ES2929820T3 - Dispositivos y métodos de espectro solar global - Google Patents

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Abstract

Las mediciones de la irradiancia espectral solar (SSI) son importantes para la eficiencia del colector solar/panel fotovoltaico y la evaluación de los recursos de energía solar, además de ser importantes para las observaciones meteorológicas/climáticas científicas y la investigación de pruebas de materiales. Hasta la fecha, tales mediciones han explotado instrumentos científicos basados en rejillas de difracción modificadas que son voluminosos, caros y con baja integridad mecánica para un despliegue generalizado. Sería beneficioso contar con una herramienta compacta y rentable para determinar con precisión los espectros solares globales, así como las irradiancias horizontales o inclinadas globales como parte de las evaluaciones de recursos solares in situ y los estudios de caracterización del rendimiento del módulo. Un instrumento sin partes móviles para la estabilidad mecánica y ambiental en campo abierto, las implementaciones no controladas podrían explotar el software para resolver los espectros solares globales, directos y difusos a partir de sus mediciones dentro del rango espectral de 280-4000 nm, además de los principales procesos atmosféricos. , como masa de aire, dispersión de Rayleigh, extinción de aerosoles, ozono y absorciones de vapor de agua. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivos y métodos de espectro solar global
Campo de la invención
Esta invención se refiere a la irradiancia espectral solar global y, más particularmente, a dispositivos desplegables in situ, compactos y sin partes móviles y a métodos para medir y resolver la irradiancia espectral solar global, directa y difusa, irradiancia normal directa, junto con perfiles de absorción espectral de aerosol, vapor de agua y ozono. Antecedentes de la invención
La energía solar es la luz y el calor radiantes del sol aprovechados utilizando una gama de tecnologías en constante evolución, como la calefacción solar, la energía fotovoltaica, la energía solar térmica, la arquitectura solar y la fotosíntesis artificial. Es una fuente importante de energía renovable y sus tecnologías se caracterizan en general como solar pasiva o solar activa dependiendo de la forma en que capturan y distribuyen energía solar o la convierten en potencia solar. Las técnicas solares activas incluyen el uso de sistemas fotovoltaicos, energía solar concentrada y calentamiento solar de agua para aprovechar la energía. Las técnicas solares pasivas incluyen orientar un edificio hacia el sol, seleccionar materiales con o propiedades de masa térmica o dispersión de la luz favorables, y diseñar espacios que hagan circular el aire de forma natural.
Las células fotovoltaicas, comúnmente denominadas células solares, son dispositivos eléctricos que convierten la luz incidente dentro de su rango de longitudes de onda de funcionamiento en electricidad para uso inmediato o uso posterior mediante almacenamiento dentro de una batería. Históricamente, dos factores dependientes de la hora del día han complicado tanto la caracterización del rendimiento del módulo y la matriz fotovoltaica como la generación de energía proyectada en diferentes ubicaciones de implementación. Estos factores son los cambios en el espectro solar durante el día y los efectos ópticos que surgen del ángulo de incidencia solar. Por consiguiente, las mediciones de irradiancia espectral solar (SSI) son importantes para la eficiencia del colector solar/panel fotovoltaico y la evaluación de los recursos de energía solar. Sin embargo, también son importantes para las observaciones científicas meteorológicas/climáticas y la investigación de pruebas de materiales.
Hasta la fecha, las mediciones de SSI explotan instrumentos científicos modificados basados en rejillas de difracción y, en consecuencia, siendo por definición generalmente voluminosos, costosos y con baja integridad mecánica para un despliegue generalizado. Por consiguiente, sería beneficioso proporcionar una herramienta compacta y rentable para determinar con precisión los espectros solares globales, así como las irradiancias globales horizontales o inclinadas como parte de evaluaciones de recursos solares in situ y estudios de caracterización del rendimiento de los módulos. Sería beneficioso además que la herramienta no tuviera partes móviles para la estabilidad mecánica y ambiental en campo abierto, implementaciones no controladas y para explotar software para resolver los espectros solares globales, directos y difusos a partir de sus mediciones dentro del rango espectral de 280-4000 nm, además de los principales procesos atmosféricos, como masa de aire, dispersión Rayleigh, extinción por aerosoles, absorciones de ozono y de vapor de agua. Dispositivos de medida adicionales que usan una cavidad de difusor se divulgan en los documentos US 6597457 B1, CN 102589683 B, US 2010/271799 A1, JP 2011 145274 A.
Otros aspectos y características de la presente invención resultarán evidentes para los expertos en la técnica tras la revisión de la siguiente descripción de realizaciones específicas de la invención junto con las figuras adjuntas.
Compendio de la invención
Es un objetivo de la presente invención mitigar las limitaciones dentro de la técnica anterior relacionadas con la irradiancia espectral solar global y, más particularmente, con dispositivos desplegables in situ, compactos y sin partes móviles y con métodos para medir y resolver la irradiancia espectral solar global, directa y difusa, Junto con perfiles de absorción espectral de aerosoles, vapor de agua y ozono.
El anterior objeto se consigue con un dispositivo según la reivindicación 1. Las modificaciones favorables se definen en las reivindicaciones dependientes.
Otros aspectos y características de la presente invención resultarán evidentes para los expertos en la técnica tras la revisión de la siguiente descripción de realizaciones específicas de la invención junto con las figuras adjuntas.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 representa un medidor de irradiancia espectral solar global (SolarSIM-G) con un difusor acoplado y retirado;
La figura 2 representa vistas de conjunto en despiece del SolarSIM-G representada en la figura 1;
La figura 3 representa una vista de conjunto en sección transversal en despiece del SolarSIM-G representada en la figura 1;
La figura 4 representa vistas en despiece del cuerpo envolvente de SolarSIM-G representada en la figura 1;
La figura 5 representa una vista en planta y vistas en perspectiva en sección transversal de una placa difusora según una realización de la invención empleada dentro del SolarSIM-G representada en la figura 1;
La figura 6 representa una vista en perspectiva y vistas en perspectiva en sección transversal de un poste de sombra y un elemento fotodetector de acuerdo con una realización de la invención tal como se emplea dentro del SolarSIM-G representada en la figura 1;
La figura 7 representa una vista en perspectiva y vistas en perspectiva en sección transversal de un filtro y una carcasa de acuerdo con una realización de la invención empleada dentro del SolarSIM-G representada en la figura 1;
La figura 8A representa una vista en perspectiva y vistas en perspectiva en sección transversal de un colimador de tubo de acuerdo con una realización de la invención tal como se emplea dentro del SolarSIM-G representada en la figura 1;
La figura 8B representa el camino óptico dentro de una realización de la invención empleada dentro del SolarSIM-G representada en la figura 1;
La figura 9 representa una estructura de conjunto y un flujo de datos para un SolarSIM-G representada en la figura 1;
La figura 10 representa un flujo de procesamiento para la generación de resultados para un SolarSIM-G representada en la figura 1;
La figura 11 representa un medidor de irradiancia espectral solar global (SolarSIM-G) con una cúpula protectora y un cuerpo envolvente mecánico exterior acoplados y retirados;
La figura 12 representa vistas en despiece del cuerpo envolvente de SolarSIM-G representada en la figura 11; La figura 13 representa una vista de conjunto en sección transversal en despiece del SolarSIM-G representada en las figuras 11 a 12;
La figura 14 representa vistas de conjunto en despiece y en sección transversal en despiece de los elementos de difusor óptico - filtro - colimador óptico dentro del SolarSIM-G según una realización de la invención representada en las figuras 11 a 13;
La figura 15A representa una vista en sección transversal del subconjunto óptico que comprende elementos de difusor óptico - filtro - colimador óptico - y fotodetector dentro del SolarSIM-G según una realización de la invención representada en las figuras 11 a 14;
La figura 15B representa un trazado de un solo rayo dentro de un SolarSIM-G según una realización de la invención representada en las figuras 11 a 14;
La figura 15C representa un SolarSIM-G según una realización de la invención.
La figura 16 representa una estructura de conjunto y un flujo de datos para un SolarSIM-G representada en la figura 11; y
La figura 17 representa un flujo de procesamiento para la generación de resultados para un SolarSIM-G representada en la figura 11.
Descripción detallada
La presente invención está dirigida a la irradiancia espectral solar global y más particularmente a dispositivos desplegables in situ, compactos sin partes móviles y a métodos para medir y resolver la irradiancia espectral solar global, directa y difusa, junto con perfiles de absorción espectral de aerosol, vapor de agua y ozono.
Las referencias a términos como "izquierda", "derecha", "arriba", "abajo", "frontal" y "posterior" están destinadas a usarse con respecto a la orientación de la característica, estructura o elemento particular dentro de las figuras que representan realizaciones de la invención. Sería evidente que tal terminología direccional con respecto al uso real de un dispositivo no tiene un significado específico ya que el dispositivo puede ser empleado en una multiplicidad de orientaciones por el usuario o usuarios. La referencia a los términos "que incluye", "que comprende", "que consiste" y variantes gramaticales de los mismos no excluye la adición de uno o más componentes, características, etapas, números enteros o grupos de los mismos y que los términos no deben interpretarse como componentes, características, etapas o números enteros específicos. Asimismo, la expresión "que consiste esencialmente en" y variantes gramaticales de la misma, cuando se usa en este documento, no debe interpretarse como que excluye componentes, etapas, características, números enteros o grupos adicionales de los mismos sino que, por el contrario, las características, números enteros, etapas, componentes o grupos adicionales de los mismos no alterar materialmente las características básicas y novedosas de la composición, dispositivo o método reivindicado. Si la descripción o las reivindicaciones se refieren a un elemento "adicional", ello no excluye que haya más de uno de los elementos adicionales.
Un "dispositivo electrónico portátil" (PED) como se usa en este documento y a lo largo de esta descripción, se refiere a un dispositivo inalámbrico usado para comunicaciones y otras aplicaciones que requiere una batería u otra forma independiente de energía para alimentación. Esto incluye, de forma no limitativa, dispositivos tales como un teléfono celular, un teléfono inteligente, un asistente digital personal (PDA), un ordenador portable, un dispositivo de radiobúsqueda, un reproductor multimedia portátil, una consola de juegos portátil, un ordenador portátil, un ordenador de tableta, un dispositivo que se puede llevar puesto y un lector electrónico.
