CN213455845U - 一种太阳辐射表校准装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种太阳辐射表校准装置，包括底座和与底座固定连接的遮挡单元，所述遮挡单元包括柱状的遮挡杆和处于遮挡杆端部的遮挡片，所述遮挡杆远离遮挡片的一端与底座固定连接，所述底座上设置有监视辐射表和被校准总辐射表，所述底座与太阳能追踪器固定配合，监视辐射表和被校准总辐射表的轴向与太阳能追踪器的主光轴平行；所述遮挡片能够自动转动遮挡被校准总辐射表。本实用新型提供的太阳辐射表校准装置的优点在于：将底座固定在太阳能追踪器上，确保绝对辐射计、监视辐射表和被校准总辐射表始终与太阳光线平行，从而方便进行检测校准；通过遮挡片自动遮挡被校准总辐射表，校准过程一人即可进行操作，使用方便。

Description

一种太阳辐射表校准装置

技术领域

本实用新型涉及气象监测设备技术领域，尤其涉及一种太阳辐射表校准装置。

背景技术

目前太阳辐射传感器使用一段时间后，灵敏度会产生一定的变化，为保证其测量精度，需要定期对总辐射表进行校准，根据测量结果修正灵敏度系数。现有技术比较关注用于校准的光源系统，如公开号为CN110657886A的实用新型专利申请，就公开了一种辐射计校准用光源系统。

然而目前太阳辐射表校准机构的校准流程是在安装被校准总辐射表后手动对被校准总辐射表进行遮挡，并记录其处于不遮挡/遮挡状态下被校准总辐射表输出信号，将两值之差与直射辐射表标准器输出太阳辐照度量值进行计算得到其灵敏度。这种校准方式需要至少两个人的配合，一人专门对辐射表按照预定时间进行遮挡，另一人按时记录两个辐射表的电压值并进行计算，整个过程操作较为繁琐，而且两个人的配合会存在时间差，获取两个辐射表的数值时也会存在时间差，且缺少校准过程中太阳辐照度变化的监视，导致结果不准确。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种能够方便对辐射表进行校准操作的校准装置。

本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种太阳辐射表校准装置，包括底座和与底座固定连接的遮挡单元，所述遮挡单元包括柱状的遮挡杆和处于遮挡杆端部的遮挡片，所述遮挡杆远离遮挡片的一端与底座固定连接，所述底座上监视辐射表和被校准总辐射表，所述底座与太阳能追踪器固定配合，监视辐射表和被校准总辐射表的轴向与太阳能追踪器的主光轴平行；所述遮挡片能够自动转动遮挡被校准总辐射表。

将底座固定在太阳能追踪器上，确保监视辐射表和被校准总辐射表始终与太阳光线平行，从而方便进行检测校准；通过遮挡片自动遮挡被校准总辐射表，从而不需要工作人员单独的遮挡被校准总辐射表。可通过软件控制实现在不遮挡和遮挡条件下，利用采集器自动采集记录监视辐射表和被校准总辐射表的数值，利用监视辐射表对太阳辐照度进行一致性处理，将被校准总辐射表不遮挡和遮挡条件下的差值与绝对辐射计输出太阳辐照度量值进行计算得到其灵敏系数，校准过程一人即可进行操作，使用方便。另外，基于监视辐射表对校准过程中太阳辐照度变化进行修正，可有效减小太阳辐照度变化对校准结果的影响。

优选的，所述底座包括与遮挡单元固定配合的支撑板、与支撑板垂直的安装板和与支撑板及安装板垂直的连接板，所述连接板与太阳能追踪器固定配合，所述安装板与监视辐射表和被校准总辐射表固定配合。

优选的，所述支撑板、安装板和连接板通过螺栓互相连接，所述连接板表面设置有多个与太阳能追踪器连接的第一通孔；所述安装板表面在固定监视辐射表和被校准总辐射表的位置分别设置有多个第二通孔。

优选的，所述第二通孔所在位置还设置有至少两个腰型槽。

优选的，所述遮挡杆与底座配合的一端设置有与支撑板平行的第一固定板和与安装板平行的第二固定板，所述第二固定板的端面固定于第一固定板表面的中间位置，所述遮挡杆的端面和侧面分别与第一固定板和第二固定板固定配合；第一固定板和第二固定板分别与支撑板和安装板螺接固定。

优选的，所述遮挡杆设置有遮挡片的一端固定有舵机，所述舵机的输出轴上固定有遮挡臂，所述遮挡臂固定有相对遮挡杆偏心的遮挡片。

优选的，所述遮挡臂包括第一旋转臂和第二旋转臂，所述第一旋转臂一端与舵机的输出轴固定配合，第一旋转臂上沿长度方向开设有腰型槽，第二旋转臂一端与遮挡片螺接配合，另一端的端面沿轴向开有盲孔；所述第二旋转臂通过螺栓固定与腰型槽内，螺栓的螺母与第二旋转臂的端面分别抵接腰型槽的两侧端面。

