CN108918419B - 一种太阳模拟器低辐照度微调节装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种太阳模拟器辐照度自动调节装置，它包括：透光板、减光转盘、减光转盘驱动器和支架；透光板中心设有减光转盘固定轴；减光转盘中心设有轴套，减光转盘与透光板轴接；透光板和减光转盘驱动器安装在支架上；所述的透光板为圆盘状，设有多个透光通孔，均匀分布在透光板上；所述的减光转盘是设有调光通孔，所述的调光通孔为弧形孔或弧形孔和圆孔组合；分别与各透光通孔在同一弧线上；减光转盘转动，调节光辐照度；本发明还提供了低辐照度微调节太阳模拟器，它是以氙灯为光源的模拟器，辐照度自动调节装设在椭球形聚光镜和光学积分器之间。可以检测和发现低辐照度光敏材料，微调节辐照度，检测结果精准，完整反应低辐照度条件下光敏材料的性能。

Description

一种太阳模拟器低辐照度微调节装置
技术领域
本发明属于光电探测器、光敏材料检测技术领域，涉及一种太阳模拟器低辐照度微调节装置及低辐照度微调节太阳模拟器，可检测光敏材料在低辐照度时的光敏感性及光敏范围。
背景技术
太阳模拟器作为一种重要的室内检测与试验装置，在航天、太阳能利用、气象科学、新材料开发、农林育种、医疗保健等领域具有广泛应用。
常见的太阳模拟器以短弧球形氙灯作为光源，其光谱与真实太阳光谱相近似，输出辐射能量较高。但短弧球形氙灯球形泡壳内有超高压惰性气体—氙气，点亮氙灯需要配有专门的电源，主要包括触发器和直流电源。点亮氙灯需要超高压供电，达到一定阈值后才能电离惰性气体后点亮，再由直流电源供电持续发光。因此点亮氙灯需要一定的电压，功率调节范围有限，不能够实现大范围的辐照调节。
目前，随着太阳能的利用与开发，尤其是微光光电探测器、光敏材料等的研制与生产，需要太阳模拟器既能输出不同范围的辐照度，辐射度调节范围日益增大，又能在低辐照度下具有较好的均匀性和稳定性，当前技术水平不能够满足实际需求。
发明内容
本发明的目的是为了为了解决用氙灯做光源的太阳模拟器不能实现低辐照度的问题，而提供一种太阳模拟器低辐照度微调节装置及低辐照度微调节太阳模拟器。
一种太阳模拟器辐照度自动调节装置，它包括：透光板（1）、减光转盘2、减光转盘驱动器53和支架5；
透光板（1）中心设有减光转盘固定轴11；减光转盘2中心设有轴套21，减光转盘2与透光板（1）轴接；透光板（1）和减光转盘驱动器53安装在支架5上；
所述的透光板（1）为圆盘状，设有多个透光通孔12，它们直径相同，均匀分布在透光板（1）上；
所述的减光转盘2是设有调光通孔22，所述的调光通孔22为弧形孔或弧形孔和圆孔组合；分别与各透光通孔12在同一弧线上，相应；
减光转盘驱动器驱动减光转盘2转动，调节光辐照度；
所述的弧形孔分为若干组，每组的每个弧形孔弧长为不同，呈等差数列；
所述的支架5上透光板槽51、齿盘槽52，透光板（1）嵌入透光板槽51内；
减光转盘驱动器包括:设在减光转盘2周围的齿23，驱动齿轮、伺服电机；伺服电机固定在支架5上；
驱动齿轮固定在伺服电机转子上，驱动齿轮在齿盘槽52内，与齿23啮合；
减光转盘驱动器还设有微动开关控制器54控制伺服电机；
所述的透光板（1）、减光转盘2和支架5是采用铟钢材料制成。
低辐照度微调节太阳模拟器，依次包括：氙灯光源、椭球形聚光镜、光学积分器、准直光学系统；所述的椭球形聚光镜和光学积分器之间设有上述的一种太阳模拟器辐照度自动调节装置。
使用时，启动伺服电机，驱动齿轮旋转，减光转盘2遮挡部分透光通孔12，光不能通过；一部分透光通孔12与减光转盘2上的调光通孔22重合，光线通过；减光转盘2通过转动不同的角度，遮挡不同数量透光通孔12，实现减光。实现在低幅照度范围内，微调节幅照度。
本发明提供了一种太阳模拟器辐照度自动调节装置，它包括：透光板（1）、减光转盘2、减光转盘驱动器53和支架5；透光板（1）中心设有减光转盘固定轴11；减光转盘2中心设有轴套21，减光转盘2与透光板（1）轴接；透光板（1）和减光转盘驱动器53安装在支架5上；所述的透光板（1）为圆盘状，设有多个透光通孔12，均匀分布在透光板（1）上；所述的减光转盘2是设有调光通孔22，所述的调光通孔22为弧形孔或弧形孔和圆孔组合；分别与各透光通孔12在同一弧线上；减光转盘2转动，调节光辐照度；本发明还提供了低辐照度微调节太阳模拟器，它是以氙灯为光源的模拟器，辐照度自动调节装设在椭球形聚光镜和光学积分器之间。可以检测和发现低辐照度光敏材料，微调节辐照度，检测结果精准，完整地反应低辐照度条件下光敏材料的性能。
附图说明
图1是本发明低辐照度微调节太阳模拟器示意图；
图2为本发明一种太阳模拟器低辐照度微调节装置的透光板（1）和减光转盘2的结构示意图；
图3为本发明一种太阳模拟器低辐照度微调节装置的5、15、25、45、65、95个重合透光孔变化状态示意图；
图4为本发明一种太阳模拟器低辐照度微调节装置的透光板（1）和减光转盘2的另一种实施方式示意图；
图5为本发明一种太阳模拟器辐照度自动调节装置的另一种实施方式3、9、30、54、72个重合透光孔变化状态示意图；
图6为本发明一种太阳模拟器低辐照度微调节装置的支架5示意图；
图7为本发明一种太阳模拟器低辐照度微调节装置的透光板（1）和减光转盘2嵌入支架5的剖面示意图。
具体实施方式
实施例1
参见图2-图7，一种太阳模拟器辐照度自动调节装置，它包括：透光板（1）、减光转盘2、减光转盘驱动器53和支架5；
透光板（1）中心设有减光转盘固定轴11；减光转盘2中心设有轴套21，减光转盘2与透光板（1）轴接；透光板（1）和减光转盘驱动器53安装在支架5上；
所述的透光板（1）为圆盘状，设有多个透光通孔12，它们直径相同，均匀分布在透光板（1）上；
所述的减光转盘2是设有调光通孔22，所述的调光通孔22为弧形孔或弧形孔和圆孔组合；分别与各透光通孔12在同一弧线上，相应；
所述的弧形孔分为若干组，每组的每个弧形孔弧长为不同，呈等差数列；
减光转盘驱动器驱动减光转盘2转动，调节光辐照度；
所述的支架5上透光板槽51、齿盘槽52，透光板（1）嵌入透光板槽51内；
减光转盘驱动器包括:设在减光转盘2周围的齿23，驱动齿轮、伺服电机；伺服电机固定在支架5上；
驱动齿轮固定在伺服电机转子上，驱动齿轮在齿盘槽52内，与齿23啮合；
减光转盘驱动器还设有微动开关控制器54控制伺服电机；
所述的透光板（1）、减光转盘2和支架5是采用铟钢材料制成。
使用时，启动伺服电机，驱动齿轮旋转，减光转盘2遮挡部分透光通孔12，光不能通过；一部分透光通孔12与减光转盘2上的调光通孔22重合，光线通过；减光转盘2通过转动不同的角度，遮挡不同数量透光通孔12，实现减光。实现在低幅照度范围内，微调节幅照度。
参见图2、规格为10×10透光板（1）1和规格为10×9+5减光转盘22，轴接嵌入支架5上后，通过驱动电机改变透光孔数量，透光孔12数量的增加是由圆心方向向外扩散展开，增加透光孔数量，通过透光孔数量及不同孔径的透光孔，改变通孔总面积，以达到需要的透光效果；
规格为10×10透光板（1）1和规格为10×9+5减光转盘22，能生成多个透光孔，透光孔透光渐变等级有10个，以图3所示的是分别为5孔、15孔、25孔、45孔、65孔、95孔，其他等级略。
参见图4规格为18×9透光板（1）3和规格为18×9减光转盘24，能生成多个透光孔，透光孔透光渐变等级规格有13个，以图5为例的是分别为3孔、9孔、30孔、54孔、72孔、162孔，其他等级略。
实施例2 低辐照度微调节太阳模拟器
请参见图1，低辐照度微调节太阳模拟器，依次包括：氙灯光源、椭球形聚光镜、光学积分器、准直光学系统；所述的椭球形聚光镜和光学积分器之间设有实施例1所述的一种太阳模拟器辐照度自动调节装置。