Un "dispositivo electrónico fijo" (FED), tal como se usa en este documento y a lo largo de esta descripción, se refiere a un dispositivo inalámbrico y/o cableado usado para comunicaciones y otras aplicaciones que requiere conexión a una interfaz fija para obtener energía. Esto incluye, entre otros, un ordenador portátil, un ordenador personal, un servidor de ordenador, un quiosco, una consola de juegos, un decodificador digital, un decodificador analógico, un dispositivo habilitado para internet, una televisión habilitada para internet y un reproductor multimedia.
Un "servidor", tal como se usa en este documento, y a lo largo de esta invención, se refiere a uno o más ordenadores físicos ubicados en el mismo lugar y/o distribuidos geográficamente que ejecutan uno o más servicios como anfitrión para usuarios de otros ordenadores, PED, FED, etc., para dar servicio a las necesidades de cliente de estos otros usuarios. Esto incluye, entre otros, un servidor de base de datos, un servidor de archivos, un servidor de correo, un servidor de impresión, un servidor web, un servidor de juegos o un servidor de entorno virtual.
Una "aplicación" (comúnmente conocida como una "app"), tal como se usa en este documento puede referirse, pero no se limita a, una "aplicación de software", un elemento de una "suite de software", un programa de ordenador diseñado para permitir que un individuo lleve a cabo una actividad, un programa informático diseñado para permitir que un dispositivo electrónico realice una actividad y un programa informático diseñado para comunicarse con dispositivos electrónicos locales y/o remotos. Por lo tanto, una aplicación se diferencia de un sistema operativo (que ejecuta un ordenador), una utilidad (que realiza tareas de mantenimiento o de propósito general) y una herramienta de programación (con la que se crean los programas de ordenador). Generalmente, dentro de la siguiente descripción con respecto a las realizaciones de la invención, una aplicación se presenta generalmente con respecto a software instalado de forma permanente y/o temporal en un PED y/o FED.
"Contenido electrónico" (también denominado "contenido" o "contenido digital"), tal como se usa en este documento, puede referirse, entre otros, a cualquier tipo de contenido que exista en forma de datos digitales almacenados, transmitidos, recibidos y/o convertidos, donde una o más de estas etapas pueden ser analógicas, aunque generalmente estas etapas serán digitales. Las formas de contenido digital incluyen, pero no se limitan a, información que se difunde digitalmente, transmite continuamente o está contenida en archivos discretos. Visto de manera restringida, los tipos de contenido digital incluyen tipos de medios populares tales como MP3, JPG, AVI, TIFF, AAC, TXT, RTF, HTML, XHTML, PDF, XLS, SVG, WMA, MP4, FLV y PPT, por ejemplo, como así como otros, consulte, por ejemplo, http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_file_formats. Dentro de un enfoque más amplio, el contenido digital puede incluir cualquier tipo de información digital, por ejemplo el pronóstico del tiempo actualizado digitalmente, un mapa GPS, un libro electrónico, una fotografía, un video, un Vine™, una publicación de blog, una publicación de Facebook™, un tuit de Twitter™, televisión en línea, etc. El contenido digital pueden ser cualesquiera datos digitales que son al menos uno de de generados, seleccionados, creados, modificados y transmitidos en respuesta a una solicitud de usuario, dicha solicitud puede ser una consulta, una búsqueda, un disparador, una alarma y un mensaje, por ejemplo.
Un "soporte" o " soportes" como se usa en este documento, ya lo largo de esta descripción, se refiere a una estructura que se usa para sostener, interactuar con o soportar otro material u otro u otros elementos. Esto incluye, entre otros, estructuras bidimensionales (2D) tales como sustratos y películas, estructuras tridimensionales (3D) tales como objetos geométricos, objetos no geométricos, combinaciones de objetos geométricos y no geométricos, configuraciones estructurales que ocurren naturalmente y configuraciones estructurales hechas por el hombre. Un soporte puede ser macizo, hueco y poroso o una combinación de los mismos. Un soporte puede contener rebajes, poros, aberturas, orificios, vías y canales o una combinación de los mismos. Un soporte puede ser liso, texturizado, tener características y/o perfiles superficiales predeterminados. Un soporte puede estar destinado a soportar uno o más materiales, una o más películas, una película multicapa, un tipo de partícula, múltiples tipos de partículas, etc. Un soporte puede incluir, entre otros, la columna de un dispositivo y/o una estructura, por ejemplo, que también soporta un armazón y/o un cuerpo envolvente.
Un " armazón ", tal como se usa en este documento, y en toda esta descripción, se refiere a una estructura que se usa para contener y/o rodear al menos parcial y/o completamente una serie de elementos dentro de un dispositivo de acuerdo con realizaciones de la invención. Un armazón puede incluir, pero sin limitarse a, una parte o partes que están montadas en uno o varios soportes que soportan elementos dentro de un dispositivo según una realización de la invención.
Un "cuerpo envolvente", tal como se usa en este documento, y en toda esta descripción, se refiere a una estructura que rodea un soporte y/o un armazón. Esto incluye estructuras típicamente formadas a partir de un elastómero y/o de silicona para proporcionar una combinación deseada de propiedades al dispositivo del que forma parte y otras propiedades que incluyen, entre otras, hermeticidad, barrera de entrada de líquidos, barrera de entrada de partículas sólidas, brillo superficial, superficie táctil física y color. Un cuerpo envolvente puede incluir, pero no se limita a, una parte o partes que están montadas en un uno o varios soportes y/o uno o varios cuerpos envolventes que forman parte de un dispositivo según una realización de la invención.
Un "poliéster" tal como se usa en este documento, y en toda esta descripción, se refiere a una categoría de polímeros que contiene el grupo funcional éster en su cadena principal. Esto incluye, pero no se limita a, poliésteres que son productos químicos de origen natural así como sintéticos a través de polimerización de crecimiento por etapas, por ejemplo. Los poliésteres pueden ser biodegradables o no. Los poliésteres pueden un termoplástico o un producto termoendurecible o resinas curadas por endurecedores. Los poliésteres pueden ser alifáticos, semiaromáticos o aromáticos. Los poliésteres pueden incluir, entre otros, los que explotan poliglicólido, ácido poliláctico (PLA), policaprolactona (PCL), polihidroxialcanoato (PHA), polihidroxibutirato (PHB), adipato de polietileno (PEA), polibutilen succinato (PBS), tereftalato de polietileno (PET), tereftalato de polibutileno (PBT), tereftalato de politrimetileno (PTT) y naftalato de polietileno (PEN).
Un "termoplástico" o "plástico termoendurecible" tal como se usa en este documento y en toda esta descripción, se refiere a una categoría de polímeros que se vuelven flexibles o moldeables por encima de una temperatura específica y solidifican al enfriarse. Los termoplásticos pueden incluir, entre otros, policarbonato (PC), poliétersulfona (PES), poliéter éter cetona (PEEK), polietileno (PE), polipropileno (PP), policloruro de vinilo (PVC), politetrafluoroetileno (PTFE), poliimida (PI), polifenilsulfona (PPSU), policlorotrifluoroeteno (PCTFE o PTFCE), etileno propileno florinado (FEP) y perfluoroalcoxi alcano (PFA).
Un "metal", tal como se usa en este documento, y en toda esta descripción, se refiere a un material que tiene buena conductividad eléctrica y térmica. Dichos materiales pueden ser maleables y/o fusibles y/o dúctiles. Los metales pueden incluir, entre otros, aluminio, níquel, cobre, cobalto, cromo, plata, oro, platino, hierro, zinc, titanio y sus aleaciones tales como bronce, acero inoxidable, latón y bronce fosforoso.
Una "silicona", tal como se usa en el presente documento, y en toda esta descripción, se refiere a un polímero que incluye cualquier compuesto sintético inerte formado por unidades repetidas de siloxano.
Un material "elastomérico" o "elastómero" tal como se usa en este documento, y en toda esta descripción, se refiere a un material, generalmente un polímero, con viscoelasticidad. Los elastómeros pueden incluir, pero no se limitan a, cauchos insaturados tales como poliisopreno, caucho de butilo, caucho de etileno propileno, caucho de silicona, caucho de fluorosilicona, fluoroelastómeros, perfluoroelastómeros y elastómeros termoplásticos.
Un medidor de irradiancia espectral global (SolarSIM-G) es un instrumento para resolver la irradiancia espectral solar global, directa y difusa, junto con perfiles de absorción espectral de aerosol, vapor de agua y ozono, en un rango de longitudes de onda predeterminado, por ejemplo de 280 nm < Á < 4000 nm, tal como se describe a continuación con respecto a la realización de la invención representada en las figuras 1 a 10. Por consiguiente, el SolarSIM-G de acuerdo con las realizaciones de la invención combina capacidades de múltiples instrumentos tales como un espectrorradiómetro, piranómetro, fotómetro solar, piheliómetro y una estación meteorológica, todo en un solo cuerpo envolvente compacto. Como se describe a continuación con respecto a las figuras 1 a 10, el SolarSIM-G proporciona seis canales espectrales, aunque sería evidente que se pueden implantar más o menos canales espectrales aunque, por lo general, las reducciones tendrán como resultado una correspondiente reducción del rendimiento y/o de las características. Por consiguiente, un SolarSIM-G comprende:
• una pluralidad de canales espectrales junto con minidifusores de forma adaptada para cada canal espectral para optimizar su respuesta de coseno;
• un sensor de luz difusa;
• otros sensores ambientales como entradas de medida; y
• algoritmo de software que resuelve los espectros solares globales, directos y difusos, junto con perfiles de transmisión espectrales, de aerosoles atmosféricos, de vapor de agua y de ozono.
