[实用新型]一种直角错开型反射波太阳角度测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种反射型特殊波段太阳角度测量装置，尤其是一种直角错开型反射波太阳角度测量装置。

背景技术

现有的太阳跟踪传感器，其采集信号的种类有以下几种：一是采用光敏芯片作为核心器件，接收太阳光的照度，利用象限分析的方法由计算机计算得到太阳的方向角度信息。再有就是图像法，即根据太阳所成光斑像在图像接收屏上的位置反向推算出太阳的方向角度信息，还有其它类别的传感器与上述两种基本大同小异。

以上传感器一般只适合低精度的使用环境下，所得到的数据并非是直接测得，需要经过多重计算后方能得到所需数据。在相关的运算过程中，由于计算误差的累计效应所产生的更大误差，加上由此多重计算产生的不可靠性问题，大大影响了系统的稳定，此外，大气透明度也对测量产生一定影响。有鉴于此，行业及专业上需要有另一套测量数据更直接、精度相对高、对多云及阴天有一定适应性的系统来实现太阳跟踪的功能。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、直接利用太阳光反射和平行错开角度来测量其方位角的直角错开型反射波太阳角度测量装置。

为实现上述目的，本实用新型一种直角错开型反射波太阳角度测量装置，包括暗箱、传感面和直角反射器，其中，暗箱内设置有均与水平面平行的底层台阶面和上层台阶面，暗箱的朝阳侧面的上半部设置有通光窗，传感面固定设置在底层台阶面上，直角反射器设置在上层台阶面上，传感面上设置有若干个光功率传感器；

所述传感面垂直于水平面，直角反射器将从通光窗射入的阳光以条形光束反射到传感面上，根据太阳方位角来分列设置的光功率传感器采集功率信号强度，通过对比信号强度得出最大强度组以及其所对应的太阳方位角。

进一步，所述暗箱安装在基座上，所述暗箱与基座光密封固定连接一体形成暗箱结构。

进一步，所述暗箱由光密封材料制成呈长方体，在所述通光窗下沿暗箱的内侧设置一个水平设置的长方形平面遮光板，该平面遮光板的三个边与所述暗箱光密封固定连接，所述传感面设置在平面遮光板的下方。

进一步，所述暗箱、平面遮光板及所述基座连接一体后包围形成光密封空间，该光密封空间内表面涂敷光吸收材料。

进一步，所述基座为长方形两级台阶结构，该台阶结构包括所述底层台阶面和上层台阶面，其中所述底层台阶面与所述朝阳侧面位于同侧。

进一步，所述底层台阶面和上层台阶面高度差的设置依据为使所述直角反射器能够将其反射阳光覆盖每列所有的所述光功率传感器。

进一步，所述传感面的外形为半圆柱的侧面片段，在其凹面一侧设置若干个所述光功率传感器，所述传感面的半圆柱中心轴垂直于水平面。

进一步，若干个所述光功率传感器呈曲面点阵状，沿圆柱侧面圆弧方向形成采集行，沿半圆柱中心轴方向形成采集列，其中若干个采集列等间隔角度排列，排列范围从0°到180°，每一个采集列一一对应不同的太阳方位角，采集列的排列方向与半圆柱中心轴平行设置。

进一步，所述直角反射器通过驱动器设置在所述上层台阶面上，驱动器控制所述直角反射器转动、定位并标校转角；所述驱动器为受控步进电机，其转动轴设置为与所述传感面的半圆柱中心轴重合。

进一步，所述直角反射器由两片形状相同的长方形反光单元呈直角、并由两者长边相靠固定连接而成，连接线设置为所述传感面对应的半圆柱中心轴，所述直角反射器的反光设定为与反光单元材料光特性相关的波长。

本实用新型提供了一种直接利用太阳光测试其方位角的简单结构光学装置，通过跟踪太阳的辐射主极大方位来计算太阳外形几何中心，具有测量数据更直接、精度相对高、对多云及阴天有一定适应性等功能。

附图说明

图1为本实用新型装置整体结构的右视截面示意图；

图2为本实用新型装置整体结构的俯视截面示意图； 

图3为本实用新型装置的传感面及功率传感器分布的结构示意图； 

图4为图2中A部放大结构示意图。

具体实施方式

下面，参考附图，对本实用新型进行更全面的说明，附图中示出了本实用新型的示例性实施例。然而，本实用新型可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。而是，提供这些实施例，从而使本实用新型全面和完整，并将本实用新型的范围完全地传达给本领域的普通技术人员。