优选的，所述遮挡片能够沿第二旋转臂的长度方向改变固定位置。

优选的，所述舵机通过固定架安装在遮挡杆上，所述固定架包括两个相互平行的夹板，所述夹板分别与遮挡杆螺接固定，所述舵机夹持固定在夹板中间。

优选的，所述舵机带动遮挡片周期性的沿轴向遮挡被校准总辐射表，所述监视辐射表和被校准总辐射表还分别连接有采集装置，所述采集装置与舵机同间隔的周期性采集监视辐射表和被校准总辐射表的数据。

优选的，所述太阳能追踪器上还固定有轴向与主光轴保持一致的绝对辐射计，所述太阳能追踪器上方固定有水平托盘，所述水平托盘上能够安装总辐射表，水平托盘上还设置有能够遮挡总辐射表的测量挡片。

优选的，所述水平托盘的侧面铰接设置有摆动杆，所述摆动杆的上端向总辐射表一侧延伸连接所述测量挡片，所述测量挡片和总辐射表的感应元件所在的平面与太阳能追踪器的主光轴平行或共面；摆动杆的下端设置有伸缩单元，所述伸缩单元的动力端和伸缩端分别铰接于摆动杆和太阳能追踪器的固定架上。

本实用新型提供的太阳辐射表校准装置的优点在于：将底座固定在太阳能追踪器上，确保监视辐射表和被校准总辐射表始终与太阳光线平行，从而方便进行检测校准；通过遮挡片自动遮挡被校准总辐射表，从而不需要工作人员单独的遮挡被校准总辐射表，可通过软件控制实现在不遮挡和遮挡条件下，利用采集器自动采集记录监视辐射表和被校准总辐射表的数值，利用监视辐射表对太阳辐照度进行一致性处理，将被校准总辐射表不遮挡和遮挡条件下的差值与绝对辐射计输出太阳辐照度量值进行计算得到其灵敏系数，校准过程一人即可进行操作，使用方便。另外，基于监视辐射表对校准过程中太阳辐照度变化进行修正，可有效减小太阳辐照度变化对校准结果的影响。支撑板、安装板和连接板互相垂直，相互螺接配合，提高底座的稳定性，安装板上设置腰型槽方便调整监视辐射表和待测表的固定位置，遮挡片通过遮挡臂偏心连接的舵机上，实现对待测表的遮挡；可以根据需要增加采集装置自动获取监视辐射表和待测表的数据，摆脱对人力的依赖，使用更加方便，采集数据更加准确。

附图说明

图1为本实用新型的实施例提供的太阳辐射表校准装置的示意图；

图2本实用新型的实施例提供的太阳辐射表校准装置的底座爆炸图；

图3本实用新型的实施例提供的太阳辐射表校准装置的遮挡单元爆炸图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实施例提供了一种太阳辐射表校准装置，包括底座1和与底座1固定连接的遮挡单元2，结合图3，所述遮挡单元2包括柱状的遮挡杆21和处于遮挡杆21端部的遮挡片22，所述遮挡杆21远离遮挡片22的一端与底座1固定连接，所述底座1上设置有监视辐射表11和被校准总辐射表12，所述底座1与一太阳能追踪器3固定配合，太阳能追踪器3为现有仪器，可直接购买得到，太阳能追踪器3用于追踪太阳，使太阳能追踪器3的主光轴始终与太阳光线平行；底座1与太阳能追踪器3固定后，使监视辐射表11和被校准总辐射表12的轴向与主光轴平行，从而使监视辐射表11和被校准总辐射表12始终与太阳光线平行，所述遮挡片22能够自动转动遮挡被校准总辐射表12。

本实施例将底座1固定在太阳能追踪器3上，确保监视辐射表11和被校准总辐射表12始终与太阳光线平行，从而方便进行检测校准；通过遮挡片22自动遮挡被校准总辐射表12，从而不需要工作人员单独的遮挡被校准总辐射表12，只需要在遮挡时记录监视辐射表11和被校准总辐射表12的数值即可，一人即可进行操作，使用方便。

结合图2，所述底座1包括相互垂直的支撑板13、安装板14和连接板15，所述连接板15与太阳能追踪器3固定配合，所述监视辐射表11和被校准总辐射表12均固定安装在安装板14上，所述支撑板13与遮挡单元2固定连接。