Tal como resultará evidente a partir de la descripción siguiente con respecto a las figuras 1 a 9, cada canal espectral comprende una combinación de fotodiodo - tubo de colimación - filtro paso banda que limita el campo de visión que cada fotodiodo detecta desde el filtro. Esto evita que la luz de alto ángulo de incidencia impacte contra los fotodiodos, lo que elimina el desplazamiento de la longitud de onda central que presentan los filtros paso banda con luz de alto ángulo de incidencia.
Tal como resultará evidente a partir de la descripción siguiente con respecto a las figuras 1 a 9, el sensor de irradiancia difusa consiste en un poste de sombra rodeado por varios fotodiodos pequeños que permiten al dispositivo estimar la relación de luz difusa/global y estimar la irradiancia difusa. El conocimiento de la relación difusa a global permite que SolarSIM-G corrija activamente la respuesta de coseno del instrumento y ayuda al algoritmo del software a resolver los espectros solares globales, directos y difusos.
Haciendo referencia a la figura 1, se representan una primera y una segunda vistas en perspectiva tridimensionales (3D) 100A y 100B respectivamente de un SolarSIM-G con y sin la placa difusora frontal unida. En la figura 2, se representan respectivamente vistas en perspectiva 3D primera y segunda 200A y 200B del SolarSIM-G como un conjunto en despiece. Siendo el SolarSIM-G representado en las figuras 1 a 3 un diseño de 6 canales que opera en un rango de longitudes de onda predeterminado, por ejemplo 280 nm < Á < 4000 nm. Por consiguiente, las descripciones con respecto a las figuras 2-9 reflejan este diseño de 6 canales, pero sería evidente para un experto en la técnica que se pueden implementar disposiciones alternativas con diferentes cómputos de canales. De manera similar, sería evidente que se pueden omitir elementos tales como el sensor de luz difusa. Tal como se muestra, los elementos incluyen
• Placa difusora 270;
• Filtros ópticos de interferencia de paso banda 260;
• Sensor de temperatura y luz difusa (DILITS) 280;
• Carcasa 250
• Tubo de colimación 230;
• PCB principal 220;
• Sensor de entorno ambiental 290;
• Placa posterior 210, y
• Respiradero de membrana impermeable 240.
A continuación, haciendo referencia a la figura 4, se representan una primera y una segunda vistas en perspectiva 3D 400A y 400B respectivamente de los elementos del cuerpo envolvente externo del SolarSIM-G que proporcionan las superficies exteriores del SolarSIM-G y las barreras para entrada directa, etc., tanto directamente como en sus interfaces. Estos elementos del cuerpo envolvente externo comprenden la placa base 210, la carcasa 250 y la placa difusora 270. Tal como se muestra, la carcasa 250 forma la mayor parte del cuerpo envolvente externo en la que la placa difusora 270 se monta en la parte superior y la placa de base 210 en la parte inferior.
La placa difusora 270 recibe la luz de un hemisferio entero y la dispersa en todas las direcciones (hacia adelante y hacia atrás). Para el rango de longitudes de onda óptica de 280 nm < Á < 4000 nm, para esta realización de la invención, PTFE o Teflon™ son ejemplos de materiales para formar el difusor. La placa difusora 270 dispersa la luz incidente en la cara superior del SolarSIM-G y se requiere que se disperse independientemente del ángulo de incidencia, de modo que la luz hacia un fotodetector se acople en todos los ángulos de incidencia para conseguir una buena respuesta de coseno. Sin una placa difusora 270, en ángulos de incidencia grandes la luz sería fundamentalmente reflejada y no se detectaría, y no se conseguiría una respuesta de coseno. La placa difusora SolarSIM-G 270, tal como se muestra en la figura 5 en las vistas primera a tercera 500A a 550C, proporciona una doble funcionalidad. Actúa como una cubierta frontal para el poste de sombra y los fotodetectores, y al mismo tiempo como un difusor para los fotodetectores selectivos de longitud de onda. Las seis áreas sobresalientes 520 del cuerpo 510 del difusor son difusores para cada filtro de longitudes de onda dentro del SolarSIM-G. La geometría de estos seis mini-difusores está optimizada para conseguir la mejor respuesta de coseno para su correspondiente rango de longitudes de onda de interés. Por tanto, cada filtro tiene un diseño de difusor 520 específico en la realización representada. Sin embargo, en otras realizaciones de la invención, dependiendo del diseño del difusor y de las propiedades ópticas de los diferentes difusores, pueden ser necesarios diseños o en algunas realizaciones pueden no ser necesarios, para uno, dos o más de los canales de longitud de onda. La ventana 530 dentro de la placa difusora 270 es transparente y proporciona una cubierta al poste de sombra y sus fotodetectores asociados.
La placa difusora 270 puede formarse a partir de un material ópticamente transparente en el rango de longitudes de onda de interés y las áreas sobresalientes 520 se hacen difundiendo mediante el procesamiento del material, por ejemplo arenado, ataque químico, etc. dejando la ventana 530 transparente. Alternativamente, el cuerpo del elemento difusor puede formarse a partir de un material difuso pero ópticamente transparente en el rango de longitudes de onda de interés y la ventana 530 se forma a partir de un material separado que es un material claro y ópticamente transparente en el rango de longitudes de onda de interés.
Alternativamente, la placa difusora 270 de SolarSIM-G puede formarse a partir de otros materiales transparentes en el rango de longitudes de onda de interés, como por ejemplo un vidrio. Opcionalmente, la placa difusora 270 SolarSIM-G puede estar formada por dos o más elementos en lugar de una sola pieza o incluso diferentes elementos difusores por canal. En otras realizaciones, el difusor puede ser transparente y puede ser esmerilado y/o translúcido.
Tal como se representa en las figuras 1 a 9, el SolarSIM-G emplea seis canales con longitudes de onda centrales (CWL) a aproximadamente 410-430 nm, 480-505 nm, 600-620 nm, 670-690 nm, 860-880 nm y 930-960 nm. Además, la zona del cuerpo 510 del difusor por encima del DILITS 280, representada como área 530, puede ser plana, tal como se representa, o alternativamente emplear un perfil de superficie. Como es evidente en la segunda vista 500B con la sección transversal X-X de la superficie interior del cuerpo 510 del difusor, hay un rebaje para alinear cada filtro con su minidifusor respectivo. Además, tal como es evidente en la tercera vista 500C con sección transversal Y-Y, la zona del cuerpo 510 del difusor por encima del DILITS 280 también está rebajada.
El DILITS 280 dentro del SolarSIm-Gas representado en las figuras 1 a 4 permite que el G-SolarSIM determine la relación entre la irradiancia incidente global y la irradiancia difusa. Tal como se representa en la figura 6 con una vista en perspectiva 3D 600A y una vista en perspectiva 3D en sección transversal 600B, esto se consigue mediante el uso de un poste de sombra 750 (pieza metálica sobresaliente) formado dentro de la superficie superior de la carcasa externa junto con un rebaje 730 en el que se asienta el DILITS 280. El poste de sombra 750 sobresale a través de una abertura 640 dentro del DILITS 280 y está rodeado por varios pequeños fotodetectores 630 que están montados en una PCB 610 que forma la mayor parte del DILITS 280. Opcionalmente, los pequeños fotodetectores 630 pueden ser reemplazados por una o más matrices de detectores. A lo largo del día, el movimiento aparente del sol en el cielo hace que el poste de sombra 750 proyecte su sombra sobre diferentes fotodiodos 630. Esto bloquea el haz directo de luz solar de los fotodiodos 630 que están sombreados, y se puede estimar efectivamente la irradiancia difusa en términos relativos. Opcionalmente, la zona del cuerpo 510 del difusor sobre el DILITS 280 puede ser transparente en lugar de difusa o translúcida. Los fotodetectores 630 que no están cubiertos por la sombra reportan la irradiancia global (irradiancia de haz difuso directo) mientras que los que están cubiertos reportan la irradiancia de haz difuso. La relación de las dos proporciona información sobre la magnitud de la irradiancia difusa y las condiciones atmosféricas. Por ejemplo, en un día muy nublado, se puede esperar que las lecturas de cada fotodetector sean aproximadamente las mismas. En un día despejado, los fotodetectores sombreados reportarán una irradiancia baja, mientras que los otros reportarán una irradiancia relativamente alta.
El conocimiento de la relación de haz difuso a directo es importante por varias razones. La corrección activa de la respuesta de coseno se puede realizar en el instrumento si se conoce esta relación. En condiciones de laboratorio, la respuesta de coseno del instrumento se determina haciendo que una fuente de luz casi colimada ilumine el instrumento en varios ángulos. La respuesta del instrumento se compara con una respuesta de coseno ideal y se obtiene una corrección. Sin embargo, en condiciones exteriores, el instrumento no "sabe" cuánta luz llega directamente en algunos ángulos en comparación con los otros ángulos. Al establecer la relación directa a difusa, podemos determinar con precisión cuánta luz proviene de la irradiancia del haz directo, ya que conocemos la posición del sol en todo momento durante el día.
El poste de sombra se coloca "detrás" de los filtros para eliminar la sombra de los filtros en ángulos de elevaciones solares bajas. En una realización de la invención, el poste de sombra está orientado hacia el norte, mientras que la disposición de los filtros en forma de flecha apunta hacia el sur. El DILITS 280 también incluye un sensor de temperatura 620 para ajustar la transmisión del difusor para la temperatura. Este está convenientemente posicionado en la PCB sensor de luz difusa 610, que está conectado a la PCB principal 220.
La carcasa 250 proporciona los medios para mantener todo junto y protege los componentes de las inclemencias del tiempo. La carcasa 250 tal como se representa en las figuras 1 a 4 se representa en la vista en perspectiva 3D 700A y en las primera y segunda vistas en perspectiva en sección transversal 3D 700B y 700C respectivamente en la figura 7. Tal como se representa, la superficie exterior superior comprende el rebaje 730 dentro del cual está el poste de sombra 750 así como la abertura 760. También se representa en los seis rebajes de filtro 720 dentro de cada uno de los cuales hay una abertura 740. La superficie superior también contiene una ranura de junta tórica para la inserción/colocación de una junta tórica entre la carcasa y el difusor lo que permite que el difusor selle la carcasa contra la entrada de humedad y deshechos. La carcasa también tiene una cavidad para desecante para regular la humedad dentro del dispositivo.
