一种太阳光谱测量装置及其使用方法

本发明中涉及光谱测量装置结构领域，特别涉及一种太阳光谱测量装置及其使用方法。

背景技术：

1、太阳光谱是一种不同波长的吸收光谱，分为可见光与不可见光，植物在太阳光作用下可发生合成作用，动物皮肤在太阳光作用下维生素d发生转换作用；红外线具有巨大的热效应，紫外线有明显杀菌作用等，太阳能设备可以利用太阳光发电，对于地面的太阳光谱准确测量能为提高光伏组件的发电效率和发电量提供重要的参考依据。

2、现有技术中，多采用手持光谱仪并使其光探测器对准太阳位置进行光谱的测量，这种方式难以与太阳位置精确对准，造成测量的精确度降低，使用具有一定的不便，因此我们公开了一种太阳光谱测量装置及其使用方法来满足人们的需求。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种太阳光谱测量装置及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的多采用手持光谱仪并使其光探测器对准太阳位置进行光谱的测量，这种方式难以与太阳位置精确对准，造成测量的精确度降低，使用具有一定的不便的问题。

2、为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：一种太阳光谱测量装置，包括底座，所述底座的顶侧通过三轴转动组件安装有连接块，所述连接块的一侧安装有中部板，所述中部板的中部开设有第一圆孔，所述中部板的一侧安装有多个中部杆，多个所述中部杆均垂直于所述中部板，且多个所述中部杆的两端位于所述中部板的两侧，位于所述中部板一侧的多个所述中部杆的外侧壁上均滑动套接有前部杆，位于所述中部板另一侧的多个所述中部杆的一端均开设有滑孔并滑动安装有后部杆，多个所述前部杆的一端安装有前部板，所述前部板的一侧开设有十字形透光孔，多个所述后部杆的一端安装有后部板，所述后部板的一侧开设有第二圆孔，所述前部板、中部板和后部板相平行设置，且所述第一圆孔、第二圆孔和所述十字形透光孔的中心位于同一直线上，所述后部板上靠近所述中部板的一侧安装有显光板，所述显光板的一侧安装有与所述第二圆孔相同心的标识圈，所述后部板上远离所述中部板的一侧通过支架安装有光谱仪，所述光谱仪的光探测器与所述第二圆孔相对应，所述三轴转轴组件包括横向转轴、纵向转轴和竖向转轴，所述底座的顶侧安装有立杆，所述立杆的顶侧安装有横向转动套，所述横向转轴转动安装在所述横向转动套内，所述横向转轴的一端垂直安装有纵向转动套，所述纵向转动套内转动安装有纵向转轴，所述纵向转轴的一端垂直安装有竖向转动套，所述竖向转动套内转动安装有竖向转轴，所述横向转轴、纵向转轴和竖向转轴的一端均安装有转动驱动组件，所述连接块的一侧安装在所述竖向转动套的一侧。

3、优选的，所述转动驱动组件包括齿轮，所述齿轮套接安装在所述横向转轴、纵向转轴或竖向转轴的一端，所述横向转动套、纵向转动套和竖向转动套的外侧壁上均安装有固定块，多个所述固定块的一侧均安装有c形滑套，多个所述c形滑套内均滑动安装有齿条，多个所述齿条与对应所述齿轮相啮合，多个所述齿条的一侧安装有驱动单元。

4、优选的，所述驱动单元包括丝杆，多个所述c形滑套的两侧均安装有门形架，所述门形架的中部开设有转孔，所述丝杆的两端非螺纹段与对应两个所述门形架上的所述转孔相转动匹配，所述齿条的两端与对应两个所述门形架的一侧均设有一段间隙，且所述齿条的一端开设有螺纹孔，所述丝杆与对应所述螺纹孔相螺接匹配。

5、优选的，所述丝杆的一端贯穿对应所述门形架上的所述转孔并延伸至门形架的一侧，所述丝杆的一端安装有转动盘。

6、优选的，所述显光板通过转柱转动安装在所述后部板的一侧，所述显光板与所述后部板之间安装有固定单元。

7、优选的，所述固定单元包括t形插销，所述显光板的一侧安装有滑动套，所述t形插销滑动安装在所述滑动套内，所述后部板的一侧开设有两个插孔，所述t形插销与对应所述插孔相插接匹配，所述t形插销上套设有拉簧，所述拉簧的一端安装在所述滑动套的一侧，另一端安装在所述t形插销的一侧。

