[发明专利]光谱型太阳辐射照度测量仪有效
申请号: | 201210590678.0 | 申请日: | 2012-12-30 |
公开(公告)号: | CN103207016A | 公开(公告)日: | 2013-07-17 |
发明(设计)人: | 曹彦波;吕文华;于爱民;费强;宋大千;陈保卫;曹博成 | 申请(专利权)人: | 吉林大学 |
主分类号: | G01J3/30 | 分类号: | G01J3/30 |
代理公司: | 长春吉大专利代理有限责任公司 22201 | 代理人: | 王恩远 |
地址: | 130012 吉*** | 国省代码: | 吉林;22 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 光谱 太阳辐射 照度 测量仪 | ||
1.一种光谱型太阳辐射照度测量仪,结构包括以下单元:光学接收单元、光学耦合单元、光纤光谱仪模块单元及壳体,光学接收单元接收、处理的太阳光辐射信号经光学耦合单元传输至光纤光谱仪模块单元,并存储在光纤光谱仪模块单元内部的数据存储部分;
所述的光学接收单元位于壳体顶部,由半球状双层防护罩(1)、漫透射片(2)、滤光片(3)、透镜(4)按接收太阳辐射顺序构成;其中的滤光片(3)采用低通滤光片、带通滤光片或长通滤光片;
所述的光学耦合单元,由第一光纤接口、标准光纤跳线(5)和第二光纤接口构成;其中第一光纤接口实现光学接收单元与标准光纤跳线(5)的链接,第二光纤接口实现标准光纤跳线(5)与光纤光谱仪模块单元的链接;
所述的光纤光谱仪模块单元,位于壳体中央;含有光学系统、阵列检测器(11)、电路系统、微处理器和供电电源部分;其中的光学系统按光路顺序有光纤输入接口、入射狭缝(6)、快门(7)、准直镜(8)、光栅(9)、成像镜(10);光纤输入接口与光学耦合单元的第二光纤接口相接;其中的阵列检测器(11)接收成像镜(10)的光信号;阵列检测器(11)是紫外敏感的阵列检测器、线阵CCD传感器或红外敏感的阵列检测器;其中的电路系统,主要由信号预处理电路、增益自动控制电路、A/D转换器和数据存储器构成;阵列检测器(11)的输出模拟信号经信号预处理电路处理、增益自动控制电路放大和A/D转换器信号转换,将辐射数据存储在数据存储器;其中的微处理器,实现阵列检测器(11)时序的产生与控制、A/D转换器的控制、并控制光谱数据的采集处理、设置测量参数、辐射数据存储与传输;其中的供电电源,实现对电路和微处理器的供电。
2.根据权利要求1所述的光谱型太阳辐射照度测量仪,其特征在于,结构还有恒温控制单元,结构含有加热和致冷两部分,对温度敏感的光电元件均置于恒温的腔体内;采用PID控制技术由微处理器自动控制光纤光谱仪模块单元的工作环境温度。
3.根据权利要求1所述的光谱型太阳辐射照度测量仪,其特征在于,结构还有GPS模块单元;GPS模块的数据接口与光纤光谱仪模块中的微处理器连接并由微处理器控制。
4.根据权利要求1所述的光谱型太阳辐射照度测量仪,其特征在于,所述的紫外敏感的阵列检测器,是背照型紫外增强阵列检测器;所述的红外敏感的阵列检测器,是InGaAs阵列检测器。
5.根据权利要求1、2或3所述的光谱型太阳辐射照度测量仪,其特征在于,所述的数据接口,能够连接计算机系统或数据采集控制中心,实现光谱型太阳辐射照度测量仪与计算机或数据采集控制中心之间的以有线或无线方式的数据传输。
6.根据权利要求1所述的光谱型太阳辐射照度测量仪,其特征在于,所述的防护罩(1),是双层的半球状防护罩(1),安装壳体的上端面之上,在防护罩(1)的圆口端与壳体之间装有密封圈;防护罩(1)内抽成真空状态。
7.根据权利要求1、2或3所述的光谱型太阳辐射照度测量仪,其特征在于,所述的光学系统和电学系统,分别装在外壳内设置的光学腔体和电学腔体中;在壳体内按自下而上顺序放置恒温控制单元、电学腔体和光学腔体。
8.根据权利要求1所述的光谱型太阳辐射照度测量仪,其特征在于,所述的供电电源,配备内置可充电电池和/或配置专用外接电源接口。
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