Cada uno de los filtros de interferencia de paso banda pasa una banda estrecha de luz al fotodiodo alrededor de su CWL. Para la realización descrita con respecto a las figuras 1 a 9, estas CWL están a aproximadamente 410-430 nm, 480-505 nm, 600-620 nm, 670-690 nm, 860-880 nm y 930-960 nm respectivamente. Estos pueden ser filtros disponibles resistentes y con revestimiento duro, capaces de soportar entornos al aire libre. Dentro de la realización de la invención descrita con respecto a las figuras 1 a 9, los filtros son circulares y pueden ser discretos o estar dentro de un cuerpo envolvente en el que la geometría y profundidad de los rebajes en la carcasa y el difusor se adaptan al mismo.
Dentro de la carcasa, tal como se representa en las figuras 2 a 3, se encuentra un tubo de colimación 230 tal como se representa mediante la vista en perspectiva 3D 800A, la vista de extremo 800B y las secciones transversales primera y segunda 800C y 800D que representan las secciones transversales X-X e Y-Y respectivamente. La función del tubo de colimación 230 es limitar la vista de los fotodiodos a la luz dentro de un rango específico de incidencia angular. Los filtros de interferencia de paso banda están diseñados para funcionar con una incidencia normal. La longitud de onda central cambia al azul (se acerca al rango espectral de UV) a medida que aumenta el ángulo de incidencia. Sin embargo, la mayoría de los filtros de interferencia de paso banda presentan un desplazamiento hacia arriba insignificante en ángulos de incidencia de 0 ° -10 °. Por lo tanto, el propósito del tubo de colimación es "filtrar" la luz para ángulos mayores que el ángulo de aceptación casi óptimo (que depende de las especificaciones del filtro).
El tubo de colimación 230 está recubierto para minimizar la absorción en las longitudes de onda de interés, es decir, 280 nm < Á < 4000 nm. Por ejemplo, un deflector de aluminio con anodizado negro proporciona una realización física. Cada tubo de colimación comprende un tubo dentro del cual hay deflectores para evitar que la luz se refleje desde las paredes y sobre los detectores. Las paredes también pueden ser rugosas o modificarse sus superficies para minimizar los reflejos especulares. Dado que el tubo de colimación 230 es un componente separado de la carcasa, este último no tiene que ser anodizado en negro o tratado de la misma manera para absorber la luz.
El camino óptico se muestra en la figura 8B donde la luz entrante sufre la siguiente transformación:
• el difusor 520 dispersa la luz en todas las direcciones
• la luz dispersada pasa a través del filtro 860
• la luz dispersada filtrada es limitada por la abertura frontal 740;
• la luz restante que tiene el ángulo de incidencia correcto pasa a través del deflector 850 e incide en el área activa del fotodiodo asociado 870.
Los fotodetectores 870 están acoplados eléctricamente a una PCB principal 220 que está posicionada en la parte inferior del tubo de colimación 230 y retenida junto con el tubo de colimación 230 por la carcasa 250 y la placa trasera 210. La carcasa 250 y la placa trasera pueden diseñarse de manera similar con un cierre estanco de junta tórica y un montaje de tornillo/perno dado que la placa difusora 270 está unida la carcasa 250, aunque se pueden emplear otras barreras de líquido y partículas dentro de otras realizaciones de la invención, como soldar la placa trasera 210 en la carcasa 250 o emplear una junta entre la carcasa 250 y la placa trasera 210. La PCB principal 220 proporciona toda la adquisición de datos analógicos y pasa esta información a través de un protocolo de comunicaciones a un anfitrión. Por ejemplo, se puede emplear un protocolo de comunicación RS-485 desde el SolarSIM-G a un ordenador anfitrión. Sin embargo, sería evidente que el SolarSIM-G y el ordenador anfitrión pueden estar conectados por otros protocolos cableados e inalámbricos que incluyen, entre otros, IEEE 802.11, IEEE 802.15, IEEE 802.16, IEEE 802.20, UMTS, GSM 850, GSM 900, GSM 1800 , GSM 1900, GPRS, ITU-R 5.138, ITU-R 5.150, ITU-R 5.280, IMT-1000, DSL, Dial-Up, DOCSIS, Ethernet, G.hn, ISDN, MoCA, pOn y comunicación por línea eléctrica (PLC). Opcionalmente, el ordenador anfitrión puede estar asociado a una instalación, por ejemplo, de la que forma parte SolarSIM-G. En otras disposiciones de la invención, el anfitrión puede ser remoto y, en algunos casos, puede ser un servidor remoto en lugar de un ordenador remota.
También conectados a la PCB principal 220 están la PCB sensor de luz difusa 610 y la PCB 290 del entorno ambiental, la última de las cuales detecta la temperatura, la presión y la humedad ambientales. La última, para conseguir la medición deseada, está conectada a un respiradero de membrana impermeable 240 que permite que pase el aire ambiente pero no el agua. La PCB ambiental 220 que monitorea el ambiente está sellada con silicona o con una junta tórica al respiradero de membrana impermeable 240 que también puede proporcionar una compensación de presión entre el ambiente interno del SolarSIM-G y el ambiente externo ambiental.
Una cúpula protectora exterior, por ejemplo domo, puede estar desplegada para proteger el elemento difusor del entorno ambiental. Esta cubierta protectora exterior está diseñada de manera que permite que la luz del sol incida sobre el poste de sombra y la pluralidad de detectores alrededor del poste de sombra además de los tubos colimadores para los canales filtrados por longitud de onda. Dentro de las disposiciones con una cúpula, sería evidente que el elemento difusor puede diseñarse de acuerdo con diferentes pautas de diseño ya que el elemento difusor no proporciona en este caso protección ambiental. Por consiguiente, la ventana (por ejemplo, la ventana 530 en la figura 5) puede omitirse de manera que no se disponga ningún otro elemento entre el poste de sombra y la cúpula. En este caso, el elemento difusor (por ejemplo, el elemento difusor 510) puede estar dispuesto para cubrir solo parte de la superficie superior del SolarSIM-G. Opcionalmente, las estructuras difusoras, por ejemplo las áreas sobresalientes 520, pueden estar dispuestas solamente dentro de las aberturas del tubo del colimador o dentro y alrededor de los tubos del colimador.
Opcionalmente, se puede disponer un ventilador para soplar periódicamente y/o continuamente a través del exterior de la cubierta protectora exterior con el fin de mitigar la suciedad.
Haciendo referencia a continuación a la figura 9, se representa un diagrama de bloques del sistema a modo de ejemplo de un SolarSIM-G según una disposición que se representa en las figuras 1 a 8, que comprende del primero al cuarto bloques funcionales 900A a 900D respectivamente. Tal como se representa, el primer bloque funcional 900A se refiere a los múltiples canales de longitud de onda y consiste para cada longitud de onda en un minidifusor, filtro óptico, colimador óptico (tubo), colimador, fotodiodo y multiplexor. La salida del multiplexor está acoplada a un amplificador de transimpedancia (TIA) y se convierte a formato digital a través de un convertidor de analógico a digital (ADC). La salida del ADC está acoplada al bloque funcional electrónico 900D. En otra realización de la invención, cada fotodetector tiene un TIA asociado y las múltiples salidas de TIA se multiplexan para el ADC o múltiples ADC.
El segundo bloque funcional 900B está relacionado con la irradiancia directa/difusa y comprende el difusor, el poste de sombra y los fotodetectores alrededor del poste de sombra, en los que las salidas de fotodetector se multiplexan y se acoplan al TIA y se convierten a forma digital mediante un convertidor de analógico a digital). Opcionalmente, las salidas de fotodetector se acoplan a los TIA y a continuación se multiplexan a uno o más ADC. La salida del ADC está acoplada al bloque funcional electrónico 900D. El tercer bloque funcional 900C está relacionado con los otros sensores que incluyen, pero no se limitan a, temperatura ambiente, presión, humedad, temperatura del difusor, temperatura interna y acelerómetro. Las salidas de estos también están acopladas al bloque funcional electrónico 900D.
Por lo tanto, el bloque funcional electrónico 900D recibe datos digitales multiplexados relacionados con los múltiples canales de longitud de onda, datos multiplexados relacionados con los fotodiodos alrededor del poste de sombra y datos digitales de múltiples sensores ambientales. Estos son procesados por un microcontrolador dentro del bloque funcional electrónico 900D por medio de un algoritmo de software o de algoritmos de software almacenados en la memoria asociada con el microcontrolador. El bloque funcional electrónico 900D también implementa uno o más protocolos de comunicación, de modo que los datos sin procesar y/o procesados se envían o se extraen de un ordenador anfitrión, en este caso un servidor remoto 910 a través de una red 950. El servidor remoto 910 procesa los datos del SolarSIM-G o almacena los datos procesados del SolarSIM-G. Estos datos pueden incluir, entre otros, irradiancia espectral global (horizontal o titulada), espectro directo, espectro difuso, perfiles de absorción espectrales de vapor de agua, de aerosoles y de ozono.
En la figura 10 se representa un diagrama de bloques de software para el algoritmo de software de un SolarSIM-G. Tal como se indica, todas las entradas de la izquierda se alimentan a una serie de algoritmos de procesamiento inicial y algoritmos de reconstrucción posterior para resolver los espectros solares global, directo y difuso. Por consiguiente, tal como se indica, la capacidad de respuesta del canal se obtiene en función de la temperatura interna del SolarSIM-G, la calibración del canal, la capacidad de respuesta nominal del canal y la temperatura del difusor. Se utilizan las fotocorrentes digitalizadas sin procesar y los datos de calibración actuales, con o sin la relación de irradiancia difusa a global para generar datos de canal calibrados (finales). Esta relación de irradiancia difusa a global se genera dependiendo de las corrientes del fotodetector del poste de sombra, sus datos de calibración y los datos de posición solar derivados de un algoritmo de posición solar que explota datos de fecha, hora y ubicación. Estos datos de posición solar también definen el espectro de masa de aire cero (AM0), que es el del sol sin atmósfera intermedia. Estas salidas se combinan con acelerómetro, presión ambiental y temperatura ambiente en un algoritmo inicial para derivar un espectro solar reconstruido con vapor de agua, aerosoles y ozono extraídos, como resultado de las longitudes de onda seleccionadas para los seis canales.