8、优选的，所述后部板的一侧安装有两个挡块，两个所述挡块的一侧与所述显光板的一侧相匹配。

9、优选的，所述中部板上靠近所述前部板的一侧刻设有十字环形标识，所述十字环形标识的中心与所述第一圆孔的中心相重合。

10、优选的，所述前部板和所述中部板上靠近所述后部板的一侧均安装有一端遮光筒。

11、优选的，一种太阳光谱测量装置的使用方法，该方法包括：

12、s1、将底座放置在支撑面上，使前部板朝向太阳的一侧，通过三轴转动组件调整中部板、前部板和后部板的朝向，通过横向转轴、纵向转轴和竖向转轴可分别沿横向、纵向和竖向转动并调整中部板的朝向；

13、s2、再通过横向转轴、纵向转轴和竖向转轴进行转动调节时，太阳光依次穿过十字形透光孔和第一圆孔后可照射在显光板上，当透过的光斑位于所述显光板的标识圈内时，太阳光与前部板呈垂直状态，即太阳光正对前部板；

14、s3、在显光板的标识圈内显示光斑时，将显光板移动至一侧并使第二圆孔露出，此时太阳光穿过第二圆孔照射在光谱仪上，并与光谱仪上的光探测器呈正对状态，从而快速并精准对准太阳进行测量。

15、综上，本发明的技术效果和优点：

16、1、本发明中，将底座放置在支撑面上，使前部板朝向太阳的一侧，再通过横向转轴、纵向转轴和竖向转轴进行转动调节时，太阳光依次穿过十字形透光孔和第一圆孔后可照射在显光板上，第一圆孔、第二圆孔和标识圈的内径相同，当透过的光斑位于显光板的标识圈内时，太阳光与前部板呈垂直状态，即太阳光正对前部板，在显光板的标识圈内显示光斑时，将显光板移动至一侧并使第二圆孔露出，此时太阳光穿过第二圆孔照射在光谱仪上，并与光谱仪上的光探测器呈正对状态，从而快速并精准对准太阳进行测量。

17、2、本发明中，通过丝杆的设置，丝杆转动时带动对应齿条沿c形滑套移动，在啮合作用下，驱动对应的齿轮转动，从而使对应的横向转轴、纵向转轴或竖向转轴转动，实现多方向调节，同时通过丝杆转动使对应齿条移动，还具有较好的锁定效果，使对应的齿轮保持对应的位置不变。

18、3、本发明中，通过转柱的设置，当显光板上的标识圈内显示光斑时，通过转柱转动显光板，可以使显光板快速移位并使第二圆孔外露，通过十字环形标识的设置，当太阳光未与前部板正对时，透过十字形透光孔的光在中部板的一侧偏移，通过十字环形标识的对比，便于判断调整方向。

技术特征：

1.一种太阳光谱测量装置，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)的顶侧通过三轴转动组件安装有连接块(18)，所述连接块(18)的一侧安装有中部板(3)，所述中部板(3)的中部开设有第一圆孔(16)，所述中部板(3)的一侧安装有多个中部杆(8)，多个所述中部杆(8)均垂直于所述中部板(3)，且多个所述中部杆(8)的两端位于所述中部板(3)的两侧，位于所述中部板(3)一侧的多个所述中部杆(8)的外侧壁上均滑动套接有前部杆(13)，位于所述中部板(3)另一侧的多个所述中部杆(8)的一端均开设有滑孔并滑动安装有后部杆(11)，多个所述前部杆(13)的一端安装有前部板(4)，所述前部板(4)的一侧开设有十字形透光孔(15)，多个所述后部杆(11)的一端安装有后部板(5)，所述后部板(5)的一侧开设有第二圆孔(20)，所述前部板(4)、中部板(3)和后部板(5)相平行设置，且所述第一圆孔(16)、第二圆孔(20)和所述十字形透光孔(15)的中心位于同一直线上，所述后部板(5)上靠近所述中部板(3)的一侧安装有显光板(19)，所述显光板(19)的一侧安装有与所述第二圆孔(20)相同心的标识圈(22)，所述后部板(5)上远离所述中部板(3)的一侧通过支架(7)安装有光谱仪(6)，所述光谱仪(6)的光探测器与所述第二圆孔(20)相对应；

