KR102027676B1 - Solar simulation device and control system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 솔라 시뮬레이션 장치 및 제어시스템에 관한 것으로서, 솔라 시뮬레이션 장치는, 시료가 배치되는 공간을 형성하는 프레임부; 태양광에 대응되는 광을 조사하는 복수의 램프 부재를 포함하는 광원부; 실험 조건에 따라 광원부에 X축, Y축 및 대각선 방향의 수평 이동경로를 제공하는 가이드레일부; 프레임부 내측 바닥면에 구비되어 시료를 거치하는 시료거치부; 광원부에 의해 조사되는 광량을 감지하는 광감지부를 포함하는 솔라 시뮬레이션 장치와 광감지부에서 감지된 정보를 기초로 하여 광원부에서 발생하는 광량을 조절하고, 가이드레일부의 X축, Y축, 대각선 방향의 수평 이동과 Z축의 수직 이동 및 솔라 시뮬레이션 장치의 X축 또는 Y축의 수평 이동을 제어하는 제어장치; 및 광감지부를 통해 광원부를 모니터 하며, 광원부, 가이드레일부, 시료거치부를 원격에서 제어하는 원격제어신호를 제어장치로 송출하는 원격제어장치를 제공한다.The present invention relates to a solar simulation apparatus and a control system, the solar simulation apparatus comprising: a frame portion forming a space in which a sample is disposed; A light source unit including a plurality of lamp members for irradiating light corresponding to sunlight; A guide rail unit providing horizontal movement paths in an X-axis, a Y-axis, and a diagonal direction according to an experimental condition; A sample placement portion provided on the inner bottom surface of the frame portion to mount a sample thereon; Solar simulation apparatus including a light sensing unit for sensing the amount of light irradiated by the light source unit and the amount of light generated from the light source unit based on the information detected by the light sensing unit, and the X-axis, Y-axis, diagonal direction of the guide rail portion A controller for controlling the horizontal movement of the axis and the vertical movement of the Z axis and the horizontal movement of the X axis or the Y axis of the solar simulation apparatus; And it provides a remote control device for monitoring the light source unit through the light sensing unit, and transmits a remote control signal for controlling the light source unit, the guide rail unit, the sample placement unit to the control device.
Description
본 발명은 원격에서 제어하여 태양이 뜨고 지는 것을 모사할 수 있는 솔라 시뮬레이션 장치 및 제어시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a solar simulation apparatus and a control system that can be remotely controlled to simulate the rising and falling of the sun.
솔라 시뮬레이터(solar simulator)는 매우 다양한 애플리케이션에서 사용된다. 예를 들어, 페인트, 스테인(stain), 외부 코팅 및 왁스 등을 포함하는 다양한 보호 코팅의 내광 특성을 테스트하는데 사용된다. 또한, 솔라 시뮬레이터는 다양한 의료 연구 애플리케이션에 사용될 수 있다. 예를 들어, 솔라 시뮬레이터는 피부암과 관련된 연구, 광생물학적 애플리케이션, 광독성, 광 알레르기 검사, 뿐만 아니라 다양한 다른 의료 애플리케이션에서 자주 사용된다. 게다가, 솔라 시뮬레이션은 다양한 화장품, 자외선 차단제(sun block), 로션 및 옷 등의 자외선 차단 지수(sun protection factor)(이하 SPF라 함)를 판정하기 위해 일반적으로 사용된다. 전형적으로, SPF 테스팅은 포유류의 피부에 적용된 자외선 차단 재료가 있을 경우와 없는 경우의 홍반 반응을 검사한다.Solar simulators are used in a wide variety of applications. For example, it is used to test the light resistance properties of various protective coatings, including paints, stains, exterior coatings, waxes and the like. Solar simulators can also be used in a variety of medical research applications. For example, solar simulators are frequently used in research involving skin cancer, photobiological applications, phototoxicity, photoallergy testing, as well as a variety of other medical applications. In addition, solar simulations are commonly used to determine the sun protection factor (hereinafter referred to as SPF) of various cosmetics, sun blocks, lotions and clothes. Typically, SPF testing examines the erythema response with and without sunscreen material applied to mammalian skin.
일반적으로, 이와 같은 솔라 시뮬레이터터는 태양광에 대응되는 광을 조사하는 광원이 3차원 이동하는 구성을 가지지 않으며, 태양이 뜨고 지는 것을 모사하여 광량을 자동으로 조절하는 구성을 포함하지 않아 사실성 있게 테스트 하는데 한계가 있었다.In general, such a solar simulator does not have a configuration in which the light source that irradiates light corresponding to sunlight does not have a three-dimensional movement, and does not include a configuration that automatically adjusts the amount of light by simulating the rising and falling of the sun. There was a limit.
본 발명은 태양광에 대응되는 광을 조사하는 광원이 3차원 이동이 가능한 솔라 시뮬레이션 장치의 제공을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a solar simulation apparatus in which a light source for irradiating light corresponding to sunlight can move in three dimensions.
본 발명의 또 다른 목적은 광량을 자동으로 조절하는 구성을 포함하여 태양이 뜨고 지는 것을 모사하는 솔라 시뮬레이션 장치 및 제어시스템의 제공을 목적으로 한다.Still another object of the present invention is to provide a solar simulation apparatus and a control system that simulates the rising and falling of the sun, including a configuration for automatically adjusting the amount of light.
본 발명의 목적을 실현하기 위한 솔라시뮬레이션 장치는, 시료가 배치되는 공간을 형성하는 프레임부; 태양광에 대응되는 광을 조사하는 복수의 램프 부재를 포함하는 광원부; 실험 조건에 따라 광원부에 X축, Y축 및 대각선 방향의 수평 이동경로를 제공하는 가이드레일부; 프레임부 내측 바닥면에 구비되어 시료를 거치하는 시료거치부; 및 광원부에 의해 조사되는 광량을 감지하는 광감지부를 포함한다.Solar simulation apparatus for realizing the object of the present invention, the frame portion for forming a space in which the sample is disposed; A light source unit including a plurality of lamp members for irradiating light corresponding to sunlight; A guide rail unit providing horizontal movement paths in an X-axis, a Y-axis, and a diagonal direction according to an experimental condition; A sample placement portion provided on the inner bottom surface of the frame portion to mount a sample thereon; And a light sensing unit for sensing the amount of light irradiated by the light source unit.
이때, 가이드레일부는, 상면 중앙 부분에 배치되는 제1 구동 부재; 제1 구동 부재에서 X축을 따라 좌측으로 왕복하여 이동하는 제1 레일 부재; 제1 구동 부재에서 X축을 따라 우측으로 왕복하여 이동하는 제2 레일 부재; 제1 구동 부재에서 대각선 방향의 좌상단 꼭지점으로 왕복하여 이동하는 제3 레일 부재; 제1 구동 부재에서 대각선 방향의 우상단 꼭지점으로 왕복하여 이동하는 제4 레일 부재; 제1 구동 부재에서 대각선 방향의 우하단 꼭지점으로 왕복하여 이동하는 제5 레일 부재; 제1 구동 부재에서 대각선 방향의 좌하단 꼭지점으로 왕복하여 이동하는 제6 레일 부재; 제1 구동 부재에서 Y축을 따라 상측으로 왕복하여 이동하는 제7 레일 부재; 및 제1 구동 부재에서 Y축을 따라 하측으로 왕복하여 이동하는 제8 레일 부재를 포함할 수 있고, 제1 구동 부재에 의해 복수의 상기 레일 부재가 구동될 수 있다.At this time, the guide rail portion, the first drive member disposed in the central portion of the upper surface; A first rail member reciprocating to the left along the X axis from the first drive member; A second rail member reciprocating to the right along the X axis from the first drive member; A third rail member reciprocating from the first driving member to the upper left vertex in the diagonal direction; A fourth rail member reciprocating from the first driving member to the upper right vertex in the diagonal direction; A fifth rail member reciprocating from the first driving member to a lower right vertex in a diagonal direction; A sixth rail member reciprocating from the first driving member to a lower left vertex in a diagonal direction; A seventh rail member reciprocating upward along the Y axis from the first drive member; And an eighth rail member reciprocating downward along the Y axis from the first driving member, and the plurality of rail members may be driven by the first driving member.
