísico del Perú, en condiciones de un cielo despejado. Se logro obtener un instrumento que puede tomar cuatro medidas instantáneas en diferentes rangos de longitud de onda, con una sensibilidad de 0.0625mV en el rango de +/-2.048V, un ángulo de visión 0.76°, resolución de 16 bits, con un costo de construcción de $ 50 dólares y se logró verificar que es mejor utilizar LEDs de un solo canal como fotosensores que un LED RGB.