A continuación, se estima la irradiancia espectral difusa y a continuación se emplea para generar un espectro solar reconstruido refinado que a continuación se emplea para reconstruir el espectro global final, los espectros difuso y directo, así como los perfiles de absorción atmosférica de agua, ozono y aerosoles.
Como el espectro global es una combinación de las irradiancias espectrales directa y difusa, la primera reconstrucción no será perfecta, ya que no se está teniendo en cuenta la irradiancia difusa. Sin embargo, el espectro intermedio reconstruido permite estimar el contenido de aerosoles, vapor de agua y ozono en la atmósfera, lo que a su vez permite una mejor aproximación de la irradiancia difusa (que se ve reforzada por la relación global a difusa determinada por los fotodiodos del poste de sombra). La irradiancia difusa aproximada se resta a continuación del espectro solar global intermedio y se realiza una vez más la reconstrucción, que proporciona el componente directo de la irradiancia espectral global. La adición de la irradiancia espectral difusa estimada al componente directo produce la irradiancia espectral global.
La disposición descrita y representada con respecto a la figura 9 explota seis canales de longitud de onda en CWL de 410-430 nm, 480-505 nm, 600-620 nm, 670-690 nm, 860-880 nm y 930-960 nm. Haciendo referencia a la Tabla 1, se enumera la asociación de estas longitudes de onda con los componentes atmosféricos.
Tabla 1: Asociación CWL del filtro paso banda con componentes atmosféricos
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Para aerosoles, se pueden considerar otras longitudes de onda que incluyen, por ejemplo, CWL de 770-790 nm, 1040-1060 nm, 1240-1260 nm y 1640-160 nm. Beneficiosamente, las longitudes de onda por debajo de aproximadamente 1100 nm se pueden detectar con fotodetectores de silicio, mientras que las longitudes de onda más largas requieren fotodetectores de germanio (Ge) o arseniuro de galio indio (InGaS).
Haciendo referencia a continuación a la figura 11, se representan una primera y una segunda vistas en perspectiva tridimensionales (3D) 1100A y 1110B respectivamente de un SolarSIM-G con y sin una cúpula protectora y un cuerpo envolvente mecánico exterior acoplado. Dispuestos dentro de la superficie superior del SolarSIM-G representado en la primera y segunda vistas en perspectiva 3D 1100A y 1110B, respectivamente, están la burbuja de inclinación 1310 y el indicador de mediodía solar 1110. El indicador de mediodía solar 1110 debe colocarse de manera que apunte hacia el mediodía solar en la ubicación de la instalación SolarSIM-G, por ejemplo, hacia el sur en el hemisferio norte. Resultaría evidente a partir de la figura 12 que el tren óptico de la esfera integradora (difusor esférico) se encuentra a lo largo de esta línea de manera que los colimadores ópticos están alineados de norte a sur.
En la figura 12, se representan la primera y segunda vistas en perspectiva 3D 1200A y 1200B, respectivamente, del SolarSIM-G de la figura 11 como un conjunto en despiece desde dos puntos de vista en perspectiva diferentes. El SolarSIM-G representado en las figuras 11 y 12 es un diseño de 7 canales que opera en un rango de longitudes de onda predeterminado, por ejemplo 280 nm < Á < 4000 nm. Por consiguiente, las descripciones con respecto a las figuras 13 a 17 reflejan este diseño de 7 canales, pero sería evidente para un experto en la técnica que se pueden implementar disposiciones alternativas con diferentes cómputos de canales. Por consiguiente, tal como se representa en la figura 12 y la primera vista en perspectiva 1200A, los elementos incluyen
• Cúpula protectora 1210;
• Cuerpo superior del difusor 1220;
• Cuerpo inferior del difusor 1225;
• Cuerpo envolvente mecánico exterior 1230;
• Conector eléctrico 1235;
• Placa de circuito eléctrico 1240;
• Sensor o sensores de entorno ambiental 1245;
• Placa de montaje 1250;
• Placa base SolarSIM-G 1255;
• Conjunto de filtro óptico 1260;
• Primer elemento de colimador óptico 1270;
• Segundo elemento de colimador óptico 1280; y
• Placa de circuito fotodetector 1290.
La figura 13 representa una vista de conjunto en sección transversal en despiece del SolarSIM-G representada en las figuras 11 y 12 donde el cuerpo envolvente mecánico exterior 1230 y la cúpula protectora 1210 se representan en una relación física correcta en lugar de la presentación compacta de la figura 12. Por consiguiente, tal como se muestra, estos elementos son:
• Cúpula protectora 1210;
• Burbuja de inclinación 1310;
• Cuerpo envolvente mecánico exterior 1230;
• Cuerpo superior del difusor 1220;
• Cuerpo inferior del difusor 1225;
• Conector eléctrico 1235;
• Placa de circuito eléctrico 1240;
• Respiradero Gore™ 1320;
• Junta tórica 1330;
• Placa base SolarSIM-G 1255;
• Placa de montaje 1250;
• Conjunto de filtro óptico 1260;
• Primer elemento de colimador óptico 1270;
• Segundo elemento de colimador óptico 1280; y
• Placa de circuito fotodetector 1290.
La figura 14 representa vistas de conjunto en sección transversal en despiece de los elementos de difusor óptico -filtro - colimador óptico dentro del SolarSIM-G según una realización de la invención representada en la figura 11, en la que cada conjunto de filtro óptico 1260 comprende un filtro óptico 1260B dentro de un cuerpo envolvente 1260A . Por el contrario, la figura 15A representa una vista en sección transversal del subconjunto óptico que comprende elementos de difusor óptico - filtro - colimador óptico - y fotodetector dentro del SolarSIM-G de acuerdo con una realización de la invención representada en las figuras 11 a 14, respectivamente, que permiten el camino óptico desde el entorno ambiental externo a cada uno de los fotodetectores 1560 en la placa de circuito fotodetector 1290. También se representa el sensor de temperatura interna 1590.
Haciendo referencia a continuación a la figura 15B, está trazado un único rayo axial incidente normal dentro del conjunto óptico. Por consiguiente, la luz del entorno ambiental pasa a través de la cúpula protectora 1210 y una parte de esta luz pasará a través de la abertura de precisión 1510 formada a partir del anillo 1570 de abertura instalado en el cuerpo superior del difusor 1220. Por consiguiente, esta luz se refleja y se difunde dentro de la esfera integradora (difusor esférico) formada a partir del acoplamiento del cuerpo superior 1220 del difusor y el cuerpo inferior 1225 del difusor antes de salir a través de la abertura de salida 1520 formada en la pared lateral del cuerpo superior 1220 del difusor en la cavidad 1530 del difusor formada por el primer elemento 1270 de colimador óptico y la pared exterior del cuerpo superior del difusor 1220.
Dispuesto dentro de la zona alrededor de la mitad inferior de la abertura de salida 1520 hay un deflector 1580 del difusor que evita trayectorias reflectantes directas desde la abertura de precisión 1510 hasta la abertura de salida. Las superficies internas de la esfera integradora (difusor esférico) formada por el acoplamiento del cuerpo superior 1220 del difusor y el cuerpo inferior 1225 del difusor están dentro de una realización de la invención recubiertas con una pintura que proporciona una amplia difusión espectral de la luz de tipo Lambert en el rango de longitudes de onda de interés, por ejemplo una pintura blanca. En otras realizaciones de la invención, estas superficies internas pueden hacerse rugosas mediante chorro de arena, por ejemplo, en lugar de mecanizarse.
La luz dentro de la cavidad 1530 del difusor, que puede revestirse y tratarse de manera similar a las superficies internas de la esfera integradora (difusor esférico), se acopla a continuación a través del colimador óptico formado por el primer y el segundo elementos de colimador óptico 1270 y 1280 respectivamente a cada fotodetector 1560 y su electrónica asociada en la placa de circuito fotodetector 1290. Dispuesto dentro de cada colimador óptico formado por el primer y el segundo elementos de colimador óptico 1270 y 1280, respectivamente, hay un filtro óptico 1260B dentro de su cuerpo envolvente 1260A. Dentro del primer y el segundo elementos de colimador óptico 1270 y 1280, respectivamente, se encuentran las primeras y segundas aberturas de colimador 1540 y 1550. Por consiguiente, la combinación general de elementos ópticos proporciona la respuesta de coseno deseada con respecto al rendimiento del SolarSIM-G.
A continuación, haciendo referencia a la figura 15C, se representa una variante del SolarSIM-G representado en las figuras 11 a 15B en la que la abertura óptica de precisión y la cúpula protectora en la parte superior de la esfera integradora (difusor esférico) 1220 se reemplazan con un elemento difusor 1500, tal como uno formado a partir de PTFE, por ejemplo. Este elemento difusor 1500 puede proporcionar una respuesta de coseno mejorada en relación con la abertura de precisión dentro de la hoja delgada.