한편, 가이드레일부는, 상면에 제1 구동 부재에 의해 X축 또는 Y축을 중심축으로 하여 회전하는 제1 스크류바 부재; 제1 스크류바 부재의 회전력을 이용하여 Z축을 중심축으로 하는 회전력으로 변환하는 변환 부재; 변환 부재에 의해 Z축을 중심으로 회전하는 스크류잭 부재; 및 스크류잭 부재 내주면에 체결되고, 스크류잭 부재에 Z축의 이동경로를 제공하는 제2 스크류바 부재를 더 포함할 수 있고, 제1 구동 부재에 의해 제1 스크류바 부재가 회전할시, 변환 부재에 의해 스크류잭 부재가 Z축을 중심으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하여 제2 스크류바 부재를 따라 Z축으로 수직 승강 또는 하강 이동할 수 있다.On the other hand, the guide rail portion, the first screw bar member which rotates about the X-axis or Y-axis by the first drive member on the upper surface; A conversion member converting the rotational force about the Z axis to the rotational force by using the rotational force of the first screw bar member; A screw jack member rotating about the Z axis by the conversion member; And a second screw bar member fastened to an inner circumferential surface of the screw jack member and providing a movement path of the Z axis to the screw jack member, when the first screw bar member is rotated by the first driving member. The screw jack member may rotate clockwise or counterclockwise about the Z axis to vertically move up or down along the second screw bar member along the Z axis.
이때, 시료거치부는, 하단에 이동바퀴 부재; 및 이동바퀴 부재에 X축 또는 Y축의 수평 이동경로를 제공하는 제9 레일 부재를 포함할 수 있다.At this time, the sample placement portion, the bottom wheel moving wheel; And a ninth rail member that provides a horizontal movement path along the X axis or the Y axis to the moving wheel member.
또한, 시료거치부는, X축 또는 Y축을 중심축으로 하는 회전력을 제공하는 제2 구동 부재; 제2 구동 부재에 대응하여 X축 또는 Y축을 중심축으로 회전하고, 외주면에 나사산이 형성된 제3 스크류바 부재; 제3 스크류바 부재 상에 체결되고, 내주면에 나사산이 형성되어 상기 제3 스크류바 부재 상을 이동할 수 있는 너트 부재; 및 너트 부재의 일단에 구비되고, 시료거치부의 일측에 결합되어 너트 부재의 X축 또는 Y축의 수평 이동 동력을 전달하는 동력전달 부재를 포함하고, 동력전달 부재에 의해 너트 부재의 X축 또는 Y축의 수평 이동 동력이 전달됨에 따라 이동바퀴 부재가 제9 레일 부재를 따라 회전하여 솔라 시뮬레이션 장치가 X축 또는 Y축을 따라 수평 이동할 수 있다.In addition, the sample mounting portion, the second drive member for providing a rotational force around the X axis or Y axis; A third screw bar member that rotates about an X axis or a Y axis about a second drive member and has a thread formed on an outer circumferential surface thereof; A nut member fastened on a third screw bar member and having a thread formed on an inner circumferential surface thereof to move on the third screw bar member; And a power transmission member provided at one end of the nut member and coupled to one side of the sample placing portion to transmit horizontal movement power of the X or Y axis of the nut member. As the horizontal moving power is transmitted, the wheel member may rotate along the ninth rail member so that the solar simulation apparatus may move horizontally along the X axis or the Y axis.
또한, 광원부는, 복수의 램프 부재 일측에 온도 감지를 위한 온도 감지 유닛을 포함할 수 있다.In addition, the light source unit may include a temperature sensing unit for temperature sensing on one side of the plurality of lamp members.
본 발명의 목적을 실현하기 위한 솔라 시뮬레이션 제어시스템은, 솔라 시뮬레이션 장치; 광감지부에서 감지된 정보를 기초로 하여 광원부에서 발생하는 광량을 조절하고, 가이드레일부의 X축, Y축, 대각선 방향의 수평 이동과 Z축의 수직 이동 및 상기 솔라 시뮬레이션 장치의 X축 또는 Y축의 수평 이동을 제어하는 제어장치; 및 광감지부를 통해 상기 광원부를 모니터 하며, 광원부, 가이드레일부, 시료거치부를 원격에서 제어하는 원격제어신호를 제어장치로 송출하는 원격제어장치를 포함한다.Solar simulation control system for realizing the object of the present invention, the solar simulation device; The amount of light generated from the light source unit is adjusted based on the information detected by the light sensing unit, the horizontal movement in the X-axis, Y-axis, diagonal direction of the guide rail and the vertical movement of the Z-axis, and the X-axis or Y of the solar simulation device A controller for controlling the horizontal movement of the shaft; And a remote control device for monitoring the light source unit through a light sensing unit and transmitting a remote control signal for controlling the light source unit, the guide rail unit, and the sample placing unit to the control unit.
이때, 제어장치는, Z축을 따라 승강 또는 하강하는 가이드레일부의 수직 이동을 제어하는 높이설정부; 가이드레일부의 수평 이동을 제어하는 광원위치설정부; 광원부의 광량 및 광 발생 시간을 제어하는 파워설정부; 시간대별로 파워설정부에 의해 설정된 램프 부재의 광량 또는 광감지부에 의해 감지된 상기 램프 부재의 광량을 표현하는 그래픽부; 광감지부에 의해 감지되는 광원부의 광량 또는 X축, Y축, 대각선 방향의 수평 이동이 광원위치설정부 또는 파워설정부에 의해 기설정된 목표치를 추종하도록 제어하는 피드백제어부를 포함할 수 있다.At this time, the control device, the height setting unit for controlling the vertical movement of the guide rail portion to move up or down along the Z axis; A light source position setting unit for controlling horizontal movement of the guide rail unit; A power setting unit for controlling the light quantity and the light generation time of the light source unit; A graphic unit for expressing the amount of light of the lamp member set by the power setting unit or the amount of light of the lamp member detected by the light sensing unit for each time zone; It may include a feedback control unit for controlling the amount of light or the horizontal movement in the X-axis, Y-axis, diagonal direction detected by the light sensing unit to follow the target value set by the light source positioning unit or the power setting unit.
또한, 제어장치는, 높이설정부에 의해 설정된 높이에 따른 광원위치설정부 및 상기 파워설정부의 설정값을 저장하는 데이터베이스부를 더 포함할 수 있다.The control apparatus may further include a light source position setting unit corresponding to the height set by the height setting unit and a database unit for storing setting values of the power setting unit.
한편, 광원위치설정부는, 제1 레일 부재, 제2 레일 부재, 제3 레일 부재, 제4 레일 부재, 제5 레일 부재, 제6 레일 부재, 제7 레일 부재 및 제8 레일 부재를 각각 개별적으로 제어할 수 있다.On the other hand, the light source positioning portion individually separates the first rail member, the second rail member, the third rail member, the fourth rail member, the fifth rail member, the sixth rail member, the seventh rail member and the eighth rail member, respectively. Can be controlled.
