[发明专利]用于太阳辐照度定标的绝对辐射计及辐射计内部热结构

说明书

技术领域

本发明涉及遥感器在轨光辐射测量领域，具体涉及一种用于太阳辐照度定标的绝对辐射计及辐射计内部热结构。

背景技术

绝对辐射计是测量太阳总辐照度的主要监测仪器，作为光辐射测量的基准已经发展了50多年。它属于电替代辐射计，原理是用等效的电功率复现测量的光功率，电功率的功率值即为光功率的测量值。在电替代的过程中，绝对辐射计光辐射测量实验的响应时间至关重要。例如，中国科学院长春光学精密机械与物理研究所研制的太阳辐照度绝对辐射计搭载风云三号C星在轨对太阳总辐照度进行测量。由于风云三号C星肩负着其他测量任务，对太阳总辐照度进行测量的时间只有8天。同时，受视场角的限制，每轨对日测量的轨道范围有限。因此，怎样降低绝对辐射计辐射测量的时间常数，从而在有限的观测时间内得到尽可能多的符合精度要求的实验数据成为了太阳辐照度学亟需解决的关键问题。

现有的研究一般采用带圆柱侧面的正圆锥腔的腔型结构，热电堆的内壁与吸收腔相连，外壁与热沉相连，热电堆下垫聚酰亚胺垫片以隔绝热电堆下底面的热量传递，即热电堆通过内外壁的热电效应采集热沉与吸收腔之间的温度差异。然而，受圆柱侧面机械加工工艺限制，吸收腔和热电堆的热接触达不到绝对辐射计的精度要求。此外，在绝对辐射计光辐射测量实验过程中，该结构设计的响应时间常数远低于国外同类型的仪器。

因此，为满足对地球气候观测的研究需求，提高绝对辐射计在轨测量数据的可利用性。采用新的热结构设计对绝对辐射计的响应时间常数进行调节是现阶段光辐射测量的新思路。

发明内容

本发明为解决现有用于绝对辐射计上的热结构为带圆柱侧面的正圆锥腔的腔型结构，由于加工工艺受限，导致吸收腔和热电堆的接触达不到绝对辐射计的精度要求的问题，提供一种用于太阳辐照度定标的绝对辐射计及辐射计内部热结构。

用于太阳辐照度定标的绝对辐射计，包括消杂光光阑、电机、主光阑、参考腔和38芯插头；所述消杂光光阑设置在辐射计入口处，电机固定在消杂光光阑右上角，主光阑设置在消杂光光阑之后，还包括辐射计内部热结构，所述辐射计内部热结构包括压片、聚酰亚胺垫片、热电堆、热沉和吸收腔；所述吸收腔在光辐射区域埋入用于电加热的加热丝，所述参考腔与吸收腔呈背靠背式连接；所述热沉用于封装参考腔和吸收腔；所述吸收腔为带帽檐的正圆锥腔结构，所述热电堆的上顶面连接吸收腔帽檐，热电堆的下底面与热沉连接；所述压片通过聚酰亚胺垫片与吸收腔帽檐固定。

用于太阳辐照度定标的绝对辐射计内部热结构，包括压片、聚酰亚胺垫片、热电堆、热沉和吸收腔；所述吸收腔在光辐射区域埋入用于电加热的加热丝，吸收腔内部涂有镜面反射涂料，绝对辐射计的参考腔与吸收腔呈背靠背式连接；所述热沉用于封装参考腔和吸收腔；所述吸收腔为带帽檐的正圆锥腔结构，所述热电堆上顶面连接吸收腔帽檐，热电堆的下底面连接热沉，所述压片通过聚酰亚胺垫片与吸收腔帽檐固定。

本发明的有益效果：

一、本发明所提供的绝对辐射计新型热结构设计各组件热接触紧密，削弱了环氧树脂胶分布不均匀以及非完美热接触对实验测量的影响；所述的参考腔与吸收腔呈背靠背式连接，起两方面作用：其一为消除偶然因素所引起的吸收腔温度响应的过大误差；其二为修正热沉温度漂移引起的测量数据偏差。

二、吸收腔采取带帽檐的正圆锥腔结构，且热电堆上顶面连接吸收腔，下底面连接热沉，该温度采集方式设计更为合理，加快了热沉与吸收腔之间的传递效率，降低了绝对辐射计实验测量的时间常数。

附图说明

图1为本发明所述的用于太阳辐照度定标的绝对辐射计的内部热结构的结构示意图；

图2为本发明所述的用于太阳辐照度定标的绝对辐射计的整体结构示意图。

图中：1、压片，2、聚酰亚胺垫片，3、热电堆，4、热沉，5、吸收腔，6、消杂光光阑，7、电机，8、主光阑，9、参考腔，10、38芯插头。

具体实施方式