Claims (5)

1.低辐照度微调节太阳模拟器，依次包括：氙灯光源、椭球形聚光镜、光学积分器、准直光学系统，其特征在于：所述的椭球形聚光镜和光学积分器之间设有一种太阳模拟器辐照度自动调节装置；
所述的一种太阳模拟器辐照度自动调节装置，它包括：透光板(1)、减光转盘(2)、减光转盘驱动器(53)和支架(5)；
透光板(1)中心设有减光转盘固定轴11；减光转盘(2)中心设有轴套21，减光转盘(2)与透光板(1)轴接；透光板(1)和减光转盘驱动器(53)安装在支架(5)上；
所述的透光板(1)为圆盘状，设有多个透光通孔12，均匀分布在透光板(1)上；
所述的减光转盘(2)是设有多个调光通孔22，所述的调光通孔22为弧形孔或弧形孔和圆孔组合；分别与各透光通孔12在同一弧线上；
减光转盘驱动器驱动减光转盘(2)转动，调节光辐照度。
2.根据权利要求1所述的 低辐照度微调节太阳模拟器，其特征在于：所述的弧形孔分为若干组，每组的每个弧形孔弧长为不同，呈等差数列。
3.根据权利要求2所述的低辐照度微调节太阳模拟器，其特征在于：所述的支架(5)上透光板槽51、齿盘槽52，透光板(1)嵌入透光板槽51内。
4.根据权利要求3所述的低辐照度微调节太阳模拟器，其特征在于：所述的减光转盘驱动器包括:设在减光转盘(2)周围的齿23，驱动齿轮、伺服电机；伺服电机固定在支架(5)上；驱动齿轮固定在伺服电机转子上，驱动齿轮在齿盘槽52内，与齿23啮合；减光转盘驱动器还设有微动开关控制器54控制伺服电机。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的低辐照度微调节太阳模拟器，其特征在于：所述的透光板(1)、减光转盘(2)和支架(5)均采用铟钢材料制成。
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