이때, 제어장치는, 제2 구동 부재가 X축 또는 Y축을 중심축으로 하여, 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전력을 발생하도록 제어하는 장치이동부를 더 포함할 수 있다.In this case, the control device may further include a device moving unit for controlling the second driving member to generate a rotational force in a clockwise or counterclockwise direction with respect to the X axis or the Y axis.
한편, 파워설정부는, 복수의 램프 부재를 각각 개별적으로 제어할 수 있다.On the other hand, the power setting unit can individually control the plurality of lamp members.
또한, 제어장치는, 온도 감지 유닛에 감지된 정보를 기초로 하여 기설정된 온도를 상회할 경우 광원부의 램프 부재가 소등되도록 제어할 수 있다.In addition, the controller may control the lamp member of the light source unit to be turned off when the temperature exceeds the preset temperature based on the information detected by the temperature sensing unit.
본 발명의 실시예에 따른 솔라 시뮬레이션 장치 및 제어시스템에 의하면,According to the solar simulation device and control system according to an embodiment of the present invention,
첫째, 램프 부재를 복수로 구비하여 태양광에 대응되는 광을 사실적으로 모사할 수 있다.First, a plurality of lamp members may be provided to realistically simulate light corresponding to sunlight.
둘째, 광감지부에 의해 복수의 램프 부재가 조사하는 개별 또는 총합의 광량을 감지 할 수 있다Second, the light sensing unit can detect the amount of individual or total light emitted by the plurality of lamp members.
셋째, 복수의 램프 부재에 X축, Y축 및 대각선 방향의 수평 이동경로를 제공하는 복수의 레일 부재와 이를 구동하는 제1 구동 부재에 의해, 복수의 램프 부재의 수평 이동을 개별적으로 제어할 수 있다.Third, the horizontal movement of the plurality of lamp members can be individually controlled by the plurality of rail members that provide the horizontal movement paths in the X-axis, Y-axis, and diagonal directions to the plurality of lamp members and the first driving member for driving them. have.
넷째, 승강 또는 하강하는 가이드레일부에 의해 광원부가 수직으로 승강 또는 하강 이동할 수 있다.Fourth, the light source unit can be moved up or down vertically by the guide rail portion which is lifted or lowered.
다섯째, 솔라시뮬레이션 장치는 시료거치부의 하단에 이동바퀴 부재를 포함하고, 이동바퀴 부재를 구동하는 제2 구동 부재에 의해 챔버안에서 수평 이동을 할 수 있다.Fifth, the solar simulation apparatus includes a moving wheel member at a lower end of the sample placement unit, and may horizontally move in the chamber by a second driving member for driving the moving wheel member.
여섯째, 온도 감지 유닛에 의해 램프 부재의 온도를 감지 하여 램프 부재의 과열을 방지 하고 수명을 연장할 수 있다.Sixth, the temperature sensing unit detects the temperature of the lamp member to prevent overheating of the lamp member and extend its life.
일곱째, 원격제어장치에 의해 솔라 시뮬레이션 장치를 원격에서 제어할 수 있다.Seventh, the solar simulation apparatus can be remotely controlled by the remote control apparatus.
여덟째, 제어장치에 의해 복수의 레일 부재를 X축, Y축 및 대각선 방향의 수평 이동을 개별적으로 제어할 수 있고, 가이드레일부의 Z축 방향의 수직 이동을 제어할 수 있으며, 솔라시뮬레이션 장치를 챔버 안에서 수평 이동시킬 수 있다. 또한, 램프 부재의 광량 및 광 발생 시간을 개별적으로 제어할 수 있으며, 시간대별 광 발생량을 그래픽으로 표현할 수 있다.Eighth, the plurality of rail members can individually control the horizontal movement in the X-axis, Y-axis, and diagonal directions by the control device, can control the vertical movement in the Z-axis direction of the guide rail portion, and It can be moved horizontally in the chamber. In addition, the light amount and the light generation time of the lamp member can be individually controlled, and the light generation amount for each time zone can be represented graphically.
아홉째, 피드백제어부에 의해 기설정된 목표치를 추종하도록 제어할 수 있다.Ninth, it can be controlled to follow a predetermined target value by the feedback controller.
열번째, 시험 결과를 데이터베이스부에 저장할 수 있으며, 데이터베이스부의 데이터를 이용하여 자동적으로 태양이 뜨고 지는 것을 자동적으로 모사할 수 있다.Tenth, the test results can be stored in the database, and the data of the database can be used to automatically simulate the sun rising and falling.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 솔라 시뮬레이션 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 솔라 시뮬레이션 장치의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 솔라 시뮬레이션 제어시스템의 구성을 간략하게 나타내는 구성도이다.
도 4는 제어장치의 블록도이다.
도 5는 제어장치의 알고리즘 흐름도이다.
도 6은 시간설정단계에서 시험시간을 스텝으로 나누는 실시 형태이다..
도 7은 그래픽표현부의 실시 형태이다..
도 8은 그래픽표현단계에서 목표치의 상한 및 하한과 현재 광량이 표현된 실시 형태이다.
도 9는 센서모니터부의 실시 형태이다.1 is a perspective view of a solar simulation apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a plan view of a solar simulation apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram schematically showing the configuration of a solar simulation control system according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram of a control device.
5 is an algorithm flowchart of a control device.
6 is an embodiment in which the test time is divided into steps in the time setting step.
7 is an embodiment of a graphic expression unit.
8 is an embodiment in which the upper and lower limits of the target value and the current light amount are expressed in the graphic expression step.
9 is an embodiment of a sensor monitor unit.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성 요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention. In this case, the same components in the accompanying drawings are to be noted with the same reference numerals as possible. In addition, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may blur the gist of the present invention will be omitted. For the same reason, in the accompanying drawings, some components are exaggerated, omitted or schematically illustrated.
본 발명에서 언급하는 '사용자'는 솔라 시뮬레이션 장치(SSD) 및 솔라 시뮬레이션 제어시스템(1000)을 사용하는 사용자를 의미한다.As used herein, the term “user” refers to a user who uses a solar simulation apparatus (SSD) and a solar
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 솔라 시뮬레이션 장치(SSD)의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 솔라 시뮬레이션 장치(SSD)의 평면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 솔라 시뮬레이션 제어시스템(1000)의 구성을 간략하게 나타내는 구성도이다.1 is a perspective view of a solar simulation device (SSD) according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a plan view of a solar simulation device (SSD) according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is according to an embodiment of the present invention It is a block diagram which shows the structure of the solar
그리고 도 4는 제어장치(CD)의 블록도이고, 도 5는 제어장치(CD)의 알고리즘 흐름도이다.4 is a block diagram of the control device CD, and FIG. 5 is an algorithm flow diagram of the control device CD.