A continuación, haciendo referencia a la figura 16, se representa un diagrama de bloques del sistema a modo de ejemplo de un SolarSIM-G 1600 de acuerdo con una disposición que se representa en las figuras 11 a 15, que comprende respectivamente el primer al tercer bloques funcionales 1600A, 1600B y 900D del SolarSIM-G. 1600. Tal como se representa, el primer bloque funcional 1600A está relacionado con los canales de longitud de onda múltiple y consiste en la esfera integradora (difusor esférico) y la cavidad 1530 del difusor que son comunes a todos los canales, y a continuación, para cada longitud de onda, un filtro óptico y un conjunto de colimador óptico acoplados a un fotodiodo y a continuación, las salidas de los múltiples fotodetectores se acoplan a través de una matriz de amplificadores de transimpedancia (TIA) a un multiplexor eléctrico. La salida del multiplexor se convierte a formato digital a través de un convertidor de analógico a digital (ADC). La salida del ADC está acoplada al bloque funcional electrónico 900D. En otra realización de la invención, cada fotodetector tiene un TIA asociado y las múltiples salidas de TIA se multiplexan para el ADC o incluso se pueden emplear múltiples ADC. Opcionalmente, las salidas de los fotodetectores se multiplexan antes de ser amplificadas por un TIA y digitalizadas.
El segundo bloque funcional 1600C está relacionado con los otros sensores dentro del SolarSIM-G 1600 que incluyen, entre otros, de temperatura ambiente, presión ambiental, humedad ambiental, temperatura interna, humedad interna y acelerómetro. Las salidas de estos también están acopladas al bloque funcional electrónico 900D.
Por tanto, el bloque funcional electrónico 900D recibe datos digitales multiplexados relacionados con los múltiples canales de longitud de onda y datos digitales de múltiples sensores ambientales. Estos son procesados por un microcontrolador dentro del bloque funcional electrónico 900D a través de un algoritmo de software o algoritmos de software almacenados en la memoria asociada con el microcontrolador. El bloque funcional electrónico 900D también implementa uno o más protocolos de comunicación, de modo que los datos sin procesar y/o procesados se envían o se extraen de un ordenador anfitrión, en este caso un servidor remoto 910 a través de una red 950. El servidor remoto 910 procesa los datos del SolarSIM-G o almacena los datos procesados del SolarSIM-G. Estos datos pueden incluir, entre otros, irradiancia espectral global (horizontal o titulada), espectro directo, espectro difuso, perfiles de absorción espectrales de vapor de agua, aerosoles y ozono. Opcionalmente, los datos adquiridos por el SolarSIM-G se procesan directamente a bordo del SolarSIM-G antes de ser transmitidos al servidor remoto 910 u otro dispositivo a través de la red 950.
El SolarSIM-G puede emplear una o más interfaces inalámbricas para comunicarse con la red 950 seleccionada del grupo que comprende, entre otros, IEEE 802.11, IEEE 802.15, IEEE 802.16, IEEE 802.20, UMTS, GSM 850, GSM 900, GSM 1800, GSM 1900, GPRS, ITU-R 5.138, ITU-R 5.150, ITU-R 5.280 e IMT-1000. Alternativamente, el SolarSIM-G puede emplear una o más interfaces cableadas para comunicarse con la red 950 seleccionada del grupo que comprende, entre otros, DSL, Dial-Up, DOCSIS, Ethernet, G.hn, ISDN, MoCA, PON, y comunicación por línea eléctrica (PLC).
En la figura 17 se representa un diagrama de bloques de software para el algoritmo de software de un SolarSIM-G. Tal como se indica, todas las entradas de la izquierda se alimentan a una serie de algoritmos de procesamiento inicial y algoritmos de reconstrucción posterior para resolver los espectros solares global, directo y difuso. Por consiguiente, como se indica, la capacidad de respuesta del canal se deriva en función de la temperatura interna de SolarSIM-G, la calibración de la capacidad de respuesta del canal y la capacidad de respuesta del canal. Las fotocorrientes digitalizadas sin procesar y los datos de calibración actuales se utilizan para generar fotocorrientes de canal calibradas. La información de fecha, hora y ubicación se emplea dentro de un algoritmo de posición solar que se emplea para generar el espectro de masa de aire cero (AM0) que es el del sol sin atmósfera intermedia. Estas salidas se combinan con acelerómetro, presión ambiental y temperatura ambiente en un algoritmo inicial para derivar un espectro solar reconstruido con vapor de agua, aerosoles y ozono extraídos como resultado de las longitudes de onda seleccionadas para los siete canales del SolarSIM-G.
A continuación, se estima la irradiancia espectral difusa y a continuación se emplea para generar un espectro solar reconstruido refinado que a continuación se emplea para reconstruir el espectro global final, los espectros difuso y directo, así como los perfiles de absorción atmosférica de agua, ozono y aerosoles. Como el espectro global es una combinación de las irradiancias espectrales directa y difusa, la primera reconstrucción no será perfecta, ya que no se está tomando en cuenta la irradiancia difusa. Sin embargo, el espectro intermedio reconstruido permite estimar el contenido de aerosoles, vapor de agua y ozono en la atmósfera, lo que a su vez permite una mejor aproximación de la irradiancia difusa (que se ve reforzada por la relación global a difusa determinada por los fotodiodos del poste de sombra). La irradiancia difusa aproximada se resta a continuación del espectro solar global intermedio y se realiza una vez más la reconstrucción, lo que da el componente directo de la irradiancia espectral global. La adición de la irradiancia espectral difusa estimada al componente directo produce la irradiancia espectral global.
El SolarSIM-G que se representa en las figuras 11 a 15A se monta en una superficie a través de la placa de montaje 1250 que permite la rotación del SolarSIM-G antes de bloquearlo. El propio SolarSIM-G se monta a través de su placa base 1255 a la placa de montaje 1250 mediante 3 tornillos con resortes que permiten nivelar el SolarSIM-G mediante el ajuste de estos tornillos y la burbuja de inclinación 1310. El cuerpo envolvente mecánico exterior 1230 está unido a la placa base 1255 a través de una serie de tornillos y dispuesto dentro de la placa de base 1255 hay un respiradero 1320 que permite la igualación de la presión para que el sensor de ambiente exterior mida la presión, la temperatura y la humedad ambientales. El respiradero 1320 proporciona la igualación de la presión del entorno interno del SolarSIM-G con el entorno ambiental al tiempo que actúa como una barrera para líquidos como el agua y partículas como el polvo.
En el lado superior del SolarSIM-G representado en las figuras 11 a 15A, la cúpula protectora 1210 encaja dentro de una ranura formada en la superficie superior del cuerpo envolvente mecánico exterior 1230 y está adherida en su posición por un material, tal como una silicona o un epoxi por ejemplo. La abertura de precisión 1510 está formada por la abertura interior dentro del anillo 1570 de abertura que se forma a partir de una pieza muy delgada de material, por ejemplo lámina de níquel de alta pureza de 80 ¡um, ya que idealmente debe ser de grosor cero y perfectamente reflectante, lo primero para evitar pérdidas de coseno y lo segundo para ayudar a la difusión de la luz dentro de la esfera integradora (difusor esférico). Este anillo de apertura 1570 está sellado de manera similar contra la abertura de precisión 1510 mediante silicona, aunque también se puede emplear una unión mecánica.
Los cuerpos de difusor superior e inferior 1220 y 1225 forman una esfera integradora (difusor esférico) que crea, idealmente, una respuesta de coseno perfecta y las superficies internas están recubiertas con un material altamente lambertiano para proporcionar una reflectancia lambertiana que es una superficie reflectante de modo difusivo mate "ideal", con brillo aparente constante con el ángulo de observación. Dentro de la realización representada, los cuerpos superior e inferior 1220 y 1225 del difusor se unen mediante tornillos con una junta con reborde entre ellos, aunque en otras realizaciones de la invención se puede emplear una junta tórica u otro cierre estanco, así como otros medios para unir los cuerpos superior e inferior 1220 y 1225 del difusor. A continuación, el difusor se monta en la placa base 1255 mediante tornillos.
Dentro del cuerpo del difusor superior 1220 está la abertura de salida 1520 que ha formado alrededor de su mitad inferior el deflector 1580 del difusor que se usa para evitar una primera reflexión de la esfera integradora (difusor esférico) con una iluminación de incidencia casi normal. El deflector 1580 del difusor es esférico para permitir simetría azimutal, lo que mejora la respuesta de coseno. La abertura de salida 1520 permite que la luz entre en la cavidad de difusión 1530, lo que permite que los rayos experimenten múltiples reflejos para una difusión óptima. Esta cavidad de difusión 1530 se forma a partir del cuerpo superior 1220 del difusor y el primer elemento de colimador óptico 1270.
Dentro del primer elemento de colimador óptico 1270 hay primeras aberturas de colimador 1540 para cada canal de longitud de onda. Montado en el primer elemento de colimador óptico 1270 hay un segundo elemento de colimador óptico 1280 que tiene pozos maquinados en su interior para alojar los filtros ópticos 1260B y sus cuerpos envolventes 1260A. También formados dentro del segundo elemento de colimador óptico 1280 están unas segundas aberturas de colimador 1550 que, junto con las primeras aberturas de colimador 1540, definen la distribución angular de los rayos de luz a los que se permite incidir en cada detector. Esto es necesario ya que el rendimiento de los filtros paso banda se degrada a medida que aumenta el ángulo de incidencia y, por consiguiente, solo se permite que la luz colimada cercana, en realidad un medio ángulo de aproximadamente 10 grados, pase a los fotodetectores 1560.
El difusor puede estar formado por uno o más termoplásticos, poliésteres y vidrios de acuerdo con el rango de longitudes de onda, costo, rendimiento del difusor, etc. requeridos del difusor. Por ejemplo, el difusor puede ser vidrio BK7. Opcionalmente, la carcasa, la placa base y el colimador de tubo pueden estar formados por un plástico, termoplástico, poliéster o un metal o formados por diferentes plásticos, termoplásticos, poliésteres o metales. Opcionalmente, en las realizaciones de la invención, la estructura mecánica se puede encapsular parcial o totalmente dentro de un cuerpo envolvente como, por ejemplo, una silicona. Opcionalmente, la carcasa y los colimadores de tubo pueden formarse como una pieza única o dos o más piezas.
Se dan detalles específicos en la descripción anterior para proporcionar una comprensión completa de las realizaciones. Sin embargo, se entiende que las realizaciones se pueden poner en práctica sin estos detalles específicos. Por ejemplo, los circuitos pueden mostrarse en diagramas de bloques para no oscurecer las realizaciones con detalles innecesarios. En otros casos, se pueden mostrar circuitos, procesos, algoritmos, estructuras y técnicas bien conocidos sin detalles innecesarios para evitar oscurecer las realizaciones.
