全自動太陽光度計制造技術

本實用新型專利技術涉及一種全自動太陽光度計，由儀器主體和控制箱組成，其特征在于，儀器主體包括：托盤；雙光學瞄準筒，數量為九個，均勻固定在托盤的上表面；分光濾光片，數量為九個，顏色不同，分別固定于九個雙光學瞄準筒的上口，分別用于吸收以下九種波長：340nm，380nm，440nm，500nm，675nm，870nm，936nm，1020nm，1640nm；硅探測器；四象限探測器；GPS衛星定位跟蹤器；仰角轉動支架；水平轉動支座；角度傳感器；濕度傳感器。解決了現有分時太陽光度計對不同光譜分時測量存在時差的問題，結構簡單、使用可靠，同時測量9個光譜波段的太陽和天空的輻射值，滿足當前太陽及天空大氣測量所需。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種全自動太陽光度計，適用于環保、氣象、太陽能、海洋等研究機構。
技術介紹
隨著科學技術的發展，人們對周圍環境要求隨之提高，對大氣氣溶膠的物理光學性質的了解掌握也提到日程。太陽光度計主要用于測量太陽和天空在可見光和近紅外的不同波段、不同方向、不同時間的輻射亮度，來推算大氣氣溶膠、水汽、臭氧等成分的特性，用于大氣環境監測，衛星校正等。但現有的太陽光度計均為分時太陽光度計，即只能測量某一時刻一種光譜波段的太陽和天空的輻射值，利用分時太陽光度計對不同光譜分時測量存在時差，故對測量數據的準確性存在嚴重影響。
技術實現思路
本技術的目的是為了提供一種解決現有分時太陽光度計對不同光譜分時測量存在時差的問題的結構簡單、使用可靠的全自動太陽光度計，同時測量9個光譜波段的太陽和天空的輻射值，使用方便，測量快速敏捷精確，滿足當前太陽及天空大氣測量所需。本技術的技術方案是：一種全自動太陽光度計，由儀器主體和控制箱組成，其特征在于，所述儀器主體包括：托盤，其上表面為平面，其底面對稱設有兩個與上表面垂直的連接板；雙光學瞄準筒，數量為九個，均勻固定在托盤的上表面；分光濾光片，數量為九個，顏色不同，分別固定于九個雙光學瞄準筒的上口，分別用于透過以下九種波長：340nm，380nm，440nm，500nm，675nm，870nm，936nm，1020nm，1640nm；硅探測器，內置于雙光學瞄準筒底部，用于接收太陽直輻射值，其輸出端通過電纜線連接到控制箱；四象限探測器，固定于托盤上表面，用于太陽自動跟蹤時的微調；GPS衛星定位跟蹤器，固定于托盤上表面，與四象限探測器對稱布置，用于當太陽被云遮擋或太陽光極弱時跟蹤太陽測量；仰角轉動支架，內設步進電機Ⅰ，步進電機Ⅰ的輸出軸通過連接板與托盤相連，用于使托盤隨電機轉動做俯仰轉動，赤緯角轉動范圍為0°-115°；水平轉動支座，內設步進電機Ⅱ，步進電機Ⅱ的輸出軸與仰角轉動支架底部連接，用于帶動仰角轉動支架和托盤做水平轉動，太陽方位角轉動范圍為15°～345°；角度傳感器，設于托盤左下角，用于角度測量；濕度傳感器，設于托盤右下角，用于保護光學元件。本技術的有益效果是：1、本技術在同一平面內設置九個雙光學瞄準筒，根據太陽光譜中的七種顏色及紫外和紅外共計九種光譜，在九個雙光學瞄準筒上分別設置與上述九種光譜相對應的不同顏色的濾光片，因此能夠在同一時刻同時測量九種光譜的太陽和天空的直接輻射值，進而實現對不同頻段、不同方向、不同時間段的太陽和天空直接輻射值的精確測量，實時采集和觀測輻射環境數據，顯著提高了太陽光譜分析精度以及了解掌握大氣汽溶膠的物理光學性質；2、本技術采用了太陽光跟蹤+旋轉角測量+GPS衛星定位追蹤技術，自動跟蹤太陽實時測量不同方向、不同時間的九個光譜的輻射值，由四象限傳感器做微調，由兩個步進電機做水平、俯仰轉動跟蹤，其跟蹤精度4小時小于0.5°，其測量誤差≤1％，線性度偏差小于0.1％，在340nm頻道分辨率達到0.1W/M2；3、本技術安裝有濕度傳感器，當濕度達到一定值時儀器自動關機保護光學系統；4、本技術安裝有角度傳感器可測出水平和俯仰角的數值，實現跟蹤反饋；5、本技術易攜帶、易安裝，使用可靠。附圖說明圖1是本技術的結構示意圖。圖中：1.托盤、2.四象限探測器、3.雙光學瞄準筒、4.分光濾光片、5.GPS衛星定位跟蹤器、6.濕度傳感器、7.連接板、8.