또한, 도 6은 시간설정단계(S680)에서 시험시간을 스텝으로 나누는 실시 형태이고, 도 7은 그래픽표현부(640)의 실시 형태이며, 도 8은 그래픽표현단계(S640)에서 목표치의 상한 및 하한과 현재 광량이 표현된 실시 형태이고, 도 9는 센서모니터부의 실시 형태이다.6 is an embodiment in which the test time is divided into steps in the time setting step S680. FIG. 7 is an embodiment of the graphic presenting
도 1 내지 도 9를 참조하면, 솔라 시뮬레이션 장치(SSD)는 프레임부(100), 광원부(200), 가드레일부(300), 시료거치부(400) 및 광감지부(500)를 포함한다.1 to 9, the solar simulation apparatus SSD includes a
프레임부(100)는 시료가 배치되는 공간을 형성하고, 광원부(200)는 태양광에 대응되는 광을 조사하는 복수의 램프 부재를 포함하며, 가이드레일부(300)는 실험 조건에 따라 광원부(200)에 X축, Y축 및 대각선 방향의 수평 이동경로를 제공한다. 또한, 시료거치부(400)는 프레임부(100) 내측 바닥면에 구비되어 시료를 거치하고, 광감지부(500)는 광원부(200)에 의해 조사되는 광량을 감지한다.The
가이드레일부(300)는 상면 중앙 부분에 배치되는 제1 구동 부재(310), 제1 구동 부재(310)에서 X축을 따라 좌측으로 왕복하여 이동하는 제1 레일 부재(321), 제1 구동 부재(310)에서 X축을 따라 우측으로 왕복하여 이동하는 제2 레일 부재(322), 제1 구동 부재(310)에서 대각선 방향의 좌상단 꼭지점으로 왕복하여 이동하는 제3 레일 부재(323), 제1 구동 부재(310)에서 대각선 방향의 우상단 꼭지점으로 왕복하여 이동하는 제4 레일 부재(324), 제1 구동 부재(310)에서 대각선 방향의 우하단 꼭지점으로 왕복하여 이동하는 제5 레일 부재(325), 제1 구동 부재(310)에서 대각선 방향의 좌하단 꼭지점으로 왕복하여 이동하는 제6 레일 부재(326), 제1 구동 부재(310)에서 Y축을 따라 상측으로 왕복하여 이동하는 제7 레일 부재(327) 및 제1 구동 부재(310)에서 Y축을 따라 하측으로 왕복하여 이동하는 제8 레일 부재(328)를 포함할 수 있고, 제1 구동 부재(310)에 의해 제1 레일 부재(311), 제2 레일 부재(322), 제3 레일 부재(323), 제4 레일 부재(324), 제5 레일 부재(325), 제6 레일 부재(326), 제7 레일 부재(327) 및 제8 레일 부재(328)가 구동할 수 있다.The
가이드레일부(300)의 레일 부재는 이에 한정되는 것이 아니고, X축 또는 Y축 방향의 레일 부재와 대각선 방향의 레일 부재 사이에 레일 부재를 더 추가할 수 있다. 예를 들어, 제2 레일 부재(322)와 제4 레일 부재(324) 사이에 레일 부재를 더 추가할 수 있다.The rail member of the
광원부(200)는 태양광이 조사하는 광량인 27.5 , 162.5 , 387.5 , 6173.5 , 822.5 , 977.5 , 1080 , 1120 등을 모사하기 위해 메탈 헬라이드(Metal Halide) 램프, 또는 플라즈마 램프 또는 LED로 형성될 수 있고, 12개의 램프가 각각 제1 레일 부재(311), 제2 레일 부재(322), 제3 레일 부재(323), 제4 레일 부재(324), 제5 레일 부재(325), 제6 레일 부재(326), 제7 레일 부재(327) 및 제8 레일 부재(328)의 이동경로를 따라 이동할 수 있다. The
예를 들어, X축 또는 Y축 방향의 제1 레일 부재(311), 제2 레일 부재(322), 제7 레일 부재(327) 및 제8 레일 부재(328)에는 각각 램프 부재가 하나씩 이동할 수 있고, 대각선 방향의 제3 레일 부재(323), 제4 레일 부재(324), 제5 레일 부재(325) 및 제6 레일 부재(326)에는 각각 2개의 램프 부재가 이동할 수 있다. For example, one ramp member may move to each of the first rail member 311, the
하지만, 제1 레일 부재(311), 제2 레일 부재(322), 제3 레일 부재(323), 제4 레일 부재(324), 제5 레일 부재(325), 제6 레일 부재(326), 제7 레일 부재(327) 및 제8 레일 부재(328)의 각 램프 부재는 제거될 수 있고, 추가할 수 있다. 즉, 개수가 한정된 것은 아니다.However, the first rail member 311, the
광원부(200)의 램프 부재는 제1 레일 부재(311), 제2 레일 부재(322), 제3 레일 부재(323), 제4 레일 부재(324), 제5 레일 부재(325), 제6 레일 부재(326), 제7 레일 부재(327) 및 제8 레일 부재(328) 이외에 제1 구동 부재(310) 하단에 배치될 수 있다.The lamp member of the
또한, 광원부(200)는 복수의 램프 부재 일측에 온도 감지를 위한 온도 감지 유닛(210)을 포함할 수 있다.In addition, the
제1 구동 부재(310)는 후술할 제어장치(CD)에 의해 제1 레일 부재(311), 제2 레일 부재(322), 제3 레일 부재(323), 제4 레일 부재(324), 제5 레일 부재(325), 제6 레일 부재(326), 제7 레일 부재(327) 및 제8 레일 부재(328)를 개별적으로 구동시킬 수 있고, 따라서 광원부(200)의 램프 부재들은 개별적으로 제1 레일 부재(311), 제2 레일 부재(322), 제3 레일 부재(323), 제4 레일 부재(324), 제5 레일 부재(325), 제6 레일 부재(326), 제7 레일 부재(327) 및 제8 레일 부재(328)에서 이동할 수 있다.The
가이드레일부(300)는 상면에 제1 구동 부재(310)에 의해 X축 또는 Y축을 중심축으로 하여 회전하는 제1 스크류바 부재(331), 제1 스크류바 부재(331)의 회전력을 이용하여 Z축을 중심축으로 하는 회전력으로 변환하는 변환 부재(332), 변환 부재(332)에 의해 Z축을 중심축으로 회전하고 내주면에 나사산이 형성되는 스크류잭 부재(333), 외주면에 나사산을 형성하고 스크류잭 부재(333)가 Z축을 중심으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전함에 따라 수직 승강 또는 하강의 이동경로를 제공하는 제2 스크류바 부재(334)를 더 포함할 수 있다.The
즉, 제1 구동 부재(310)에 의해 제1 스크류바 부재(331)가 회전할시, 변환 부재(332)에 의해 스크류잭 부재(333)가 수직의 Z축을 중심으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하여 제2 스크류바 부재(334)를 따라 Z축으로 수직 승강 또는 하강 이동함으로써, 가이드레일부(300)가 Z축을 따라 수직 승강 또는 하강 이동할 수 있다.That is, when the first
도시 되지 않았지만, 제1 스크류바 부재(331)는 외주면에 나사산이 형성될 수 있고, 변환 부재(322)는 제1 스크류바 부재(331)와 맞닿아 체결되며 내주면에 나사산이 형성되는 기어 유닛을 더 포함할 수 있다. 변환 부재(332)는 복수의 기어 유닛을 더 포함할 수 있고, 복수의 기어 유닛이 맞닿아 회전함으로써 최종적으로 Z축을 중심축으로 하는 회전으로 변환할 수 있고, 변환 부재(332)의 기어 유닛의 외주면에 기어가 맞닿아 회전할 수 있는 기어가 스크류잭 부재(333) 외주면에 형성될 수 있다.Although not shown, the first
시료거치부(400)는 하단에 이동바퀴 부재(410) 및 이동바퀴 부재(410)에 X축 또는 Y축의 수평 이동경로를 제공하는 제9 레일 부재(420)를 포함할 수 있다. The
시료거치부(400)는 X축 또는 Y축을 중심축으로 하는 회전력을 제공하는 제2 구동 부재(430), 제2 구동 부재(430)에 대응하여 X축 또는 Y축을 중심축으로 회전하고, 외주면에 나사산이 형성된 제3 스크류바 부재(440), 제3 스크류바 부재(440) 상에 체결되고, 내주면에 나사산이 형성되어 제3 스크류바 부재(440) 상을 이동할 수 있는 너트 부재(450) 및 너트 부재(450)의 일단에 구비되고, 시료거치부(400)의 일측에 결합되어 너트 부재(450)의 X축 또는 Y축의 수평 이동 동력을 전달하는 동력전달 부재(460)를 포함할 수 있고, 동력전달 부재(460)에 의해 너트 부재(450)의 X축 또는 Y축의 수평 이동 동력이 전달됨에 따라 이동바퀴 부재(410)가 제9 레일 부재(420)를 따라 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하여 솔라 시뮬레이션 장치(SSD)가 X축 또는 Y축을 따라 수평 이동할 수 있다.The
동력전달 부재(460)는 하단에 X축 또는 Y축의 수평 이동경로를 제공하는 제10 레일 부재(470)를 더 포함할 수 있다.The
도 1에 도시한 바와 같이, 시료거치부(400)는 사용자의 조작에 의해 관통홀(A)을 형성할 수 있다. 또한, 솔라 시뮬레이션 장치(SSD)는 광원부(200)에 의해 조사된 광량이 외부로 노출되지 않는 챔버 안에 배치될 수 있다. 따라서, 솔라 시뮬레이션 장치(SSD)가 X축 또는 Y축의 수평 이동경로를 제공하는 제9 레일 부재(420)를 따라 밀폐된 챔버 안에서 수평 이동할 수 있다. 과통홀(A)의 넓이는 사용자의 임의로 정할 수 있다.As shown in FIG. 1, the
