[实用新型]全自动跟踪太阳直接辐射表

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳辐射的测量设备，特别是一种双轴跟踪的全自动跟踪太阳直接辐射表。广泛应用于太阳能利用、气象、农业、建筑材料及生态考查部门。

背景技术

传统的太阳直接辐射表采用一维跟踪，即从东向西，每天需调整太阳赤纬角，而且跟踪精度差。

发明内容

    本实用新型的目的是为了提供一种使太阳光垂直照射到辐射传感器上、太阳赤纬角自动调正、对太阳实现全天候自动实时追踪的全自动跟踪太阳直接辐射表，测量精度高，跟踪速度快，无需每天繁琐调试和经常性维护。

本实用新型的技术方案是：

该全自动跟踪太阳直接辐射表，其特殊之处是：包括

太阳直接辐射传感器，用于接受太阳光垂直照射并实时测量太阳直接辐射值；

光平衡传感器Ⅰ，用于感应太阳相对于所述太阳直接辐射传感器的高度角偏移量；

光平衡传感器Ⅱ，用于感应太阳相对于所述太阳直接辐射传感器的水平方向偏移量；

台架，用于将所述太阳直接辐射传感器、光平衡传感器Ⅰ和光平衡传感器Ⅱ固定于同一平面；

驱动装置，用于与所述台架相连接并驱动台架在垂直方向和水平方向上运动，实现双轴跟踪；

微控制器，用于接收来自所述光平衡传感器Ⅰ和光平衡传感器Ⅱ的偏移量信号并向所述驱动装置发出驱动台架在垂直方向或水平方向上运动的命令，使太阳光垂直照射到所述太阳直接辐射传感器内；并实时接收太阳直接辐射值信号，计算出全天的太阳直接辐射量。

所述太阳直接辐射传感器的光筒内设有锥面内筒、光栏、热电堆和干燥剂，所述热电堆表面涂有黑色涂层，其热结点设于所述黑色涂层上，冷结点设于机体内，使其在线性范围内产生的温差电势与太阳直接辐照度成正比。

所述驱动装置由固定于底座内的水平电机、安装于齿轮箱内的俯仰电机、齿轮传动机构组成，所述台架下方固定有支架，所述支架与所述齿轮箱利用传动轴连接，所述齿轮传动机构由固定在所述俯仰电机输出轴上的齿轮Ⅰ、设于所述传动轴上并与所述齿轮Ⅰ相啮合的齿轮Ⅱ组成，所述水平电机的输出轴端部伸出底座与所述齿轮箱底部紧固连接。以达到俯仰电机转动时，传动轴带动支架及设有太阳直接辐射传感器与光平衡传感器Ⅰ、Ⅱ的台架沿垂直方向转动，水平电机转动时，其输出轴带动齿轮箱、支架和台架一起沿水平方向转动。

本实用新型的优点是：由于采用两个四象限光平衡传感器，并采用二维自动跟踪方式，在跟踪水平方向偏移量的同时，实现太阳赤纬角（太阳高度角）的跟踪自动调整，自动跟踪太阳运行。光平衡传感器反应灵敏，即使是微弱的信号，也能产生相应，因此无论安装在哪个经纬度 ，也无论何种天气条件，均能精确的测量出每天不同时刻太阳直接辐射值和全天的太阳直接辐射量。无需调试、无需维护，测量精度高，跟踪速度快，是户外测量太阳直接辐射的最好选择。

本实用新型与传统的半自动太阳直接辐射表相比优点如下表：