仰角轉動支架、9.水平轉動支座、10.角度傳感器、11.硅探測器。具體實施方式如圖1所示，該全自動太陽光度計，由儀器主體和控制箱組成，其特征在于，所述儀器主體包括：托盤1，其上表面為平面，其底面對稱設有兩個與上表面垂直的連接板7；雙光學瞄準筒3，數量為九個，均勻固定在托盤1的上表面；分光濾光片4，數量為九個，顏色不同，分別固定于九個雙光學瞄準筒的上口，分別用于透過以下九種波長：340nm，380nm，440nm，500nm，675nm，870nm，936nm，1020nm，1640nm；硅探測器11，內置于雙光學瞄準筒3底部，用于接收太陽直輻射值，其輸出端通過電纜線連接到控制箱；四象限探測器2，固定于托盤1上表面，用于太陽自動跟蹤時的微調；GPS衛星定位跟蹤器5，固定于托盤1上表面，與四象限探測器2對稱布置，用于當太陽被云遮擋或太陽光極弱時跟蹤太陽測量；仰角轉動支架8，內設步進電機Ⅰ，步進電機Ⅰ的輸出軸通過連接板7與托盤1相連，用于使托盤1隨電機轉動做俯仰轉動，赤緯角轉動范圍為0°-115°；水平轉動支座9，內設步進電機Ⅱ，步進電機Ⅱ的輸出軸與仰角轉動支架8底部連接，用于帶動仰角轉動支架8和托盤1做水平轉動，太陽方位角轉動范圍為15°～345°；角度傳感器10，設于托盤1左下角，用于角度測量；濕度傳感器6，設于托盤1右下角，用于保護光學元件。運行過程：本技術每天起始由時間方程控制對準太陽的起始狀態，再由四象限探測器2做準確跟蹤，正常運行時由步進電機Ⅰ、Ⅱ驅動使托盤1做水平、俯仰轉動對準太陽。雨天時，濕度傳感器6發出信號給控制箱，控制箱下達指令關機保護光學系統。本儀器控制箱內設有數據傳輸系統、數據控制、數據儲存系統和數據通訊系統。測量數據可直接使用個人計算機實地讀取，也可通過MODEM遠程下載，也可通過485連接局域網，光纖連接實時采集、觀測輻射環境數據。本儀器結構緊湊，三防設計防護等級IP65級，防雷擊防干擾，還可在惡劣環境下工作，結構材質為輕金屬不銹鋼，防腐蝕。本儀器附有太陽能池板供電，功率為60W。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種全自動太陽光度計，由儀器主體和控制箱組成，其特征在于，所述儀器主體包括：托盤，其上表面為平面，其底面對稱設有兩個與上表面垂直的連接板；雙光學瞄準筒，數量為九個，均勻固定在托盤的上表面；分光濾光片，數量為九個，顏色不同，分別固定于九個雙光學瞄準筒的上口，分別用于透過以下九種波長：340nm，380nm，440nm，500nm，675nm，870nm，936nm，1020nm，1640nm；硅探測器，內置于雙光學瞄準筒底部，用于接收太陽直輻射值，其輸出端通過電纜線連接到控制箱；四象限探測器，固定于托盤上表面，用于太陽自動跟蹤時的微調；GPS衛星定位跟蹤器，固定于托盤上表面，與四象限探測器對稱布置，用于當太陽被云遮擋或太陽光極弱時跟蹤太陽測量；仰角轉動支架，內設步進電機Ⅰ，步進電機Ⅰ的輸出軸通過連接板與托盤相連，用于使托盤隨電機轉動做俯仰轉動，赤緯角轉動范圍為0°?115°；水平轉動支座，內設步進電機Ⅱ，步進電機Ⅱ的輸出軸與仰角轉動支架底部連接，用于帶動仰角轉動支架和托盤做水平轉動，太陽方位角轉動范圍為15°～345°；角度傳感器，設于托盤左下角，用于角度測量；濕度傳感器，設于托盤右下角，用于保護光學元件。...

【技術特征摘要】
1.一種全自動太陽光度計，由儀器主體和控制箱組成，其特征在于，所述儀器主體包括：托盤，其上表面為平面，其底面對稱設有兩個與上表面垂直的連接板；雙光學瞄準筒，數量為九個，均勻固定在托盤的上表面；分光濾光片，數量為九個，顏色不同，分別固定于九個雙光學瞄準筒的上口，分別用于透過以下九種波長：340nm，380nm，440nm，500nm，675nm，870nm，936nm，1020nm，1640nm；硅探測器，內置于雙光學瞄準筒底部，用于接收太陽直輻射值，其輸出端通過電纜線連接到控制箱；四象限探測器，固定于托盤上...

【專利技術屬性】
技術研發人員：聞濤，聞寶民，朱桂萍，何麗，閆春英，黃文，田成華，
申請(專利權)人：錦州陽光氣象科技有限公司，
類型：新型
國別省市：遼寧;21