專利名稱：太陽輻射模擬器輻照強(qiáng)度測(cè)量掃描器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境模擬技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及大型可擴(kuò)展太陽輻射模擬試驗(yàn)系統(tǒng)中輻 射強(qiáng)度測(cè)量的設(shè)備。
背景技術(shù)：
國軍標(biāo)中對(duì)太陽輻射模擬器輻照強(qiáng)度的要求是日照總輻照強(qiáng)度1120士 10% W/ m2，不均勻度< 10%。但是，國軍標(biāo)中對(duì)太陽輻射模擬器輻照強(qiáng)度測(cè)量方法沒有明確要求， 美軍標(biāo)對(duì)于輻照強(qiáng)度測(cè)量?jī)x器做了一定的要求。但是，并沒有給出太陽輻射模擬器輻照強(qiáng) 度測(cè)量掃描的結(jié)構(gòu)。因此，尋求一種適應(yīng)大空間尺寸變化要求的太陽輻射模擬器輻照強(qiáng)度 測(cè)量掃描器非常必要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種太陽輻射模擬器輻照強(qiáng)度測(cè)量掃描器，該掃描器的搭 載平臺(tái)上可以設(shè)置太陽輻射模擬器輻照強(qiáng)度的測(cè)量探頭，并帶動(dòng)該探頭在設(shè)定的平面上進(jìn) 行可控的二維運(yùn)動(dòng)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案，本發(fā)明的太陽輻射模擬器輻照強(qiáng)度測(cè)量掃描器，包括若干段的縱向軌道和通過摩 擦輪在縱向軌道上縱向移動(dòng)的與縱向軌道垂直的橫向支架，縱向軌道通過軌道端部的方管 將兩平行的鋼管進(jìn)行焊接，若干段縱向軌道的鋼管之間通過鋼管一頭的錐形突起與另一鋼 管插接固定，橫向支架下的摩擦輪通過減速器由微型電機(jī)驅(qū)動(dòng)，縱向軌道通過拉緊在方管 之間的花籃螺栓而拉緊成連續(xù)軌道，橫向支架包括有橫向軌道、牽引鏈條和輻照強(qiáng)度測(cè)量 儀安裝平臺(tái)，輻照強(qiáng)度測(cè)量?jī)x安裝平臺(tái)通過牽引鏈條沿橫向軌道運(yùn)動(dòng)，其上固定有輻照強(qiáng) 度測(cè)量?jī)x并引出測(cè)量電纜，若干段的縱向軌道的端頭設(shè)置有電纜轉(zhuǎn)接盒，外部電纜連接到 電纜轉(zhuǎn)接盒上，從電纜轉(zhuǎn)接盒引出活動(dòng)電纜，活動(dòng)電纜再連接到橫向支架底部中心設(shè)置的 電纜轉(zhuǎn)接盒上，電纜在此轉(zhuǎn)接為連接輻照強(qiáng)度測(cè)量?jī)x安裝平臺(tái)的電纜。其中，輻照強(qiáng)度測(cè)量?jī)x安裝平臺(tái)上有鏈輪，鏈輪由微型電機(jī)通過減速器帶動(dòng)。在橫 向支架上鋪設(shè)有鏈條，鏈輪沿鏈條運(yùn)動(dòng)。其中，橫向支架的內(nèi)部設(shè)置有滑槽，滑槽作為兩組導(dǎo)引輪的引導(dǎo)軌道，導(dǎo)引輪設(shè)置 在輻照強(qiáng)度測(cè)量?jī)x安裝平臺(tái)兩側(cè)，來限定輻照強(qiáng)度測(cè)量?jī)x安裝平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)范圍。其中，輻照強(qiáng)度測(cè)量?jī)x隨著橫向支架沿縱向軌道縱向運(yùn)動(dòng)，并隨著安裝平臺(tái)沿橫 向支架的運(yùn)動(dòng)而橫向運(yùn)動(dòng)。其中，縱向軌道和橫向軌道的端頭都設(shè)置行程開關(guān)，用于感應(yīng)橫向支架和輻照強(qiáng) 度測(cè)量?jī)x安裝平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)位置。進(jìn)一步地，縱向運(yùn)動(dòng)和橫向運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)都帶有減速器，在減速器的輸出軸連 接旋轉(zhuǎn)編碼器，編碼信號(hào)可以通過信號(hào)電纜傳送出去，以此來確定縱向和橫向運(yùn)行距離。優(yōu) 選在測(cè)量中，縱向和橫向的空間檢測(cè)步長(zhǎng)由外部控制器設(shè)定為10mm。
進(jìn)一步地，優(yōu)選縱向軌道之間的軌距為400mm，每2m為一段。本發(fā)明的太陽輻射模擬器輻照強(qiáng)度測(cè)量掃描器能夠通過組合使用，適應(yīng)不同大小 試驗(yàn)空間輻照強(qiáng)度測(cè)量的需求。該設(shè)備使步入式太陽輻射模擬器系統(tǒng)的研制成為可能，作 為單光源配光曲線平面測(cè)量架促進(jìn)了對(duì)太陽輻射模擬器燈陣系統(tǒng)的研究。本發(fā)明太陽輻射 模擬器輻照強(qiáng)度測(cè)量掃描器可成功組合應(yīng)用在太陽輻射模擬器的有效區(qū)域光強(qiáng)分布測(cè)量 中，對(duì)有效區(qū)域中的光強(qiáng)分布進(jìn)行了平面掃描測(cè)量。掃描的橫向和縱向的分辨率為10mm。


