专利名称：太阳辐射模拟器辐照强度测量扫描器的制作方法
技术领域：
本发明属于环境模拟技术领域，具体涉及大型可扩展太阳辐射模拟试验系统中辐 射强度测量的设备。
背景技术：
国军标中对太阳辐射模拟器辐照强度的要求是日照总辐照强度1120士 10% W/ m2，不均勻度< 10%。但是，国军标中对太阳辐射模拟器辐照强度测量方法没有明确要求， 美军标对于辐照强度测量仪器做了一定的要求。但是，并没有给出太阳辐射模拟器辐照强 度测量扫描的结构。因此，寻求一种适应大空间尺寸变化要求的太阳辐射模拟器辐照强度 测量扫描器非常必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种太阳辐射模拟器辐照强度测量扫描器，该扫描器的搭 载平台上可以设置太阳辐射模拟器辐照强度的测量探头，并带动该探头在设定的平面上进 行可控的二维运动。为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案，本发明的太阳辐射模拟器辐照强度测量扫描器，包括若干段的纵向轨道和通过摩 擦轮在纵向轨道上纵向移动的与纵向轨道垂直的横向支架，纵向轨道通过轨道端部的方管 将两平行的钢管进行焊接，若干段纵向轨道的钢管之间通过钢管一头的锥形突起与另一钢 管插接固定，横向支架下的摩擦轮通过减速器由微型电机驱动，纵向轨道通过拉紧在方管 之间的花篮螺栓而拉紧成连续轨道，横向支架包括有横向轨道、牵引链条和辐照强度测量 仪安装平台，辐照强度测量仪安装平台通过牵引链条沿横向轨道运动，其上固定有辐照强 度测量仪并引出测量电缆，若干段的纵向轨道的端头设置有电缆转接盒，外部电缆连接到 电缆转接盒上，从电缆转接盒引出活动电缆，活动电缆再连接到横向支架底部中心设置的 电缆转接盒上，电缆在此转接为连接辐照强度测量仪安装平台的电缆。其中，辐照强度测量仪安装平台上有链轮，链轮由微型电机通过减速器带动。在横 向支架上铺设有链条，链轮沿链条运动。其中，横向支架的内部设置有滑槽，滑槽作为两组导引轮的引导轨道，导引轮设置 在辐照强度测量仪安装平台两侧，来限定辐照强度测量仪安装平台的运动范围。其中，辐照强度测量仪随着横向支架沿纵向轨道纵向运动，并随着安装平台沿横 向支架的运动而横向运动。其中，纵向轨道和横向轨道的端头都设置行程开关，用于感应横向支架和辐照强 度测量仪安装平台的运动位置。进一步地，纵向运动和横向运动的驱动电机都带有减速器，在减速器的输出轴连 接旋转编码器，编码信号可以通过信号电缆传送出去，以此来确定纵向和横向运行距离。优 选在测量中，纵向和横向的空间检测步长由外部控制器设定为10mm。
进一步地，优选纵向轨道之间的轨距为400mm，每2m为一段。本发明的太阳辐射模拟器辐照强度测量扫描器能够通过组合使用，适应不同大小 试验空间辐照强度测量的需求。该设备使步入式太阳辐射模拟器系统的研制成为可能，作 为单光源配光曲线平面测量架促进了对太阳辐射模拟器灯阵系统的研究。本发明太阳辐射 模拟器辐照强度测量扫描器可成功组合应用在太阳辐射模拟器的有效区域光强分布测量 中，对有效区域中的光强分布进行了平面扫描测量。扫描的横向和纵向的分辨率为10mm。
图1是本发明的太阳辐射模拟器辐照强度测量扫描器的结构示意图。图中，1为纵向轨道；2为方管；3为横向支架；4为摩擦轮；5为锥形突起；6为花篮 螺栓；7为辐照强度测量仪安装平台；8为导引轮。
具体实施例方式以下参照附图对本发明作进一步地详细说明。图1给出了本发明的太阳辐射模拟器辐照强度测量扫描器的结构示意图。如图1 所示，本发明的太阳辐射模拟器辐照强度测量扫描器包括若干段的纵向轨道和通过摩擦轮 在纵向轨道1上纵向移动的与纵向轨道垂直的横向支架3，纵向轨道通过轨道端部的方管2 将两平行的钢管进行焊接，若干段纵向轨道的钢管之间通过钢管一头的锥形突起5与另一 钢管插接固定，横向支架下的摩擦轮4通过减速器由微型电机驱动，纵向轨道通过拉紧在 方管之间的花篮螺栓6而拉紧成连续轨道，横向支架3包括有横向轨道、牵引链条和辐照强 度测量仪安装平台7，辐照强度测量仪安装平台7通过牵引链条沿横向轨道运动，其上固定 有辐照强度测量仪并引出测量电缆，若干段的纵向轨道的端头设置有电缆转接盒，外部电 缆连接到电缆转接盒上，从电缆转接盒引出活动电缆，活动电缆再连接到横向支架底部中 心设置的电缆转接盒上，电缆在此转接为连接辐照强度测量仪安装平台的电缆。其中，辐照强度测量仪安装平台上有链轮，链轮由微型电机通过减速器带动。