[发明专利]便携式分光光度计以及太阳能集热管的表征方法

权利要求书

1.用于表征太阳能集热管（1）的便携式分光光度计，该太阳能集热管由内管（1’）和外管（1”）组成，其特征在于，包括：

-用于测量内管（1’）的反射系数的模块（R）；

-用于测量外管（1”）的透射系数的模块（T）；

-电子的数据采集和处理系统（12）；

-用于控制设备和发送测量数据（17）的外部计算机（13）；

-位于设备和计算机（13）之间的通讯系统。

2.根据权利要求1所述的便携式分光光度计，其特征在于，每一个模块都包括作为光源的发光二极管（4，5）和一组对适当的波长很敏感的光检测器（6，7）。

3.根据权利要求2所述的便携式分光光度计，其特征在于，其中安装有足够数量的发光二极管，以这样的波长使用表征太阳能集热器的吸收管所必要的分辨率和范围进行波长扫描。

4.根据权利要求3所述的便携式分光光度计，其特征在于，发光二极管的数量是6-24个，对应的太阳光谱的光谱范围是300-2500nm之间。

5.根据权利要求2所述的便携式分光光度计，其特征在于，在发射器之后，针对透射或反射，测量发出的光线的一部分，获得发射功率的参考信号。

6.根据权利要求2所述的便携式分光光度计，其特征在于，针对每一个被测量的波长都是使用两个发射器，并且同时分别获得内管和外管的反射系数和透射系数。

7.根据权利要求2所述的便携式分光光度计，其特征在于，数据采集系统包括针对每个光检测器的两个放大级。

8.根据权利要求7所述的便携式分光光度计，其特征在于，两个放大级中至少一个具有通过软件命令在任何时候能被改变的增益。

9.根据权利要求1所述的便携式分光光度计，其特征在于，包括带有锁定型信号处理系统的DSP类型卡，允许在具有充足的信噪比甚至是在环境光线强烈的条件下进行测量。

10.根据权利要求9所述的便携式分光光度计，其特征在于，信号的锁定处理以及为了调制作为光源的LED所进行的信号处理，都利用该相同的DSP类型卡来实现。

11.根据权利要求1所述的便携式分光光度计，其特征在于，具有外壳，该外壳除了保护光电组件，还使系统便捷，允许其快速且轻易地连接到想要测量的柱形管上，由此得到的测量是准确的并且是可重复的。

12.利用前述任一项权利要求所述的便携式分光光度计的太阳能集热管的表征方法，其特征在于，管子的反射和透射系数的测量包括如下步骤：

1.放置设备，使设备稳固地支撑在管子上；

2.依次打开和关闭设备的不同的发射器，同时测量由对应的检测器接收的信号。

3.将从发射检测器和透射检测器中获得的数据用它们各自的参考测量进行标准化，从而消除由发射器引起的强度变化的影响；

4.随后，通过将已获得的标准化的透射值与测量已知模式获得的值相关联，获得外管的透射系数；

5.为了获得内管的反射系数，需要通过除以之前计算的透射系数的平方，消除两次穿过外管（1”）的影响（需做必要的角度修正）；系数的最终值同样是通过参考已知模式获得；

6.在事先校准之后，将与模式相对应的数值存储到设备中，这就需要使用已知晓其反射系数（透射是以空气单位值进行校准）的管子；此校准是在此相同过程的前三个步骤之后进行的。