圖1是本發(fā)明的太陽輻射模擬器輻照強(qiáng)度測(cè)量掃描器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1為縱向軌道；2為方管；3為橫向支架；4為摩擦輪；5為錐形突起；6為花籃 螺栓；7為輻照強(qiáng)度測(cè)量?jī)x安裝平臺(tái)；8為導(dǎo)引輪。
具體實(shí)施例方式以下參照附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明。圖1給出了本發(fā)明的太陽輻射模擬器輻照強(qiáng)度測(cè)量掃描器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1 所示，本發(fā)明的太陽輻射模擬器輻照強(qiáng)度測(cè)量掃描器包括若干段的縱向軌道和通過摩擦輪 在縱向軌道1上縱向移動(dòng)的與縱向軌道垂直的橫向支架3，縱向軌道通過軌道端部的方管2 將兩平行的鋼管進(jìn)行焊接，若干段縱向軌道的鋼管之間通過鋼管一頭的錐形突起5與另一 鋼管插接固定，橫向支架下的摩擦輪4通過減速器由微型電機(jī)驅(qū)動(dòng)，縱向軌道通過拉緊在 方管之間的花籃螺栓6而拉緊成連續(xù)軌道，橫向支架3包括有橫向軌道、牽引鏈條和輻照強(qiáng) 度測(cè)量?jī)x安裝平臺(tái)7，輻照強(qiáng)度測(cè)量?jī)x安裝平臺(tái)7通過牽引鏈條沿橫向軌道運(yùn)動(dòng)，其上固定 有輻照強(qiáng)度測(cè)量?jī)x并引出測(cè)量電纜，若干段的縱向軌道的端頭設(shè)置有電纜轉(zhuǎn)接盒，外部電 纜連接到電纜轉(zhuǎn)接盒上，從電纜轉(zhuǎn)接盒引出活動(dòng)電纜，活動(dòng)電纜再連接到橫向支架底部中 心設(shè)置的電纜轉(zhuǎn)接盒上，電纜在此轉(zhuǎn)接為連接輻照強(qiáng)度測(cè)量?jī)x安裝平臺(tái)的電纜。其中，輻照強(qiáng)度測(cè)量?jī)x安裝平臺(tái)上有鏈輪，鏈輪由微型電機(jī)通過減速器帶動(dòng)。在橫 向支架上鋪設(shè)有鏈條，鏈輪沿鏈條運(yùn)動(dòng)。具體來說，2根(35 25mm的鋼管通過方管2焊接連接后作為縱向軌道1，軌距為 400mm,每2m為一節(jié)，第一節(jié)的端頭有電纜轉(zhuǎn)接盒，外部電纜連接到轉(zhuǎn)接盒上，轉(zhuǎn)接盒引出 活動(dòng)電纜，連接到橫向支架3上，橫向支架3下有微型電機(jī)通過減速器帶動(dòng)的摩擦輪4，可以 帶動(dòng)整個(gè)橫向支架在縱向軌道上行走。鋼管做的軌道的一頭設(shè)錐形突起5，可以插入下一節(jié) 的管中，作為定位?？v向軌道單元之間采用花籃螺栓6拉緊，連接成為連續(xù)的軌道。橫向支架長(zhǎng)度為3m，長(zhǎng)邊由5#槽鋼構(gòu)成，開口向內(nèi)，5#槽鋼的槽作為導(dǎo)引輪8的 引導(dǎo)軌道，6 30mm的導(dǎo)引輪安裝在輻照強(qiáng)度測(cè)量?jī)x安裝平臺(tái)7上，共4個(gè)，每2個(gè)為1組， 在2個(gè)導(dǎo)引槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)，以此來限定輻照強(qiáng)度測(cè)量?jī)x安裝平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)范圍。由于設(shè)備主體為金屬結(jié)構(gòu)，需要防止漏電對(duì)操作人員造成觸電傷害，所以選擇縱 向和橫向運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)電壓為24v，低于人體的有感電壓閾值。掃描器縱向運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的方法是橫向支架利用摩擦輪在縱向軌道上行走。縱向軌道 為平行雙軌?？v向軌道軌距的設(shè)計(jì)原則是考慮橫向支架的重心是變化的，縱向軌道間距保 證橫向支架的重心無論如何變化，也不會(huì)越出縱向軌距，以此保證橫向支架不會(huì)傾倒?？v向軌道為單元模塊，每個(gè)軌道單元之間可以通過緊固后連接為整體，單元的數(shù)量可以根據(jù)需 要進(jìn)行拼接，便于靈活地增加軌道長(zhǎng)度。 盡管上文對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行了詳細(xì)的描述和說明，但應(yīng)該指明的是， 我們可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行各種改變和修改，但這些都不脫離本發(fā)明的精神和所附的權(quán) 利要求所記載的范圍。