在横 向支架上铺设有链条，链轮沿链条运动。具体来说，2根(35 25mm的钢管通过方管2焊接连接后作为纵向轨道1，轨距为 400mm,每2m为一节，第一节的端头有电缆转接盒，外部电缆连接到转接盒上，转接盒引出 活动电缆，连接到横向支架3上，横向支架3下有微型电机通过减速器带动的摩擦轮4，可以 带动整个横向支架在纵向轨道上行走。钢管做的轨道的一头设锥形突起5，可以插入下一节 的管中，作为定位。纵向轨道单元之间采用花篮螺栓6拉紧，连接成为连续的轨道。横向支架长度为3m，长边由5#槽钢构成，开口向内，5#槽钢的槽作为导引轮8的 引导轨道，6 30mm的导引轮安装在辐照强度测量仪安装平台7上，共4个，每2个为1组， 在2个导引槽内运动，以此来限定辐照强度测量仪安装平台的运动范围。由于设备主体为金属结构，需要防止漏电对操作人员造成触电伤害，所以选择纵 向和横向运动的驱动电机电压为24v，低于人体的有感电压阈值。扫描器纵向运动实现的方法是横向支架利用摩擦轮在纵向轨道上行走。纵向轨道 为平行双轨。纵向轨道轨距的设计原则是考虑横向支架的重心是变化的，纵向轨道间距保 证横向支架的重心无论如何变化，也不会越出纵向轨距，以此保证横向支架不会倾倒。纵向轨道为单元模块，每个轨道单元之间可以通过紧固后连接为整体，单元的数量可以根据需 要进行拼接，便于灵活地增加轨道长度。 尽管上文对本发明的具体实施方式
进行了详细的描述和说明，但应该指明的是， 我们可以对上述实施方式进行各种改变和修改，但这些都不脱离本发明的精神和所附的权 利要求所记载的范围。
权利要求
一种太阳辐射模拟器辐照强度测量扫描器，包括若干段的纵向轨道和通过摩擦轮在纵向轨道上纵向移动的与纵向轨道垂直的横向支架，纵向轨道通过轨道端部的方管将两平行的钢管进行焊接，若干段纵向轨道的钢管之间通过钢管一头的锥形突起与另一钢管插接固定，横向支架下的摩擦轮通过减速器由微型电机驱动，纵向轨道通过拉紧在方管之间的花篮螺栓而拉紧成连续轨道，横向支架包括有横向轨道、牵引链条和辐照强度测量仪安装平台，辐照强度测量仪安装平台通过牵引链条沿横向轨道运动，其上固定有辐照强度测量仪并引出测量电缆，若干段的纵向轨道的端头设置有电缆转接盒，外部电缆连接到电缆转接盒上，从电缆转接盒引出活动电缆，活动电缆再连接到横向支架底部中心设置的电缆转接盒上，电缆在此转接为连接辐照强度测量仪安装平台的电缆。
2.如权利要求1所述的扫描器，其特征在于，辐照强度测量仪安装平台上设置有链轮， 链轮由微型电机通过减速器带动，其中，辐照强度测量仪安装平台上有链轮，链轮由微型电 机通过减速器带动，在横向支架上铺设有链条，链轮沿链条运动。
3.如权利要求1或2所述的扫描器，其特征在于，横向支架的内部设置有滑槽，滑槽作 为导引轮的引导轨道，导引轮设置在辐照强度测量仪安装平台两侧，来限定辐照强度测量 仪安装平台的运动范围。
4.如权利要求1或2所述的扫描器，其特征在于，辐照强度测量仪随着横向支架沿纵向 轨道纵向运动，并随着安装平台沿横向支架的运动而横向运动。
5.如权利要求1或2所述的扫描器，其特征在于，纵向轨道和横向轨道的端头都设置行 程开关，用于感应横向支架和辐照强度测量仪安装平台的运动位置。
6.如权利要求1或2所述的扫描器，其特征在于，纵向运动和横向运动的驱动电机都带 有减速器，在减速器的输出轴连接旋转编码器，编码信号可以通过信号电缆传送出去，以此 来确定纵向和横向运行距离。
7.如权利要求6所述的扫描器，其特征在于，在测量中，纵向运动和横向运动的空间检 测步长可以由外部控制器设定为10mm。
8.如权利要求1或2所述的扫描器，其特征在于，纵向轨道之间的轨距为400mm，每2m 为一段。
全文摘要
本发明公开了一种太阳辐射模拟器辐照强度测量扫描器，包括若干段的纵向轨道和通过摩擦轮在纵向轨道上纵向移动的与纵向轨道垂直的横向支架，辐照强度测量仪随着横向支架沿纵向轨道移动而纵向移动，随着测量仪平台沿横向支架移动而实现横向移动。本发明太阳辐射模拟器辐照强度测量扫描器可成功组合应用在太阳辐射模拟器的有效区域光强分布测量中，对有效区域中的光强分布进行了平面扫描测量。扫描的横向和纵向的分辨率为10mm。
文档编号G01J1/04GK101806618SQ200910009089
公开日2010年8月18日 申请日期2009年2月17日 优先权日2009年2月17日
发明者刘松, 卢连成, 宋道宏, 肖力田, 诸方舟 申请人:总装备部工程设计研究总院