具体的，所述支撑板13、安装板14和连接板15均通过螺栓固定连接，具体连接方式和开孔位置本领域技术人员可适应性设置，所述连接板15表面设置有多个与太阳能追踪器3固定连接的第一通孔151；所述安装板14表面在固定监视辐射表11和被校准总辐射表12的位置分别设置有多个第二通孔141，从而将监视辐射表11和被校准总辐射表12可拆卸的固定在安装板14上，为了方便调整安装位置，所述第二通孔141所在的位置还设置有至少两个腰型槽142。

结合图3，所述遮挡杆21与底座1配合的一端设置有与支撑板13平行的第一固定板23，和与安装板14平行的第二固定板24，所述第二固定板24的端面固定于第一固定板23表面的中间位置，遮挡杆21的端面和侧面分别与第一固定板23和第二固定板24固定配合，本实施例中所述遮挡杆21选用方形杆，遮挡杆21可以通过螺接或焊接的方式与第一固定板23和第二固定板24连接；第一固定板23和第二固定板24分别与支撑板14和安装板15螺接固定。所述遮挡杆21设置有遮挡片22的一端固定有舵机25，所述舵机25通过固定架26安装在遮挡杆21上，所述固定架26包括两个相互平行的夹板，所述夹板分别与遮挡杆21螺接固定，舵机25夹持固定在夹板中间。所述舵机25的输出轴上固定有遮挡臂27，所述遮挡臂27固定有相对遮挡杆21偏心的遮挡片22。舵机25能够带动遮挡臂27旋转，遮挡片22跟随遮挡臂27旋转，从而沿轴向遮住待测表12，以方便进行数据读取。

所述遮挡臂27包括第一旋转臂271和第二旋转臂272，所述第一旋转臂271一端与舵机25的输出轴固定配合，第一旋转臂271上沿长度方向开设有腰型槽273，第二旋转臂272一端与遮挡片22螺接配合，另一端的端面沿轴向开有盲孔（图未示）；所述第二旋转臂272通过螺栓（图未示）固定与腰型槽273内，螺栓的螺母与第二旋转臂272的端面分别抵接腰型槽273的两侧端面；所述第二旋转臂272与遮挡片22配合的一端也可以采用相同的设计以方便调整遮挡片22的位置，确保能够遮挡主待测表。

进一步的，所述舵机25通过内置的电源或外界的电源以预设程序带动遮挡片22转动，从而使遮挡片22遮挡待测表12的时间能够被预知，所述监视辐射表11和待测表12还分别连接有采集装置（图未示），所述采集装置以舵机25旋转相同的规律对监视辐射表11和待测表12的数值进行采集，并且在必要时完成计算工作，从而直接对待测表12进行校准和验证工作，完全摆脱对人力的依赖，优选的，舵机25带动遮挡片22周期性的遮挡待测表12，所述采集装置以同样间隔周期性的采集监视辐射表11和待测表12的数据，如果需要获得未被遮挡时的数据，则周期性的采集待测表12未被遮挡的数据即可。对遮挡片22的运动规律进行控制和适应性的采集监视辐射表11及待测表12数据在技术上不存在实现障碍，基于本实施例公开的技术内容本领域技术人员可以选择现有技术实现运动控制和数据获取，本实施例不对此进行赘述。

进一步的，本实施对被校准总辐射表进行校准的基础上，还能够实现对太阳能水平总辐射的测量，参考图1，所述太阳能追踪器3上还固定有轴向与主光轴保持一致的绝对辐射计4，所述太阳能追踪器3上方固定有水平托盘5，所述水平托盘5上能够安装总辐射表51，所述水平托盘5上还设置有能够遮挡总辐射表51的测量挡片52，从而可以实现对太阳水平总辐射的测量，具体方法为：先利用绝对辐射计4测量太阳直接辐射，然后用测量挡片52遮住固定在水平托盘5上的总辐射表51，获取散射辐射，利用直接辐射、太阳高度角和散射辐射进行计算即可获得太阳水平总辐射。

所述绝对辐射计4可以直接固定在底座1上，并与监视辐射表11保持同轴，从而能够保证跟随太阳能追踪器3的主光轴转动，本实施例中所述绝对辐射计4与底座1分置于太阳能追踪器3的两侧，并基于太阳能追踪器3的结构适应性的固定绝对辐射计4，使其能够跟随主光轴转动。所述总辐射表51可以使用校准后的被校准总辐射表12，总辐射表51直接使用螺栓固定在水平托盘5上即可。