權(quán)利要求
一種太陽輻射模擬器輻照強(qiáng)度測(cè)量掃描器，包括若干段的縱向軌道和通過摩擦輪在縱向軌道上縱向移動(dòng)的與縱向軌道垂直的橫向支架，縱向軌道通過軌道端部的方管將兩平行的鋼管進(jìn)行焊接，若干段縱向軌道的鋼管之間通過鋼管一頭的錐形突起與另一鋼管插接固定，橫向支架下的摩擦輪通過減速器由微型電機(jī)驅(qū)動(dòng)，縱向軌道通過拉緊在方管之間的花籃螺栓而拉緊成連續(xù)軌道，橫向支架包括有橫向軌道、牽引鏈條和輻照強(qiáng)度測(cè)量?jī)x安裝平臺(tái)，輻照強(qiáng)度測(cè)量?jī)x安裝平臺(tái)通過牽引鏈條沿橫向軌道運(yùn)動(dòng)，其上固定有輻照強(qiáng)度測(cè)量?jī)x并引出測(cè)量電纜，若干段的縱向軌道的端頭設(shè)置有電纜轉(zhuǎn)接盒，外部電纜連接到電纜轉(zhuǎn)接盒上，從電纜轉(zhuǎn)接盒引出活動(dòng)電纜，活動(dòng)電纜再連接到橫向支架底部中心設(shè)置的電纜轉(zhuǎn)接盒上，電纜在此轉(zhuǎn)接為連接輻照強(qiáng)度測(cè)量?jī)x安裝平臺(tái)的電纜。
2.如權(quán)利要求1所述的掃描器，其特征在于，輻照強(qiáng)度測(cè)量?jī)x安裝平臺(tái)上設(shè)置有鏈輪， 鏈輪由微型電機(jī)通過減速器帶動(dòng)，其中，輻照強(qiáng)度測(cè)量?jī)x安裝平臺(tái)上有鏈輪，鏈輪由微型電 機(jī)通過減速器帶動(dòng)，在橫向支架上鋪設(shè)有鏈條，鏈輪沿鏈條運(yùn)動(dòng)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的掃描器，其特征在于，橫向支架的內(nèi)部設(shè)置有滑槽，滑槽作 為導(dǎo)引輪的引導(dǎo)軌道，導(dǎo)引輪設(shè)置在輻照強(qiáng)度測(cè)量?jī)x安裝平臺(tái)兩側(cè)，來限定輻照強(qiáng)度測(cè)量 儀安裝平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)范圍。
4.如權(quán)利要求1或2所述的掃描器，其特征在于，輻照強(qiáng)度測(cè)量?jī)x隨著橫向支架沿縱向 軌道縱向運(yùn)動(dòng)，并隨著安裝平臺(tái)沿橫向支架的運(yùn)動(dòng)而橫向運(yùn)動(dòng)。
5.如權(quán)利要求1或2所述的掃描器，其特征在于，縱向軌道和橫向軌道的端頭都設(shè)置行 程開關(guān)，用于感應(yīng)橫向支架和輻照強(qiáng)度測(cè)量?jī)x安裝平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)位置。
6.如權(quán)利要求1或2所述的掃描器，其特征在于，縱向運(yùn)動(dòng)和橫向運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)都帶 有減速器，在減速器的輸出軸連接旋轉(zhuǎn)編碼器，編碼信號(hào)可以通過信號(hào)電纜傳送出去，以此 來確定縱向和橫向運(yùn)行距離。
7.如權(quán)利要求6所述的掃描器，其特征在于，在測(cè)量中，縱向運(yùn)動(dòng)和橫向運(yùn)動(dòng)的空間檢 測(cè)步長(zhǎng)可以由外部控制器設(shè)定為10mm。
8.如權(quán)利要求1或2所述的掃描器，其特征在于，縱向軌道之間的軌距為400mm，每2m 為一段。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種太陽輻射模擬器輻照強(qiáng)度測(cè)量掃描器，包括若干段的縱向軌道和通過摩擦輪在縱向軌道上縱向移動(dòng)的與縱向軌道垂直的橫向支架，輻照強(qiáng)度測(cè)量?jī)x隨著橫向支架沿縱向軌道移動(dòng)而縱向移動(dòng)，隨著測(cè)量?jī)x平臺(tái)沿橫向支架移動(dòng)而實(shí)現(xiàn)橫向移動(dòng)。本發(fā)明太陽輻射模擬器輻照強(qiáng)度測(cè)量掃描器可成功組合應(yīng)用在太陽輻射模擬器的有效區(qū)域光強(qiáng)分布測(cè)量中，對(duì)有效區(qū)域中的光強(qiáng)分布進(jìn)行了平面掃描測(cè)量。掃描的橫向和縱向的分辨率為10mm。
文檔編號(hào)G01J1/04GK101806618SQ200910009089
公開日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2009年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月17日
發(fā)明者劉松, 盧連成, 宋道宏, 肖力田, 諸方舟 申請(qǐng)人:總裝備部工程設(shè)計(jì)研究總院