제1 구동 부재(310) 또는 제2 구동 부재(430)는 서보 모터 구동 방식을 사용하여 진동이 발생하지 않을 수 있다.The
광감지부(500)는 사용자의 조작에 의해 시료거치부(400)의 상면에 배치될 수 있고, 사용자의 조작에 의해 광감지부(500)를 이동시킴으로써 복수의 램프 부재의 광량을 각각 측정할 수 있다. 광감지부(500)는 조사된 광량을 감지하여 감지신호(S500)로 변환하고, 후술할 제어장치(CD)와 통신가능하도록 연결되어 감지신호(S500)를 전송할 수 있다. 예를 들어, 광감지부(500)는 제어장치(400)에 블루투스 방식으로 감지신호(S500)를 전송할 수 있고, 도시하지 않았지만 감지신호 전송 부재와 서로 연결되어 있을 수 있다.The
광감지부(500)는 조사괸 광량을 측정할 수 있는 전천일사계 센서(Pyranometer)일 수 있다. The
솔라 시뮬레이션 장치(SSD)는 통상적인 외력, 자중, 열 등에 의하여 변형이 발생하지 않도록 충분한 구조적 강도를 가질 수 있다.The solar simulation device (SSD) may have sufficient structural strength so that deformation does not occur due to conventional external force, self weight, heat, or the like.
도 3에 도시한 바와 같이, 솔라 시뮬레이션 제어시스템(1000)은 솔라 시뮬레이션 장치(SSD), 제어장치(CD), 원격제어장치(RC)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the solar
제어장치(CD)는 광감지부(500)에서 감지된 정보를 기초로 하여 광원부(200)에서 발생하는 광량을 조절하고, 가이드레일부(300)의 X축, Y축, 대각선 방향의 수평 이동과 Z축의 수직 승강 또는 하강 이동 및 솔라 시뮬레이션 장치(SSD)의 X축 또는 Y축의 수평 이동을 제어한다.The control device CD adjusts the amount of light generated by the
원격제어장치(RC)는 제어장치(CD)와 통신가능하도록 연결되어, 광감지부(500)로부터 전송되는 감지신호(S500)에 의해 광원부(200)가 조사하는 광량을 모니터 하며, 광원부(200), 가이드레일부(300) 및 시료거치부(400)를 원격에서 제어하는 원격제어신호(S1)를 제어장치(CD)로 송출한다.The remote control device RC is connected to communicate with the control device CD, monitors the amount of light irradiated by the
도 4에 도시한 바와 같이, 제어장치(CD)는 Z축을 따라 승강 또는 하강하는 가이드레일부(300)의 수직 이동을 제어하는 높이설정부(610), 가이드레일부(300)의 X축, Y축 및 대각선 방향의 수평 이동을 제어하는 광원위치설정부(620), 광원부(200)의 광량 및 광 발생 시간을 제어하는 파워설정부(630), 시간대별로 파워설정부(630)에 의해 설정된 복수의 램프 부재의 광량 또는 광감지부(500)에 의해 감지된 복수의 램프 부재의 광량을 표현하는 그래픽부(640) 및 광감지부(500)에 의해 감지되는 광원부(200)의 광량 또는 X축, Y축, 대각선 방향의 수평 이동이 광원위치설정부(620) 또는 파워설정부(630)에 의해 기설정된 목표치를 추종하도록 제어하는 피드백제어부(650)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 4, the control device CD includes a
또한, 제어장치(CD)는 높이설정부(610)에 의해 설정된 높이에 따른 광원위치설정부(620) 및 파워설정부(630)의 설정값을 저장하는 데이터베이스부(660) 및 시료거치부(400)의 제2 구동 부재(430)가 X축 또는 Y축을 중심축으로 하여, 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전력을 발생하도록 제어하는 장치이동부(670)를 더 포함할 수 있다. In addition, the control device CD includes a
광원위치설정부(620)는 제1 레일 부재(311), 제2 레일 부재(322), 제3 레일 부재(323), 제4 레일 부재(324), 제5 레일 부재(325), 제6 레일 부재(326), 제7 레일 부재(327) 및 제8 레일 부재(328)를 각각 개별적으로 제어할 수 있다. 따라서, 제1 레일 부재(311), 제2 레일 부재(322), 제3 레일 부재(323), 제4 레일 부재(324), 제5 레일 부재(325), 제6 레일 부재(326), 제7 레일 부재(327) 및 제8 레일 부재(328)의 램프 부재들은 각각 개별적으로 이동할 수 있다. The light
파워설정부(630)는 13개의 램프 부재를 각각 개별적으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 도시 하지 않았지만 제1 램프 부재의 광량을 27.5 로 설정할 수 있고 제2 램프 부재의 광량을 30.0 로 설정할 수 있다. 램프 부재의 개수는 사용자의 조작에 의해 추가되거나 제거될 수 있다.The
제어장치(CD)는 온도 감지 유닛(210)에 감지된 정보를 기초로 하여 기설정된 온도를 상회할 경우 광원부(200)의 램프 부재가 소등되도록 제어할 수 있다. 하지만, 제어장치(CD)는 기설정된 온도가 없을 경우에 광원부(200)의 램프 부재가 소등되지 않을 수 있다.The controller CD may control the lamp member of the
도 5에 도시한 바와 같이, 제어장치(CD)는 Z축을 따라 승강 또는 하강하는 가이드레일부(300)의 수직 이동을 제어하는 높이설정단계(S610), 가이드레일부(300)의 X축, Y축 및 대각선 방향의 수평 이동을 제어하는 광원위치설정단계(S620), 광원부(200)의 광량 및 광 발생 시간을 제어하는 파워설정단계(S630), 시간대별로 파워설정부(630)에 의해 설정된 복수의 램프 부재의 광량 또는 광감지부(500)에 의해 감지된 복수의 램프 부재의 광량을 표현하는 그래픽표현단계(S640) 및 광감지부(500)에 의해 감지되는 광원부(200)의 광량 또는 X축, Y축, 대각선 방향의 수평 이동이 광원위치설정단계(620) 또는 파워설정단계(630)에 의해 기설정된 목표치를 추종하도록 제어하는 피드백제어단계(S650)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 5, the control device CD has a height setting step (S610) for controlling vertical movement of the
또한, 제어장치(CD)는 높이설정단계(S610)에 의해 설정된 높이에 대응하는 광원위치설정단계(S620) 및 파워설정단계(S630)에서 설정된 값을 저장하고 불러오는 데이터불러오기 단계(S660)와 시료거치부(400)의 제2 구동 부재(430)가 X축 또는 Y축을 중심축으로 하여, 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전력을 발생하도록 제어하는 장치이동단계(S670)를 더 포함할 수 있다.In addition, the control device CD stores the data set in the light source position setting step S620 and the power setting step S630 corresponding to the height set by the height setting step S610 and the data loading step S660. The
광원위치설정단계(S620)는 제1 레일 부재(311), 제2 레일 부재(322), 제3 레일 부재(323), 제4 레일 부재(324), 제5 레일 부재(325), 제6 레일 부재(326), 제7 레일 부재(327) 및 제8 레일 부재(328)를 각각 개별적으로 제어할 수 있다. 따라서, 제1 레일 부재(311), 제2 레일 부재(322), 제3 레일 부재(323), 제4 레일 부재(324), 제5 레일 부재(325), 제6 레일 부재(326), 제7 레일 부재(327) 및 제8 레일 부재(328)의 복수의 램프 부재는 개별적으로 이동할 수 있다. Light source positioning step (S620) is the first rail member 311, the
파워설정단계(S630)는 13개의 램프 부재를 각각 개별적으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 도시 하지 않았지만 제1 램프 부재의 광량을 27.5 로 설정할 수 있고 제2 램프 부재의 광량을 30.0 로 설정할 수 있다. 램프 부재의 개수는 사용자의 조작에 의해 추가되거나 제거될 수 있다.In the power setting step S630, the thirteen lamp members may be individually controlled. For example, although not shown, the light amount of the first lamp member is 27.5. Can be set to 30.0 and the light amount of the second lamp member Can be set to The number of lamp members can be added or removed by the user's operation.
