CN203433371U - 全自动跟踪太阳直接辐射表 - Google Patents
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Abstract
一种全自动跟踪太阳直接辐射表，其特殊之处是：包括太阳直接辐射传感器，用于接受太阳光垂直照射并实时测量太阳直接辐射值；光平衡传感器Ⅰ，用于感应太阳相对于太阳直接辐射传感器的高度角偏移量；光平衡传感器Ⅱ，用于感应太阳相对于太阳直接辐射传感器的水平方向偏移量；台架，用于将太阳直接辐射传感器、光平衡传感器固定于同一平面；驱动装置，用于驱动台架在垂直方向和水平方向上运动，实现双轴跟踪；微控制器，用于向驱动装置发出命令，台架运动使太阳光垂直照射到太阳直接辐射传感器内，计算出全天的太阳直接辐射量。其具有自动调正太阳赤纬角、对太阳实现全天候实时追踪，测量精度高，跟踪速度快等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳辐射的测量设备，特别是一种双轴跟踪的全自动跟踪太阳直接辐射表。广泛应用于太阳能利用、气象、农业、建筑材料及生态考查部门。
背景技术
传统的太阳直接辐射表采用一维跟踪，即从东向西，每天需调整太阳赤纬角，而且跟踪精度差。
发明内容
本实用新型的目的是为了提供一种使太阳光垂直照射到辐射传感器上、太阳赤纬角自动调正、对太阳实现全天候自动实时追踪的全自动跟踪太阳直接辐射表，测量精度高，跟踪速度快，无需每天繁琐调试和经常性维护。
本实用新型的技术方案是：
该全自动跟踪太阳直接辐射表，其特殊之处是：包括
太阳直接辐射传感器，用于接受太阳光垂直照射并实时测量太阳直接辐射值；
光平衡传感器Ⅰ，用于感应太阳相对于所述太阳直接辐射传感器的高度角偏移量；
光平衡传感器Ⅱ，用于感应太阳相对于所述太阳直接辐射传感器的水平方向偏移量；
台架，用于将所述太阳直接辐射传感器、光平衡传感器Ⅰ和光平衡传感器Ⅱ固定于同一平面；
驱动装置，用于与所述台架相连接并驱动台架在垂直方向和水平方向上运动，实现双轴跟踪；
微控制器，用于接收来自所述光平衡传感器Ⅰ和光平衡传感器Ⅱ的偏移量信号并向所述驱动装置发出驱动台架在垂直方向或水平方向上运动的命令，使太阳光垂直照射到所述太阳直接辐射传感器内；并实时接收太阳直接辐射值信号，计算出全天的太阳直接辐射量。
所述太阳直接辐射传感器的光筒内设有锥面内筒、光栏、热电堆和干燥剂，所述热电堆表面涂有黑色涂层，其热结点设于所述黑色涂层上，冷结点设于机体内，使其在线性范围内产生的温差电势与太阳直接辐照度成正比。
所述驱动装置由固定于底座内的水平电机、安装于齿轮箱内的俯仰电机、齿轮传动机构组成，所述台架下方固定有支架，所述支架与所述齿轮箱利用传动轴连接，所述齿轮传动机构由固定在所述俯仰电机输出轴上的齿轮Ⅰ、设于所述传动轴上并与所述齿轮Ⅰ相啮合的齿轮Ⅱ组成，所述水平电机的输出轴端部伸出底座与所述齿轮箱底部紧固连接。以达到俯仰电机转动时，传动轴带动支架及设有太阳直接辐射传感器与光平衡传感器Ⅰ、Ⅱ的台架沿垂直方向转动，水平电机转动时，其输出轴带动齿轮箱、支架和台架一起沿水平方向转动。
本实用新型的优点是：由于采用两个四象限光平衡传感器，并采用二维自动跟踪方式，在跟踪水平方向偏移量的同时，实现太阳赤纬角（太阳高度角）的跟踪自动调整，自动跟踪太阳运行。光平衡传感器反应灵敏，即使是微弱的信号，也能产生相应，因此无论安装在哪个经纬度 ，也无论何种天气条件，均能精确的测量出每天不同时刻太阳直接辐射值和全天的太阳直接辐射量。无需调试、无需维护，测量精度高，跟踪速度快，是户外测量太阳直接辐射的最好选择。
本实用新型与传统的半自动太阳直接辐射表相比优点如下表：
| 传统太阳直接辐射表 | 本实用新型 | |
| 调试 | 需每天调试一次 | 无需调试 |
| 维护 | 需每周维护两次 | 无需维护 |
| 跟踪方式 | 一维跟踪 | 二维全方位跟踪 |
| 跟踪精度 | ﹤±1.0° | ﹤±0.5° |
| 跟踪速度 | 慢，会出现偏差 | 快，全天无偏差 |
| 工作方式 | 半自动测量 | 全自动测量 |
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图（省略微控制器）；