La implementación de las técnicas, bloques, etapas y medios descritos anteriormente se puede realizar de varias formas. Por ejemplo, estas técnicas, bloques, etapas y medios pueden implementarse en hardware, software o una combinación de los mismos. Para una implementación de hardware, las unidades de procesamiento se pueden implementar dentro de uno o más circuitos integrados de aplicación específica (ASIC), procesadores de señal digital (DSP), dispositivos de procesamiento de señal digital (DSPD), dispositivos lógicos programables (PLD), matrices de puertas programables in situ (FPGA), procesadores, controladores, microcontroladores, microprocesadores, otras unidades electrónicas diseñadas para realizar las funciones descritas anteriormente y/o una combinación de las mismas.
Además, se observa que las realizaciones pueden describirse como un proceso que se representa como un diagrama de flujo, un diagrama de flujo de datos, un diagrama de estructura o un diagrama de bloques. Aunque un diagrama de flujo puede describir las operaciones como un proceso secuencial, muchas de las operaciones se pueden realizar en paralelo o al mismo tiempo. Además, se puede reorganizar el orden de las operaciones. Un proceso finaliza cuando se completan sus operaciones, pero podría tener etapas adicionales no incluidas en la figura. Un proceso puede corresponder a un método, una función, un procedimiento, una subrutina, un subprograma, etc. Cuando un proceso corresponde a una función, su terminación corresponde a un retorno de la función a la función que llama o a la función principal.
Además, las realizaciones pueden implementarse mediante hardware, software, lenguajes de secuencias de comandos, software inalterable, software intermedio, microcódigo, lenguajes de descripción de hardware y/o cualquier combinación de los mismos. Cuando se implementa en software, software inalterable, software intermedio, lenguaje de secuencias de comandos y/o microcódigo, el código del programa o los segmentos de código para realizar las tareas necesarias pueden almacenarse en un medio legible a máquina, tal como un medio de almacenamiento. Un segmento de código o una instrucción ejecutable a máquina puede representar un procedimiento, una función, un subprograma, un programa, una rutina, una subrutina, un módulo, un paquete de software, un guion, una clase o cualquier combinación de instrucciones, estructuras de datos y/o declaraciones de programa. Un segmento de código puede acoplarse a otro segmento de código o a un circuito de hardware pasando y/o recibiendo información, datos, argumentos, parámetros y/o contenido de memoria. La información, los argumentos, parámetros, datos, etc. se pueden pasar, reenviar o transmitir a través de cualquier medio adecuado, incluido la compartición de memoria, el paso de mensajes, el paso de testigos, la transmisión de red, etc.
Para una implementación de software inalterable y/o software, las metodologías pueden implementarse con módulos (por ejemplo, procedimientos, funciones, etc.) que realizan las funciones descritas en este documento. Cualquier medio legible a máquina que incorpore instrucciones tangibles se puede utilizar para implementar las metodologías descritas en este documento. Por ejemplo, los códigos de software pueden almacenarse en una memoria. La memoria puede estar implementada dentro del procesador o se externa al procesador y puede variar en implementación cuando la memoria se emplea para almacenar códigos de software para su ejecución posterior respecto de cuando la memoria se emplea para ejecutar los códigos de software. Tal como se usa en este documento, el término "memoria" se refiere a cualquier tipo de medio de almacenamiento a largo plazo, corto plazo, volátil, no volátil u otro y no debe limitarse a ningún tipo particular de memoria o número de memorias, o tipo de medio sobre el cual la memoria está almacenada.
Además, tal como se describe en este documento, el término "medio de almacenamiento" puede representar uno o más dispositivos para almacenar datos, que incluyen memoria de solo lectura (ROM), memoria de acceso aleatorio (RAM), RAM magnética, memoria central, medios de almacenamiento en disco magnético, medios de almacenamiento óptico medios, dispositivos de memoria flash y/u otros medios legibles a máquina para almacenar información. El término "medio legible a máquina " incluye, pero no se limita a, dispositivos de almacenamiento portátiles o fijos, dispositivos de almacenamiento óptico, canales inalámbricos y/o varios otros medios capaces de almacenar, contener o transportar una o varias instrucciones y/o datos.
Las metodologías descritas en este documento son, en una o más realizaciones, ejecutables por una máquina que incluye uno o más procesadores que aceptan segmentos de código que contienen instrucciones. Para cualquiera de los métodos descritos en este documento, cuando las instrucciones son ejecutadas por la máquina, la máquina realiza el método. Se incluye cualquier máquina capaz de ejecutar un conjunto de instrucciones (secuenciales o de otro tipo) que especifiquen las acciones que debe realizar esa máquina. Por tanto, una máquina típica puede ejemplificarse mediante un sistema de procesamiento típico que incluye uno o más procesadores. Cada procesador puede incluir una o más de una CPU, una unidad de procesamiento de gráficos y una unidad DSP programable. El sistema de procesamiento puede incluir además un subsistema de memoria que incluye RAM principal y/o una RAM estática y/o ROM. Puede incluirse un subsistema de bus para la comunicación entre los componentes. Si el sistema de procesamiento requiere una pantalla, dicha pantalla puede estar incluida, por ejemplo, una pantalla de cristal líquido (LCD). Si se requiere entrada manual de datos, el sistema de procesamiento también incluye un dispositivo de entrada, tal como una o más unidades de entrada alfanumérica como un teclado, un dispositivo de control de puntero como un ratón, etc.
La memoria incluye segmentos de código legibles a máquina (por ejemplo, software o código de software) que incluyen instrucciones para realizar, cuando son ejecutados por el sistema de procesamiento, uno o más de los métodos descritos en este documento. El software puede residir completamente en la memoria, o también puede residir, completa o al menos parcialmente, dentro de la RAM y/o dentro del procesador durante la ejecución del mismo por el sistema informático. Por tanto, la memoria y el procesador también constituyen un sistema que comprende código legible a máquina.
En realizaciones alternativas, la máquina funciona como un dispositivo independiente o puede estar conectada, por ejemplo, en red a otras máquinas, en una implementación en red, la máquina puede funcionar en la capacidad de un servidor o una máquina cliente en un entorno de red servidor-cliente, o como una máquina homóloga en un entorno de red entre pares o distribuido. La máquina puede ser, por ejemplo, un ordenador, un servidor, un grupo de servidores, un grupo de ordenadores, un dispositivo web, un entorno informático distribuido, un entorno informático en la nube o cualquier máquina capaz de ejecutar un conjunto de instrucciones (secuencial o de otro modo) que especifican acciones que debe realizar esa máquina. El término "máquina" también se puede considerar para incluir cualquier colección de máquinas que ejecutan individual o conjuntamente un conjunto (o múltiples conjuntos) de instrucciones para realizar una o más de las metodologías discutidas en el presente documento.
Además, al describir las realizaciones representativas de la presente invención, la memoria descriptive puede haber presentado el método y/o proceso de la presente invención como una secuencia particular de etapas. Sin embargo, en la medida en que el método o proceso no recae en el orden de etapas particular establecido en el presente documento, el método o proceso no debería limitarse a la secuencia particular de etapas descrita. Como apreciaría un experto ordinario en la materia, pueden ser posibles otras secuencias de etapas. Por lo tanto, el orden particular de etapas establecido en la memoria descriptiva no debería constituir limitaciones de las reivindicaciones. Además, las reivindicaciones dirigidas al método y/o proceso de la presente invención no debería limitarse al rendimiento de sus etapas en el orden escrito, y un experto en la técnica puede apreciar fácilmente que las secuencias pueden variar y aún permanecer dentro del alcance de la presente invención.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Un dispositivo para medir la irradiancia espectral solar, que comprende:
un difusor dispuesto en frente de una abertura (1520) de una cavidad (1530) del difusor , teniendo la abertura (1520) un primer diámetro;
un cuerpo (1220) que forma una primera parte de la cavidad (1530) del difusor que comprende la abertura (1520) en una posición predeterminada;
un primer elemento (1270) que forma una segunda parte de la cavidad (1530) del difusor que tiene una pluralidad de primeras aberturas (1540) de colimador, teniendo cada primera abertura (1540) de colimador un segundo diámetro y posicionado en una posición predeterminada en el primer elemento (1270);
caracterizado por:
un segundo elemento (1280) que comprende una pluralidad de aberturas a través del segundo elemento desde una primera cara del segundo elemento (1280) adyacente al primer elemento (1270) a una segunda cara distal, teniendo cada abertura de la pluralidad de aberturas un ercer diámetro y posicionado en una posición predeterminada en el segundo elemento (1280) de forma tal que la pluralidad de aberturas está alineada con la pluralidad de aberturas (1540) del primer colimador;
una pluralidad de fotodetectores (1560), cada fotodetector (1560) de la pluralidad de fotodetectores (1560) dispuesto dentro de una abertura de la pluralidad de aberturas dentro del segundo elemento (1280) distal a la primera cara del segundo elemento (1280);
una pluralidad de filtros ópticos (1260B), teniendo cada filtro óptico (1260B) una banda pasante de longitudes de onda ópticas predeterminadas y dispuestas entre una primera abertura (1540) de colimador de la pluralidad primeras aberturas (1540) de colimador y un fotodetector (1560) de la pluralidad de fotodetectores (1560) para filtrar señales ópticas acopladas a la abertura (1520) de la cavidad (1530) que sale de la cavidad (1530) a través de la primera abertura (1540) del colimador de la pluralidad de las primeras aberturas (1540) del colimador.
2. El dispositivo según la reivindicación 1, en donde la cavidad (1530) del difusor está recubierto con un material altamente lambertiano.
3. El dispositivo según la reivindicación 1, en donde cada abertura de la pluralidad de abertura comprende una segunda abertura (1550) de colimador que tiene un cuarto diámetro dispuesto en una posición predeterminada entre un extremo de la abertura hacia la primera cara del segundo elemento (1280) y otro extremo de la abertura hacia la segunda cara distal del segundo elemento (1280).