所述水平托盘5的侧面铰接设置有摆动杆53，所述摆动杆53的上端向总辐射表51一侧延伸连接所述测量挡片52，所述测量挡片52和总辐射表51的感应元件所在的平面与太阳能追踪器3的主光轴平行或者共面，从而在正对主光轴的太阳光的照射下，测量挡片52能够遮住总辐射表51；当然，也可以将测量挡片52相对与摆动杆53的距离设置有可调的形式方便遮挡总辐射表51。所述太阳能追踪器3固定于一放置于地面上的固定架31上，所述水平托盘5上固定设置有一支撑杆54，所述摆动杆53与支撑杆54铰接配合，所述摆动杆53的下端连接有伸缩单元55，所述伸缩单元55的动力端和伸缩端分别铰接于摆动杆53和固定架31上，从而通过伸缩单元55的伸缩调整摆动杆53的角度，使测量挡片52遮挡总辐射表51；所述伸缩单元55可以根据需要选用气缸、油缸、液压杆等常见的结构。

本实施例能够兼顾总辐射表的校准和水平总辐射的测量，操作方便，能够统一的进行数据采集与处理，降低对人工的依赖，单人即可操作。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种太阳辐射表校准装置，其特征在于：包括底座和与底座固定连接的遮挡单元，所述遮挡单元包括柱状的遮挡杆和处于遮挡杆端部的遮挡片，所述遮挡杆远离遮挡片的一端与底座固定连接，所述底座上设置有监视辐射表和被校准总辐射表，所述底座与太阳能追踪器固定配合，监视辐射表和被校准总辐射表的轴向与太阳能追踪器的主光轴平行；所述遮挡片能够转动遮挡被校准总辐射表。

2.根据权利要求1所述的一种太阳辐射表校准装置，其特征在于：所述底座包括与遮挡单元固定配合的支撑板、与支撑板垂直的安装板和与支撑板及安装板垂直的连接板，所述连接板与太阳能追踪器固定配合，所述安装板与监视辐射表和被校准总辐射表固定配合。

3.根据权利要求2所述的一种太阳辐射表校准装置，其特征在于：所述支撑板、安装板和连接板通过螺栓互相连接，所述连接板表面设置有多个与太阳能追踪器连接的第一通孔；所述安装板表面在固定监视辐射表和被校准总辐射表的位置分别设置有多个第二通孔；所述第二通孔所在位置还设置有至少两个腰型槽。

4.根据权利要求3所述的一种太阳辐射表校准装置，其特征在于：所述遮挡杆与底座配合的一端设置有与支撑板平行的第一固定板和与安装板平行的第二固定板，所述第二固定板的端面固定于第一固定板表面的中间位置，所述遮挡杆的端面和侧面分别与第一固定板和第二固定板固定配合；第一固定板和第二固定板分别与支撑板和安装板螺接固定。

5.根据权利要求1所述的一种太阳辐射表校准装置，其特征在于：所述遮挡杆设置有遮挡片的一端固定有舵机，所述舵机的输出轴上固定有遮挡臂，所述遮挡臂固定有相对遮挡杆偏心的遮挡片。

6.根据权利要求5所述的一种太阳辐射表校准装置，其特征在于：所述遮挡臂包括第一旋转臂和第二旋转臂，所述第一旋转臂一端与舵机的输出轴固定配合，第一旋转臂上沿长度方向开设有腰型槽，第二旋转臂一端与遮挡片螺接配合，另一端的端面沿轴向开有盲孔；所述第二旋转臂通过螺栓固定与腰型槽内，螺栓的螺母与第二旋转臂的端面分别抵接腰型槽的两侧端面；所述遮挡片能够沿第二旋转臂的长度方向改变固定位置。

7.根据权利要求5所述的一种太阳辐射表校准装置，其特征在于：所述舵机通过固定架安装在遮挡杆上，所述固定架包括两个相互平行的夹板，所述夹板分别与遮挡杆螺接固定，所述舵机夹持固定在夹板中间。

8.根据权利要求5所述的一种太阳辐射表校准装置，其特征在于：所述舵机带动遮挡片周期性的沿轴向遮挡被校准总辐射表，所述监视辐射表和被校准总辐射表还分别连接有采集装置，所述采集装置与舵机同间隔的周期性采集监视辐射表和被校准总辐射表的数据。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种太阳辐射表校准装置，其特征在于：所述太阳能追踪器上还固定有轴向与主光轴保持一致的绝对辐射计，所述太阳能追踪器上方固定有水平托盘，所述水平托盘上能够安装总辐射表，水平托盘上还设置有能够遮挡总辐射表的测量挡片。

10.根据权利要求9所述的一种太阳辐射表校准装置，其特征在于：所述水平托盘的侧面铰接设置有摆动杆，所述摆动杆的上端向总辐射表一侧延伸连接所述测量挡片，所述测量挡片和总辐射表的感应元件所在的平面与太阳能追踪器的主光轴平行或共面；摆动杆的下端设置有伸缩单元，所述伸缩单元的动力端和伸缩端分别铰接于摆动杆和太阳能追踪器的固定架上。

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