图2是本实用新型的太阳直接辐射传感器的光筒的剖视图；
图3是本实用新型的原理图。
图中：光平衡传感器Ⅰ1、光平衡传感器Ⅱ2、太阳直接辐射传感器3、光筒301、内筒302、光栏303、热电堆304、台架4、支架5、传动轴6、俯仰电机7、齿轮箱8、底座9、水平电机10、齿轮Ⅰ11、齿轮Ⅱ12。
具体实施方式
如图所示，该全自动跟踪太阳直接辐射表，包括太阳直接辐射传感器3、光平衡传感器Ⅰ1、光平衡传感器Ⅱ2、台架4、驱动装置、微控制器。
其中，太阳直接辐射传感器3，用于接受太阳光垂直照射并实时测量太阳直接辐射值。光平衡传感器Ⅰ1采用粗调方式，用于感应太阳相对于所述太阳直接辐射传感器3的高度角偏移量。光平衡传感器Ⅱ2采用细调方式，用于感应太阳相对于所述太阳直接辐射传感器3的水平方向偏移量。台架4，用于将所述太阳直接辐射传感器3、光平衡传感器Ⅰ1和光平衡传感器Ⅱ2固定于同一平面。驱动装置，用于与所述台架4相连接并驱动台架4在垂直方向和水平方向上运动。微控制器，用于接收来自所述光平衡传感器Ⅰ1和光平衡传感器Ⅱ2的偏移量信号并向所述驱动装置发出驱动台架4在垂直方向或水平方向上运动的命令，使太阳光垂直照射到所述太阳直接辐射传感器3内，并实时接收太阳直接辐射值信号，计算出全天的太阳直接辐射量，其采用高性能微处理器、具有大容量存储器，跟踪软件按照太阳运动轨迹与光追踪相结合方式运行。
所述太阳直接辐射传感器3的光筒301内设有锥面内筒302、光栏303、感应部件和干燥剂，锥面内筒302、光栏303防止杂散光进入，感应部件采用线绕电镀或多接点热电堆304，本实施例采用多接点热电堆304，所述热电堆304表面涂有黑色涂层，其热结点设于所述黑色涂层上，冷结点设于机体内，使其在线性范围内产生的温差电势与太阳直接辐照度成正比。
所述驱动装置由固定于底座9内的水平电机10、安装于齿轮箱8内的俯仰电机7、齿轮传动机构11组成，所述台架4下方固定有支架5，所述支架5与所述齿轮箱8利用传动轴6连接，所述齿轮传动机构11由固定在所述俯仰电机7输出轴上的齿轮Ⅰ11、设于所述传动轴6上并与所述齿轮Ⅰ11相啮合的齿轮Ⅱ12组成，所述水平电机10的输出轴端部伸出底座9与所述齿轮箱8底部紧固连接。
工作过程：当太阳高度角发生变化时，光平衡传感器Ⅰ1发出信号给微控制器，微控制器驱动俯仰电机7运转，传动轴6带动支架及设有太阳直接辐射传感器3与光平衡传感器Ⅰ、Ⅱ1、2的台架4沿垂直方向转动（俯仰运动），使太阳光垂直照射到太阳直接传感器3的光筒内的感应部件上。当水平方向发生偏移时，光平衡传感器Ⅱ2发出信号给微控制器，微控制器驱动水平电机10运转，其输出轴带动齿轮箱8、支架5和台架4一起沿水平方向转动。使太阳光垂直照射到太阳直接辐射传感器3的光筒内的感应部件上。实现二维自动跟踪，从而实现全天候对太阳的自动跟踪。水平运行角度（太阳方位角）范围为0-270°，垂直调整角度（太阳赤纬角）范围为-45°～+45°。
本实用新型所述的辐射表可与日照时数记录仪连接，当太阳直接辐射值超过120W/㎡时日照时数记录仪可直接测量日照时数。
Claims (3)
1.一种全自动跟踪太阳直接辐射表，其特征在于：包括
太阳直接辐射传感器，用于接受太阳光垂直照射并实时测量太阳直接辐射值；
光平衡传感器Ⅰ，用于感应太阳相对于所述太阳直接辐射传感器的高度角偏移量；
光平衡传感器Ⅱ，用于感应太阳相对于所述太阳直接辐射传感器的水平方向偏移量；
台架，用于将所述太阳直接辐射传感器、光平衡传感器Ⅰ和光平衡传感器Ⅱ固定于同一平面；
驱动装置，用于与所述台架相连接并驱动台架在垂直方向和水平方向上运动，实现双轴跟踪；
微控制器，用于接收来自所述光平衡传感器Ⅰ和光平衡传感器Ⅱ的偏移量信号并向所述驱动装置发出驱动台架在垂直方向或水平方向上运动的命令，使太阳光垂直照射到所述太阳直接辐射传感器内；并实时接收太阳直接辐射值信号，计算出全天的太阳直接辐射量。
2.根据权利要求1所述的全自动跟踪太阳直接辐射表，其特征在于：所述太阳直接辐射传感器的光筒内设有锥面内筒、光栏、热电堆和干燥剂，所述热电堆表面涂有黑色涂层，其热结点设于所述黑色涂层上，冷结点设于机体内。
