[发明专利]空间环境下太阳模拟器辐照特性在线监测装置及监测方法在审
申请号: | 201810641092.X | 申请日: | 2018-06-21 |
公开(公告)号: | CN108871564A | 公开(公告)日: | 2018-11-23 |
发明(设计)人: | 孙永雪;夏振涛;韩海波;王珂;刘玉庆;刘瑞芳 | 申请(专利权)人: | 上海卫星装备研究所 |
主分类号: | G01J1/42 | 分类号: | G01J1/42 |
代理公司: | 上海航天局专利中心 31107 | 代理人: | 圣冬冬 |
地址: | 200240 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 硅光电池探测器 太阳模拟器 辐照度 光斑 辐照特性 空间环境 均匀性 光路 衰减 氙灯 实时在线监测 数据采集系统 在线监测装置 光圈 长期试验 对角位置 互为备份 情况判断 实时比对 试验过程 同一水平 影响试验 真空容器 氙灯功率 度数 辐照 时间轴 衰减量 温控 支架 失调 监测 保证 发现 | ||
本发明提供了一种空间环境下大型太阳模拟器辐照特性实时在线监测方法,该方法主要使用硅光电池探测器、支架和数据采集系统,在大型太阳模拟器光路中充分利用边缘光圈,在不影响试验件所需光斑的前提下,在太阳模拟器真空容器内设置4个温控的高精度硅光电池探测器,在试验过程中对角位置的硅光电池探测器用于实时比对整个光斑的辐照度均匀性,以便第一时间发现因某盏氙灯故障导致的均匀性瞬间失调;同一水平的硅光电池探测器互为备份,取全部硅光电池探测器平均值表征当前太阳模拟器的辐照度数据,通过时间轴的辐照度变化情况判断氙灯及光路的衰减,在衰减超过5%时可以适当提高氙灯功率来补偿辐照度的衰减量,从而保证长期试验的辐照度的准确性。
技术领域
本发明涉及一种空间环境下太阳模拟器辐照特性在线监测方法。
背景技术
太阳模拟器是目前最精确的外热流模拟设备,目前很多太阳模拟器试验,因试验时间短、辐照特性定量化要求低,或者因可能会对试验件产生遮挡、探测器温控难等因素未实施在线监测,只在常温常压下对太阳模拟器的辐照特性进行测试,真空低温下以及试验过程中均不监测,仅凭氙灯功率对试验光照情况进行判断;但对于大型太阳模拟器试验,试验周期长,辐照特性定量化要求高,若不在试验中进行实时监测,氙灯衰减造成的辐照度下降无法及时做出调整;所以为了确保在外热流模拟试验过程中提供稳定、准确的太阳光,需要对试验过程中太阳模拟器辐照度及辐照特性进行实时在线监测。
发明内容
本发明的目的在于提供一种空间环境下太阳模拟器辐照特性在线监测装置及监测方法。
为解决上述问题,本发明提供一种空间环境下太阳模拟器辐照特性在线监测装置,包括:
温控的高精度硅光电池探测器,分布在太阳模拟器真空容器内,且处于太阳模拟器光斑内,其中,对角位置的硅光电池探测器用于在试验过程中实时比对整个光场的辐照度均匀性,同一水平的硅光电池探测器互为备份,每一个硅光电池探测器通过光阑感光;
设置于所述硅光电池探测器的加热片和温度传感器;
数据采集系统,所述数据采集系统与硅光电池探测器的测控线路连接。
进一步的,在上述空间环境下太阳模拟器辐照特性在线监测装置中,所述数据采集系统,对硅光电池探测器进行温控和实时辐照度数据采集。
进一步的,在上述空间环境下太阳模拟器辐照特性在线监测装置中,所述数据采集系统将硅光电池探测器的温度控制在50±1℃。
进一步的,在上述空间环境下太阳模拟器辐照特性在线监测装置中,所述数据采集系统通过所述测控线路采集所述硅光电池探测器输出的电信号值,根据所述电信号值计算得出相对辐照度反馈值和预先设定值调整太阳模拟器氙灯供电电源的输出电流,并实时显示太阳模拟器的辐照不均匀性和不稳定度。
进一步的,在上述空间环境下太阳模拟器辐照特性在线监测装置中,所述数据采集系统远程通过控制所述加热片对硅光电池探测器进行加热,所述温度传感器将硅光电池探测器的实际温度值反馈给所述数据采集系统,形成闭环控制,所述数据采集系统实时显示温度的目标值和温度实际值。
进一步的,在上述空间环境下太阳模拟器辐照特性在线监测装置中,还包括硅光电池探测器安装在支架上,支架穿过太阳模拟器的真空容器的热沉直接焊接在太阳模拟器真空容器上。
进一步的,在上述空间环境下太阳模拟器辐照特性在线监测装置中,所述支架涂有黑漆。
本发明提供的另一技术方案是一种空间环境下太阳模拟器辐照特性在线监测方法,包括:
将支架涂黑漆,在太阳模拟器体均匀辐照范围内,穿过热沉直接焊接在太阳模拟器真空容器上;
将硅光电池探测器固定在支架上;
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