처음 데이터불러오기 단계(S660)에서 불러올 기존 시험데이터가 존재 하지 않거나, 새로운 시험 데이터를 저장하기 위해 데이터불러오기 단계(S660)를 생략하고, 바로 높이설정단계(S610)에서 가이드레일부(300)의 높이값을 설정할 수 있다. 이때, 사용자는 광원위치설정단계(S620)에서 가이드레일부(300)의 제1 레일 부재(311), 제2 레일 부재(322), 제3 레일 부재(323), 제4 레일 부재(324), 제5 레일 부재(325), 제6 레일 부재(326), 제7 레일 부재(327) 및 제8 레일 부재(328)를 각각 개별적으로 제어할 수 있다. 따라서, 제1 레일 부재(311), 제2 레일 부재(322), 제3 레일 부재(323), 제4 레일 부재(324), 제5 레일 부재(325), 제6 레일 부재(326), 제7 레일 부재(327) 및 제8 레일 부재(328)를 개별적으로 구동시킴으로써, 13개의 램프 부재의 위치를 개별적으로 이동시킬 수 있다. 또한, 사용자는 파워설정단계(S630)에서 13개의 램프 부재의 광량을 개별적으로 제어할 수 있다. 광원부(200)의 램프 부재의 개수는 추가되거나 제거될 수 있다.There is no existing test data to be loaded in the first data import step (S660), or omit the data import step (S660) to store new test data, and the
높이설정단계(S610), 광원위치설정단계(S620) 및 파워설정단계(S630)에서 입력한 목표치가 그래픽표현단계(S640)에서 표현될 수 있고, 시간설정단계(S680)에서 설정된 시험시간 및 저장간격에 따라 표현될 수 있다. The target value input in the height setting step (S610), the light source position setting step (S620) and the power setting step (S630) may be expressed in the graphic expression step (S640), and the test time and storage set in the time setting step (S680). Can be expressed according to the interval.
이때, 광감지부(500)가 복수의 램프 부재의 위치와 광량을 감지할 수 있고. 감지한 데이터를 감지신호(S500)로 변환하여 피드백제어단계(S650)로 전송할 수 있다. 피드백제어단계(S650)에서 감지신호(S500)를 수신하고, 설정된 목표치에 도달하도록 광원위치설정부(620) 또는 파워설정부(630)를 제어할 수 있다.At this time, the
감지신호(S500)와 광원위치설정단계(S620) 및 파워설정단계(S630)의 목표치가 일치할때, 실험 데이터가 데이터저장부(600)에 저장될 수 있다. 하지만, 사용자 조작에 의해 감지신호(S500)가 목표치의 허용된 오차범위 안에 있을때, 실험 데이터를 저장하도록 할 수 있다.When the detection signal S500 and the target values of the light source position setting step S620 and the power setting step S630 coincide with each other, the experimental data may be stored in the data storage unit 600. However, when the detection signal S500 is within an allowable error range of the target value by user manipulation, the experimental data may be stored.
사용자는 데이터불러오기 단계(S660)에서 기존에 저장된 실험 데이터를 불러올 수 있다. 높이설정단계(S610)에서 데이터저장부에(600)에 저장된 높이값을 입력하면, 기존에 저장된 실험 데이터의 높이 입력값에 대응하여 광원위치단계(S620), 파워설정단계(S630) 및 시간설정단계(S680)를 불러올 수 있다.The user may load the previously stored experimental data in the data loading step (S660). When the height value stored in the data storage unit 600 is input in the height setting step (S610), the light source position step (S620), the power setting step (S630), and the time setting corresponding to the height input value of the previously stored experimental data are set. Step S680 may be called.
기존에 저장된 실험 데이터의 설정값 대로 실험을 실시 할 수 있고, 사용자의 조작에 의해 시간설정단계(S680)에서 시험시간 및 저장간격을 변경할 수 있으며, 광원위치설정단계(S620) 또는 파워설정단계(S630)에서 램프 부재의 위치 또는 광량을 변경할 수 있다.The experiment can be carried out as set values of the previously stored experimental data, the test time and the storage interval can be changed in the time setting step (S680) by the user's operation, the light source position setting step (S620) or the power setting step ( In S630, the position or amount of light of the lamp member may be changed.
도 6에 도시한 바와 같이, 시간설정단계(S610)에서 시험시간을 스텝으로 나눌 수 있고, 각 스텝별로 저장간격을 설정할 수 있다. 예를 들어, 시험시간을 1스텝, 2스텝, 3스텝, 4스텝, 5스텝, 6스텝, 7스텝, 8스텝, 9스텝, 10스텝, 11스텝, 12스텝, 13스텝, 14스텝, 15스텝, 16스텝, 17스텝, 18스텝, 19스텝, 20스텝, 21스텝, 22스텝, 23스텝, 24스텝으로 구분하고 24개의 각 스텝의 저장간격을 60분으로 하면 24시간의 하루 일과가 모사된다. 즉 1스텝을 0시로 모사하여 광량을 0 으로 하고, 9스텝의 광량을 617.5로 하는 것과 같이, 하루 24시간의 광량을 시간별로 측정하여 24개의 스텝에 입력하여 24시간의 하루 일과를 모사할 수 있다.As shown in FIG. 6, in the time setting step S610, the test time may be divided into steps, and a storage interval may be set for each step. For example, the test time is 1 step, 2 steps, 3 steps, 4 steps, 5 steps, 6 steps, 7 steps, 8 steps, 9 steps, 10 steps, 11 steps, 12 steps, 13 steps, 14 steps, 15 If the storage intervals of 24 steps are set to 60 minutes, the daily interval of 24 hours is simulated, divided into steps of 16 steps, 17 steps, 18 steps, 19 steps, 20 steps, 21 steps, 22 steps, 23 steps, and 24 steps. do. That is, one step is simulated at 0 o'clock, and the light quantity is 0. The light quantity of 9 steps is 617.5 As described above, the amount of light for 24 hours per day can be measured for each hour and input in 24 steps to simulate the daily routine of 24 hours.
