置位于氙灯单元的缝隙处或整个太阳模拟器的边缘处，以保证测量相机能拍摄到光斑的图像，，测量相机具体的安装位置包括但不仅限于图1所示的位置。所述的中性衰减片6是为了防止CCD探测器4出现饱和。所述的计算机7用来接收测量相机拍摄的光斑的灰度图像，并结合高温热流计11的读数就可以标定出测量相机的像素灰度值与光斑能流密度值的比例因子，则由光斑的灰度图像就可得出光斑的能流密度分布，进而也可计算出光斑的总的辐射功率。
[0020]【具体实施方式】二、结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式为【具体实施方式】一所述的聚焦型太阳模拟器能流密度测量装置的测量方法，该方法由以下步骤实现:
[0021]—、由太阳模拟器产生的高功率的聚焦光斑汇聚在光斑接收单元3的水冷漫反射革巴10上，调节升降台9的高度使光斑位于水冷漫反射革EUO的中心处，并且使高温热流计11也处于光斑的范围内。
[0022]二、待高温热流计11的示数稳定后读取热流计11的读数。然后由电机13控制移动漫反射靶16向右运动，当移动漫反射靶16完全挡住热流计11时停止，此时用测量相机拍摄接收靶上的光斑图像，拍摄完毕后用电机13控制移动漫反射靶16归位到最左侧的起始位置。所述水冷漫反射靶10的靶面与移动漫反射靶16的靶面平行；
[0023]三、拍摄的光斑图像由计算机7存储并进行图像处理，即可得到热流计11所对应的面积上的光斑的灰度值，再结合热流计11的读数就可以标定出测量相机的像素灰度值与光斑能流密度值的比例因子，则由光斑的灰度图像就可得出光斑的能流密度分布，进而也可计算出光斑的总的辐射功率。
【主权项】
1.聚焦型太阳模拟器能流密度测量装置，包括氙灯单元、光斑接收单元(3)以及光斑图像米集和处理单兀;其特征是； 所述的光斑接收单元(3)包括底座(8)、升降台(9)、水冷漫反射革E (1)、高温热流计(11)、运动导轨(12)和移动漫反射靶(16); 所述的水冷漫反射靶(10)安装在升降台(9)上，氙灯单元产生的聚焦光斑汇聚在光斑接收单元(3)的水冷漫反射革E (1)的革E面上； 所述的高温热流计(11)安装在水冷漫反射革E (10)的中心； 所述移动漫反射靶(16)沿运动导轨(12)运动，运动至覆盖住高温热流计(11)时，所述光斑图像采集和处理单元采集光斑的图像，获得高温热流计(11)对应面积上的光斑的灰度值； 根据高温热流计(11)的读数以及高温热流计(11)对应面积上的光斑的灰度值，标定所述测量相机的像素灰度值与光斑能流密度值的比例因子，并根据整体光斑的灰度图像，获得整体光斑的能流密度分布。2.根据权利要求1所述的聚焦型太阳模拟器能流密度测量装置，其特征在于，所述氙灯单元为一个或多个，每个氙灯单元包括氙灯(I)和反射镜(2)，氙灯(I)产生的光经反射镜汇聚在光斑接收单元(3)上。3.根据权利要求1所述的聚焦型太阳模拟器能流密度测量装置，其特征在于，所述光斑图像采集和处理单元包括测量相机和计算机(7)，所述测量相机由CCD探测器(4)、镜头(5)和中性衰减片(6)组成;所述的测量相机安装在太阳模拟器的桁架上，所述计算机(7)用于接收测量相机拍摄的光斑的图像。4.根据权利要求1所述的聚焦型太阳模拟器能流密度测量装置，其特征在于，所述的运动导轨(12)由电机(13)、丝杆(14)和滑块(15)组成，在电机(13)的控制下滑块(15)沿丝杆(14)左右方向运动;所述的移动漫反射靶(16)安装在运动导轨(12)的滑块(15)上，随着滑块(15)沿左右方向运动，移动漫反射靶(16)运动时与水冷漫反射靶(10)的靶面平行，向右运动覆盖住高温热流计(11)，通过所述光斑图像采集和处理单元采集光斑的图像获得热流计对应面积上的光斑的灰度值。5.根据权利要求1所述的聚焦型太阳模拟器能流密度测量装置，其特征在于，所述升降台(9)用于调整水冷漫反射靶(10)的高度，所述升降台(9)为手动升降台或电动升降台。6.根据权利要求1所述的聚焦型太阳模拟器能流密度测量装置的测量方法，其特征在于，该方法由以下步骤实现: 步骤一、氙灯单元出射的聚焦光斑汇聚在光斑接收单元(3)的水冷漫反射靶(10)上；调节升降台(9)的高度，使所述光斑位于水冷漫反射靶(10)的中心处，并且使高温热流计(11)也处于光斑的范围内； 步骤二、待高温热流计(11)的示数稳定后读取热流计(11)的读数；由电机(13)控制移动漫反射靶(16)向右运动，当移动漫反射靶(16)完全挡住热流计(11)时停止，用测量相机拍摄接收的光斑图像，拍摄完毕后用电机(13)控制移动漫反射靶(16)归位到最左侧的位置； 步骤三、将所述相机拍摄的光斑图像由计算机(7)存储并进行图像处理，根据高温热流计(11)所对应的面积上的光斑的灰度值，再根据步骤二所述的高温热流计(11)的读数，标定出测量相机获得的光斑的像素灰度值与光斑能流密度值的比例因子，根据光斑的灰度图像，获得光斑的能流密度分布。7.根据权利要求3所述的聚焦型太阳模拟器能流密度测量方法，其特征在于，还包括根据光斑的能流密度分布，计算出光斑的总的辐射功率。
【专利摘要】聚焦型太阳模拟器能流密度测量装置及测量方法，涉及能流检测领域，解决现有测量方法获得光斑的能流密度分布以及光斑的总功率的误差较大的问题，包括氙灯单元、光斑接收单元以及光斑图像采集和处理单元；水冷漫反射靶安装在升降台上，氙灯单元产生的聚焦光斑汇聚在光斑接收单元的水冷漫反射靶的靶面上；高温热流计安装在水冷漫反射靶的中心，移动漫反射靶沿运动导轨运动，运动至覆盖住高温热流计时，光斑图像采集和处理单元采集光斑的图像，获得高温热流计对应面积上的光斑的灰度值；根据高温热流计的读数以及对应面积上的光斑的灰度值，标定所述光斑的像素灰度值与光斑能流密度值的比例因子，并根据整体光斑的灰度图像，获得光斑的能流密度分布。
【IPC分类】G01M11/00
【公开号】CN105509998
【申请号】CN201511018009
【发明人】魏秀东, 肖君
【申请人】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月30日