3.根据权利要求1所述的全自动跟踪太阳直接辐射表，其特征在于：所述驱动装置由固定于底座内的水平电机、安装于齿轮箱内的俯仰电机、齿轮传动机构组成，所述台架下方固定有支架，所述支架与所述齿轮箱利用传动轴连接，所述齿轮传动机构由固定在所述俯仰电机输出轴上的齿轮Ⅰ、设于所述传动轴上并与所述齿轮Ⅰ相啮合的齿轮Ⅱ组成，所述水平电机的输出轴端部伸出底座与所述齿轮箱底部紧固连接。
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104536468A (zh) * | 2014-12-23 | 2015-04-22 | 江苏省无线电科学研究所有限公司 | 用于太阳跟踪器上辐射传感器的对准调节装置 |
| CN104635758A (zh) * | 2014-12-16 | 2015-05-20 | 衢州职业技术学院 | 太阳直射面辐射传感器及其控制方法 |
| CN104897278A (zh) * | 2015-04-28 | 2015-09-09 | 上海电力设计院有限公司 | 槽式集热器太阳辐射量的测量系统及其测量方法 |
| CN105094156A (zh) * | 2015-09-01 | 2015-11-25 | 西安文理学院 | 一种杯型分布式光伏发电自跟踪系统及控制方法 |
| CN105652901A (zh) * | 2016-04-11 | 2016-06-08 | 范多旺 | 一种用于高倍聚光光伏电热联供系统的太阳能跟踪系统 |
| CN107656302A (zh) * | 2017-09-26 | 2018-02-02 | 河海大学常州校区 | 一种槽式太阳能聚光集热器太阳辐射强度测量装置 |
| CN117848490A (zh) * | 2024-03-07 | 2024-04-09 | 华中科技大学 | 一种太阳直接辐射测量装置 |
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Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104635758A (zh) * | 2014-12-16 | 2015-05-20 | 衢州职业技术学院 | 太阳直射面辐射传感器及其控制方法 |
| CN104536468A (zh) * | 2014-12-23 | 2015-04-22 | 江苏省无线电科学研究所有限公司 | 用于太阳跟踪器上辐射传感器的对准调节装置 |
| CN104536468B (zh) * | 2014-12-23 | 2017-04-12 | 江苏省无线电科学研究所有限公司 | 用于太阳跟踪器上辐射传感器的对准调节装置 |
| CN104897278A (zh) * | 2015-04-28 | 2015-09-09 | 上海电力设计院有限公司 | 槽式集热器太阳辐射量的测量系统及其测量方法 |
| CN105094156A (zh) * | 2015-09-01 | 2015-11-25 | 西安文理学院 | 一种杯型分布式光伏发电自跟踪系统及控制方法 |
| CN105652901A (zh) * | 2016-04-11 | 2016-06-08 | 范多旺 | 一种用于高倍聚光光伏电热联供系统的太阳能跟踪系统 |
| CN107656302A (zh) * | 2017-09-26 | 2018-02-02 | 河海大学常州校区 | 一种槽式太阳能聚光集热器太阳辐射强度测量装置 |
| CN107656302B (zh) * | 2017-09-26 | 2019-12-03 | 河海大学常州校区 | 一种槽式太阳能聚光集热器太阳辐射强度测量装置 |
| CN117848490A (zh) * | 2024-03-07 | 2024-04-09 | 华中科技大学 | 一种太阳直接辐射测量装置 |
| CN117848490B (zh) * | 2024-03-07 | 2024-05-14 | 华中科技大学 | 一种太阳直接辐射测量装置 |
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