도 7에 도시한 바와 같이, 광원위치설정단계(S620) 및 파워설정단계(S630)에서 입력한 목표치가 그래픽표현단계(S640)에서 표현될 수 있고, 시간설정단계(S680)에서 설정된 시험시간 및 저장간격에 따라 표현될 수 있다. As shown in FIG. 7, the target values input in the light source position setting step S620 and the power setting step S630 may be expressed in the graphic expression step S640, and the test time and the test time set in the time setting step S680. Can be expressed according to the storage interval.
그리고 시료거치부(400)에 시료 또는 광감지부(500)를 배치하고, 복수의 램프 부재의 위치와 광량을 감지할 수 있다. 감지한 데이터를 감지신호(S500)로 변환하여 피드백제어단계(S650)로 전송할 수 있다. 피드백제어단계(S650)에서 감지신호(S500)를 수신하고, 설정된 목표치에 도달하도록 광원위치설정부(620) 또는 파워설정부(630)를 제어할 수 있다.In addition, the sample or the
피드백제어단계(S650)가 광원위치설정단계(S620) 및 파워설정단계(S630)를 제어하여, 기존에 입력한 목표치에 도달하는 과정에서 광감지부(500)가 램프 부재의 위치 또는 광량을 감지하고 감지신호(S500)를 그래픽표현단계(S640)에 전송함으로써, 그래픽표현단계(S640)에서 실험 결과값이 표현될 수 있고, 사용자는 모니터할 수 있다. The feedback control step (S650) controls the light source position setting step (S620) and the power setting step (S630), so that the
도 8에 도시한 바와 같이, 그래픽부(640)는 시험중 해당 목표치와 상한 및 하한의 범위가 표시될 수 있으며, 현재 광원부(200)의 광량을 표현할 수 있다As illustrated in FIG. 8, the
감지신호(S500)와 광원위치설정단계(S620) 및 파워설정단계(S630)의 목표치가 일치할때, 실험 데이터가 데이터저장부(600)에 저장될 수 있다. 사용자 조작에 의해 감지신호(S500)가 목표치의 허용된 오차범위 안에 있을때, 실험 데이터를 저장하도록 할 수 있다.When the detection signal S500 and the target values of the light source position setting step S620 and the power setting step S630 coincide with each other, the experimental data may be stored in the data storage unit 600. When the detection signal S500 is within an allowable error range of the target value by user manipulation, the experimental data may be stored.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 데이터불러오기 단계(S660)에서 저장된 높이설정단계(S610)에서 저장된 높이 중 어느 하나를 선택하고, 기존에 저장된 광원부(200)의 목표 광량을 선택하여, 목표로 하는 광량을 출력하기 위해 파워설정단계(S630) 및 광원위치설정단계(S620)를 제어할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, by selecting any one of the stored height in the height setting step (S610) stored in the data import step (S660), and selects the target amount of light of the previously stored
도 9에 도시한 바와 같이, 광원부(200)의 복수의 램프 부재, 제1 구동 부재(310) 및 제2 구동 부재(430)의 일측에 구동을 감지 하는 구동 감지 센서를 더 포함할 수 있다. 또한, 제어장치(CD)는 센서모니터부를 더 포함할 수 있고, 구동 감지 센서에서 전송한 구동 감지 신호를 원격제어장치(RC)에 전송하고, 원격제어장치(RC)에 광원부(200)의 복수의 램프 부재, 제1 구동 부재(310) 및 제2 구동 부재(430)의 상태를 표시할 수 있다. 이때, 센서모니터부는 광원부(200)의 복수의 램프 부재를 개별적으로 점등 및 소등을 할 수 있으며, 제1 구동 부재(310) 또는 제2 구동 부재(430)가 구동하거나 구동하지 않도록 제어할 수 있다.As shown in FIG. 9, a plurality of lamp members, a
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙력된 기술자는 아래의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described with reference to the embodiments above, it is understood that those skilled in the art can variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. Could be.
1000 : 솔라 시뮬레이션 제어시스템
SSD : 솔라 시뮬레이션 장치 100 : 프레임부
200 : 광원부 300 : 가이드레일부
400 : 시료거치부 500 : 광감지부
CD : 제어장치 610 : 높이설정부
620 : 광원위치설정부 630 : 파워설정부
640 : 그래픽부 650 : 피드백제어부
660 : 데이터베이스부 670 : 장치이동부
RC : 원격제어장치 1000: Solar Simulation Control System
SSD: Solar Simulation Device 100: Frame
200: light source portion 300: guide rail portion
400: sample placement unit 500: light detection unit
CD: Control unit 610: Height setting part
620: light source position setting unit 630: power setting unit
640: graphics unit 650: feedback control unit
660: database unit 670: device moving unit
RC: Remote Control
Claims (9)
태양광에 대응되는 광을 조사하는 복수의 램프 부재를 포함하는 광원부;
실험 조건에 따라 상기 광원부에 X축, Y축 및 대각선 방향의 수평 이동경로를 제공하는 가이드레일부;
상기 프레임부 내측 바닥면에 구비되어 상기 시료를 거치하는 시료거치부; 및
상기 광원부에 의해 조사되는 광량을 감지하는 광감지부를 포함하되,
상기 가이드레일부는,
상면 중앙 부분에 배치되는 제1 구동 부재;
적어도 하나의 상기 램프 부재가 상기 제1 구동 부재에서 X축을 따라 좌측으로 왕복하여 이동하도록 하는 제1 레일 부재;
적어도 하나의 상기 램프 부재가 상기 제1 구동 부재에서 X축을 따라 우측으로 왕복하여 이동하도록 하는 제2 레일 부재;
적어도 하나의 상기 램프 부재가 상기 제1 구동 부재에서 대각선 방향의 좌상단 꼭지점으로 왕복하여 이동하도록 하는 제3 레일 부재;
적어도 하나의 상기 램프 부재가 상기 제1 구동 부재에서 대각선 방향의 우상단 꼭지점으로 왕복하여 이동하도록 하는 제4 레일 부재;
적어도 하나의 상기 램프 부재가 상기 제1 구동 부재에서 대각선 방향의 우하단 꼭지점으로 왕복하여 이동하도록 하는 제5 레일 부재;
적어도 하나의 상기 램프 부재가 상기 제1 구동 부재에서 대각선 방향의 좌하단 꼭지점으로 왕복하여 이동하도록 하는 제6 레일 부재;
적어도 하나의 상기 램프 부재가 상기 제1 구동 부재에서 Y축을 따라 상측으로 왕복하여 이동하도록 하는 제7 레일 부재; 및
적어도 하나의 상기 램프 부재가 상기 제1 구동 부재에서 Y축을 따라 하측으로 왕복하여 이동하도록 하는 제8 레일 부재를 포함하고,
상기 제1 구동 부재에 의해 복수의 상기 레일 부재가 구동하고,
상기 가이드레일부는,
상면에 상기 제1 구동 부재에 의해 X축 또는 Y축을 중심축으로 하여 회전하는 제1 스크류바 부재;
상기 제1 스크류바 부재의 회전력을 이용하여 Z축을 중심축으로 하는 회전력으로 변환하는 변환 부재;
상기 변환 부재에 의해 Z축을 중심으로 회전하는 스크류잭 부재; 및
상기 스크류잭 부재 내주면에 체결되고, 상기 스크류잭 부재에 Z축의 이동경로를 제공하는 제2 스크류바 부재를 더 포함하고,
상기 제1 구동 부재에 의해 상기 제1 스크류바 부재가 회전할시, 상기 변환 부재에 의해 상기 스크류잭 부재가 Z축을 중심으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하여 제2 스크류바 부재를 따라 Z축으로 수직 승강 또는 하강 이동하는 것을 특징으로 하는 솔라 시뮬레이션 장치.A frame part forming a space in which the sample is placed;
A light source unit including a plurality of lamp members for irradiating light corresponding to sunlight;
A guide rail unit providing horizontal movement paths in an X-axis, a Y-axis, and a diagonal direction according to experimental conditions;
A sample placing part provided on the inner bottom surface of the frame part to hold the sample; And
It includes a light detecting unit for detecting the amount of light irradiated by the light source unit,
The guide rail portion,
A first driving member disposed at an upper center portion;
A first rail member for causing at least one of the lamp members to move left and right along the X axis in the first driving member;
A second rail member for causing at least one lamp member to reciprocate from the first drive member to the right along an X axis;
A third rail member allowing the at least one lamp member to reciprocate from the first driving member to a top left vertex in a diagonal direction;
A fourth rail member allowing the at least one lamp member to reciprocate from the first driving member to a top right vertex in a diagonal direction;
A fifth rail member allowing the at least one lamp member to reciprocate from the first driving member to a lower right vertex in a diagonal direction;
A sixth rail member allowing the at least one lamp member to reciprocate from the first driving member to a lower left vertex in a diagonal direction;
A seventh rail member for causing at least one lamp member to reciprocate upwardly along the Y axis from the first driving member; And
An eighth rail member configured to move at least one lamp member reciprocating downwardly along the Y axis from the first driving member,
The rail member is driven by the first driving member,
The guide rail portion,
A first screw bar member rotating on an X-axis or a Y-axis by a first driving member on a top surface thereof;
A conversion member converting the rotational force about the Z axis to the rotational force by using the rotational force of the first screw bar member;
A screw jack member rotating about a Z axis by the conversion member; And
A second screw bar member fastened to an inner circumferential surface of the screw jack member and providing a movement path of a Z axis to the screw jack member;
When the first screw bar member is rotated by the first driving member, the screw jack member is rotated clockwise or counterclockwise around the Z axis by the conversion member, and then the Z axis is along the second screw bar member. Solar simulation apparatus, characterized in that for moving up and down vertically.