4. El dispositivo según la reivindicación 1, en donde:
cada abertura de la pluralidad de aberturas comprende una segunda abertura (1550) de colimador que tiene un cuarto diámetro dispuesto en una determinada posición entre un extremo de la abertura hacia la primera cara del segundo elemento (1280) y otro extremo de la abertura hacia la segunda cara distal del segundo elemento (1280); y cada filtro óptico (1260B) de la pluralidad de filtros ópticos (1260B) está dispuesto dentro de una abertura a través del primer elemento (1270) de forma tal que el filtro óptico (1260) está entre la primera abertura (1540) del colimador y el segundo elemento (1280).
5. El dispositivo según la reivindicación 1, en donde:
cada abertura de la pluralidad de aberturas comprende una segunda abertura (1550) de colimador que tiene un cuarto diámetro dispuesto en una posición predeterminada entre un extremo de la abertura hacia la primera cara del segundo elemento (1280) y otro extremo de la abertura hacia la segunda cara distal del segundo elemento (1280); y cada filtro óptico (1260B) de la pluralidad de filtros ópticos (1260B) está dispuesto dentro de una abertura a través del primer elemento (1270) de forma tal que el filtro óptico (1260) está entre la primera abertura (1540) del colimador y la segunda abertura (1550) del colimador.
6. El dispositivo según la reivindicación 1, en donde:
el dispositivo comprende un indicador solar del mediodía alineado a un eje de una pluralidad de colimadores de forma tal que cuando el dispositivo está desplegado y montado a una estructura con el indicador solar del mediodía hacia el mediodía en la localización de la estructura, la pluralidad de colimadores ópticos está orientada de forma tal que la pluralidad de colimadores ópticos está alineada norte - sur y apunta hacia el mediodía solar en la localización de la instalación; y
cada colimador de la pluralidad de colimadores comprende una primera abertura (1540) de colimador de la pluralidad de primeras aberturas (1540) de colimador, un filtro óptico (1560B) de la pluralidad de filtros ópticos (1560B) y una abertura dentro del segundo elemento (1280).
7. El dispositivo según la reivindicación 3, en donde:
el dispositivo comprende un indicador de mediodía solar alineado con un eje de una pluralidad de colimadores de forma tal que cuando el dispositivo está desplegado y montado a una estructura con el indicador de mediodía solar orientado hacia el mediodía en la localización de la estructura, la pluralidad de colimadores ópticos está orientada de forma tal que la pluralidad de colimadores ópticos está alineada norte - sur y apunta hacia el mediodía solar en la localización de la instalación; y
cada colimador de la pluralidad de colimadores comprende una primera abertura (1540) de colimador de la pluralidad de primeras aberturas (1540) del colimador, un filtro óptico (1560B) de la pluralidad de filtros ópticos (1560B), una abertura dentro del segundo elemento (1280), y una segunda abertura (1550) de colimador de la pluralidad de segundas aberturas (1550) de colimador.
8. El dispositivo según la reivindicación 1, que además comprende
un primer circuito electrónico para digitalizar una fotocorriente generada por cada fotodetector (1560) de la pluralidad de fotodetectores (1560); y
un segundo circuito electrónico para generar un espectro solar reconstruido en función de al menos las fotocorrientes digitalizadas de la pluralidad de fotodetectores (1560) y del modelo del espectro solar sin atmósfera.
9. El dispositivo según la reivindicación 1, que además comprende
un primer circuito electrónico para digitalizar una fotocorriente generada por cada fotodetector (1560) de la pluralidad de fotodetectores (1560); y
un segundo circuito electrónico para generar un perfil de absorción relativo a uno de los vapores de agua atmosféricos precipitables, ozono atmosférico y aerosoles atmosféricos; en donde
al menos un filtro de la pluralidad de filtros (1260B) tiene su banda de paso de longitudes de onda ópticas predeterminadas establecidas en función de uno de los vapores de agua precipitables, ozono y aerosoles atmosféricos.
10. El dispositivo según la reivindicación 1, que además comprende:
una abertura dentro del difusor para recibir luz del medio ambiente;
una abertura (1510) de precisión formada dentro de un anillo (1570) de abertura ajustado al difusor que cubre la abertura dentro del difusor; y
una cúpula (1210) protectora dispuesta externa al difusor que cubre la abertura dentro del difusor y el anillo (1570) de apertura.
11. El dispositivo según la reivindicación 1, que además comprende una abertura dentro del difusor para recibir luz del medio ambiente; y
un elemento difusor (1500) que cubre la abertura dentro del difusor.
12. El dispositivo según la reivindicación 1, que además comprende:
un indicador de inclinación (1310);
una placa (1255) de montaje a la que el difusor, cuerpo (1220), primer elemento (1270), segundo elemento (1280) e indicador de inclinación (1310) están unidos; y
una placa base (1250) para unir el dispositivo a una estructura; en donde
el indicador de inclinación (1310) se emplea en nivelar la placa de montaje (1255) una vez que el dispositivo está unido a la estructura mediante la placa base (1250).
13. El dispositivo según la reivindicación 1, en donde la pluralidad de primeras aberturas (1540) de colimador, la pluralidad de filtros ópticos (1260B) y la pluralidad de aberturas está dispuesta radialmente sobre el primer elemento (1270) alrededor de la abertura (1520).
14. El dispositivo según la reivindicación 1, en donde el difusor y la cavidad (1530) del difusor son comunes a todos de las pluralidad de fotodetectores (1560).
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD847668S1 (en) * 2015-09-30 2019-05-07 Eko Instruments Co., Ltd. Pyranometer
JP1594834S (es) * 2017-07-05 2018-01-15
CA3069323C (en) * 2017-08-01 2022-06-07 Zoetis Services Llc Apparatus for analyzing a media, and associated egg identification apparatus and method
CN113375792B (zh) * 2021-08-11 2021-10-29 深圳市佰强光电有限公司 一种可见光强度测量设备
DE102021133529B3 (de) 2021-12-16 2023-03-16 JB Hyperspectral Devices GmbH Optische Empfangseinrichtung, Messbaugruppe, Messgerät und Verfahren zur Herstellung einer optischen Empfangseinrichtung

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4264211A (en) * 1979-04-23 1981-04-28 Li-Cor, Inc. Light sensor
US4467438A (en) * 1982-01-18 1984-08-21 Dset Laboratories, Inc. Method and apparatus for determining spectral response and spectral response mismatch between photovoltaic devices
US6597457B1 (en) * 1991-12-09 2003-07-22 Goodrich Corporation Calibration of solar reflectance panel
CA2199868C (en) * 1994-09-14 2000-05-16 David R. Bowden Compact spectrophotometer
US6005249A (en) * 1997-03-18 1999-12-21 Smithsonian Environmental Research Center Cosine corrected optical pathway of a spectral radiometer
JPH10281990A (ja) * 1997-04-04 1998-10-23 Nikon Corp 光学材料の内部散乱測定装置及び測定方法
US6424413B1 (en) * 1998-06-12 2002-07-23 Gretagmacbeth Llc Multi-channel integrating sphere
US7619159B1 (en) * 2002-05-17 2009-11-17 Ugur Ortabasi Integrating sphere photovoltaic receiver (powersphere) for laser light to electric power conversion
DE102004031315A1 (de) * 2004-06-29 2006-01-19 Robert Bosch Gmbh Mikrostrukturierter Infrarot-Sensor
ITTO20050249A1 (it) * 2005-04-14 2006-10-15 Infm Istituto Naizonale Per La Radiometro con risposta spettrale equivalente alla curva cie di azione dell'eritema, per misure di irradiamento totale efficace
US20080048102A1 (en) * 2006-08-22 2008-02-28 Eastman Kodak Company Optically enhanced multi-spectral detector structure
JP2008249691A (ja) * 2007-03-08 2008-10-16 Advanced Lcd Technologies Development Center Co Ltd 収差測定装置および収差測定方法
JP4893952B2 (ja) * 2007-04-04 2012-03-07 国立大学法人佐賀大学 放射計
JP2009236642A (ja) * 2008-03-26 2009-10-15 Yamamoto Kogaku Co Ltd 紫外線検知装置
US9063006B2 (en) * 2008-05-09 2015-06-23 The Boeing Company Optical source assembly suitable for use as a solar simulator and associated methods
US20110000543A1 (en) * 2009-07-02 2011-01-06 Errico Joseph P Solar energy collection and conversion system
CN101943603A (zh) * 2009-07-07 2011-01-12 韦守良 一种基于电荷耦合器件的太阳能光谱辐射测量仪
JP5683834B2 (ja) * 2009-12-16 2015-03-11 日置電機株式会社 測光装置
JP5547969B2 (ja) * 2010-01-04 2014-07-16 日置電機株式会社 測光装置
JP4932045B1 (ja) * 2011-06-20 2012-05-16 西進商事株式会社 光源検査装置
JP5803419B2 (ja) * 2011-08-19 2015-11-04 セイコーエプソン株式会社 傾斜構造体、傾斜構造体の製造方法、及び分光センサー
EP2748569B1 (en) * 2011-10-13 2017-06-14 Otsuka Electronics Co., Ltd. Optical measurement system, optical measurement method, and mirror plate for optical measurement system
JP5825632B2 (ja) * 2011-11-21 2015-12-02 国立研究開発法人産業技術総合研究所 分光放射計の校正法
CN102589683B (zh) * 2012-03-21 2014-04-16 中国计量科学研究院 一种发光二极管光通量测量的球形光度计和测量方法
TWI468650B (zh) * 2012-09-14 2015-01-11 Ind Tech Res Inst 光學檢測系統及其光學檢測裝置
DE102012022052A1 (de) * 2012-11-09 2014-05-15 Black Photon Instruments GmbH Optoelektronischer Sensor und dessen Verwendung
CN104614070B (zh) * 2015-01-06 2017-01-04 国家电网公司 一种多光谱测量的光资源监测方法及系统

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