상기 시료거치부는,
하단에 이동바퀴 부재; 및
상기 이동바퀴 부재에 X축 또는 Y축의 수평 이동경로를 제공하는 제9 레일 부재를 포함하는 솔라 시뮬레이션 장치.The method according to claim 1,
The sample placement unit,
A moving wheel member at the bottom; And
And a ninth rail member providing a horizontal movement path along an X axis or a Y axis to the moving wheel member.
상기 시료거치부는,
X축 또는 Y축을 중심축으로 하는 회전력을 제공하는 제2 구동 부재;
상기 제2 구동 부재에 대응하여 X축 또는 Y축을 중심축으로 회전하고, 외주면에 나사산이 형성된 제3 스크류바 부재;
상기 제3 스크류바 부재 상에 체결되고, 내주면에 나사산이 형성되어 상기 제3 스크류바 부재 상을 이동할 수 있는 너트 부재; 및
상기 너트 부재의 일단에 구비되고, 상기 시료거치부의 일측에 결합되어 상기 너트 부재의 X축 또는 Y축의 수평 이동 동력을 전달하는 동력전달 부재를 포함하고,
상기 동력전달 부재에 의해 상기 너트 부재의 X축 또는 Y축의 수평 이동 동력이 전달됨에 따라 상기 이동바퀴 부재가 상기 제9 레일 부재를 따라 회전하여 상기 솔라 시뮬레이션 장치가 X축 또는 Y축을 따라 수평 이동하는 것을 특징으로 하는 솔라 시뮬레이션 장치. The method according to claim 4,
The sample placement unit,
A second driving member providing a rotational force about an X axis or a Y axis;
A third screw bar member which rotates about an X axis or a Y axis in a central axis corresponding to the second driving member, and has a thread formed on an outer circumferential surface thereof;
A nut member fastened on the third screw bar member and having a thread formed on an inner circumferential surface thereof to move on the third screw bar member; And
Is provided at one end of the nut member, coupled to one side of the sample mounting portion includes a power transmission member for transmitting the horizontal movement power of the X-axis or Y-axis of the nut member,
As the power transmission member transmits the horizontal movement power of the X or Y axis of the nut member, the movable wheel member rotates along the ninth rail member so that the solar simulation apparatus moves horizontally along the X or Y axis. Solar simulation apparatus, characterized in that.
상기 광원부는,
복수의 상기 램프 부재 일측에 온도 감지를 위한 온도 감지 유닛을 포함하는 것을 솔라 시뮬레이션 장치.The method according to claim 1,
The light source unit,
Solar simulation apparatus comprising a temperature sensing unit for sensing the temperature on one side of the plurality of lamp members.
상기 광감지부에서 감지된 정보를 기초로 하여 상기 광원부에서 발생하는 광량을 조절하고, 상기 가이드레일부의 X축, Y축, 대각선 방향의 수평 이동과 Z축의 수직 이동 및 상기 솔라 시뮬레이션 장치의 X축 또는 Y축의 수평 이동을 제어하는 제어장치; 및
상기 광감지부를 통해 상기 광원부를 모니터 하며, 상기 광원부, 상기 가이드레일부, 상기 시료거치부를 원격에서 제어하는 원격제어신호를 상기 제어장치로 송출하는 원격제어장치를 포함하는 솔라 시뮬레이션 제어시스템.A solar simulation device according to claim 1;
The amount of light generated by the light source unit is adjusted based on the information detected by the light sensing unit, and the horizontal movement in the X-axis, the Y-axis, the diagonal direction and the vertical movement in the Z-axis of the guide rail unit, and the X of the solar simulation apparatus. A controller for controlling the horizontal movement of the axis or the Y axis; And
And a remote control device for monitoring the light source unit through the light sensing unit and transmitting a remote control signal for controlling the light source unit, the guide rail unit, and the sample placing unit to the control unit.
상기 제어장치는,
Z축을 따라 승강 또는 하강하는 상기 가이드레일부의 수직 이동을 제어하는 높이설정부;
상기 가이드레일부의 수평 이동을 제어하는 광원위치설정부;
상기 광원부의 광량 및 광 발생 시간을 제어하는 파워설정부;
시간대별로 상기 파워설정부에 의해 설정된 상기 램프 부재의 광량 또는 상기 광감지부에 의해 감지된 상기 램프 부재의 광량을 표현하는 그래픽부; 및
상기 광감지부에 의해 감지되는 상기 광원부의 광량 또는 X축, Y축, 대각선 방향의 수평 이동이 상기 광원위치설정부 또는 상기 파워설정부에 의해 기설정된 목표치를 추종하도록 제어하는 피드백제어부를 포함하는 솔라 시뮬레이션 제어시스템.The method according to claim 7,
The control device,
A height setting unit for controlling vertical movement of the guide rail portion that moves up or down along a Z axis;
A light source position setting unit for controlling horizontal movement of the guide rail unit;
A power setting unit for controlling the light quantity and the light generation time of the light source unit;
A graphic unit for expressing the amount of light of the lamp member set by the power setting unit or the amount of light of the lamp member detected by the light sensing unit for each time period; And
And a feedback controller configured to control the amount of light or the horizontal movement in the X-axis, Y-axis, and diagonal directions detected by the light sensing unit to follow a target value preset by the light source positioning unit or the power setting unit. Solar simulation control system.
상기 제어장치는,
상기 높이설정부에 의해 설정된 높이에 따른 상기 광원위치설정부 및 상기 파워설정부의 설정값을 저장하는 데이터베이스부를 더 포함하는 솔라 시뮬레이션 제어시스템.The method according to claim 8,
The control device,
And a database unit for storing setting values of the light source position setting unit and the power setting unit according to the height set by the height setting unit.
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