2.根据权利要求1所述的一种太阳光谱测量装置，其特征在于：所述转动驱动组件包括齿轮(37)，所述齿轮(37)套接安装在所述横向转轴(28)、纵向转轴(30)或竖向转轴(32)的一端，所述横向转动套(10)、纵向转动套(29)和竖向转动套(33)的外侧壁上均安装有固定块(34)，多个所述固定块(34)的一侧均安装有c形滑套(9)，多个所述c形滑套(9)内均滑动安装有齿条(36)，多个所述齿条(36)与对应所述齿轮(37)相啮合，多个所述齿条(36)的一侧安装有驱动单元。

3.根据权利要求2所述的一种太阳光谱测量装置，其特征在于：所述驱动单元包括丝杆(38)，多个所述c形滑套(9)的两侧均安装有门形架(35)，所述门形架(35)的中部开设有转孔，所述丝杆(38)的两端非螺纹段与对应两个所述门形架(35)上的所述转孔相转动匹配，所述齿条(36)的两端与对应两个所述门形架(35)的一侧均设有一段间隙，且所述齿条(36)的一端开设有螺纹孔，所述丝杆(38)与对应所述螺纹孔相螺接匹配。

4.根据权利要求3所述的一种太阳光谱测量装置，其特征在于：所述丝杆(38)的一端贯穿对应所述门形架(35)上的所述转孔并延伸至门形架(35)的一侧，所述丝杆(38)的一端安装有转动盘(39)。

5.根据权利要求1所述的一种太阳光谱测量装置，其特征在于：所述显光板(19)通过转柱(21)转动安装在所述后部板(5)的一侧，所述显光板(19)与所述后部板(5)之间安装有固定单元。

6.根据权利要求5所述的一种太阳光谱测量装置，其特征在于：所述固定单元包括t形插销(25)，所述显光板(19)的一侧安装有滑动套(27)，所述t形插销(25)滑动安装在所述滑动套(27)内，所述后部板(5)的一侧开设有两个插孔(24)，所述t形插销(25)与对应所述插孔(24)相插接匹配，所述t形插销(25)上套设有拉簧(26)，所述拉簧(26)的一端安装在所述滑动套(27)的一侧，另一端安装在所述t形插销(25)的一侧。

7.根据权利要求1所述的一种太阳光谱测量装置，其特征在于：所述后部板(5)的一侧安装有两个挡块(23)，两个所述挡块(23)的一侧与所述显光板(19)的一侧相匹配。

8.根据权利要求1所述的一种太阳光谱测量装置，其特征在于：所述中部板(3)上靠近所述前部板(4)的一侧刻设有十字环形标识(17)，所述十字环形标识(17)的中心与所述第一圆孔(16)的中心相重合。

9.根据权利要求1所述的一种太阳光谱测量装置，其特征在于：所述前部板(4)和所述中部板(3)上靠近所述后部板(5)的一侧均安装有一端遮光筒(12)。

10.一种根据权利要求1-9任意一项所述的一种太阳光谱测量装置的使用方法，其特征在于，该方法包括：

技术总结
本发明公开了一种太阳光谱测量装置及其使用方法，涉及光谱测量装置结构领域，包括底座，所述底座的顶侧通过三轴转动组件安装有连接块，所述连接块的一侧安装有中部板，所述中部板的中部开设有第一圆孔，所述中部板的一侧安装有多个中部杆，多个所述中部杆均垂直于所述中部板。本发明中，太阳光依次穿过十字形透光孔和第一圆孔后可照射在显光板上，当透过的光斑位于显光板的标识圈内时，太阳光与前部板呈垂直状态，即太阳光正对前部板，在显光板的标识圈内显示光斑时，将显光板移动至一侧并使第二圆孔露出，此时太阳光穿过第二圆孔照射在光谱仪上，并与光谱仪上的光探测器呈正对状态，从而快速并精准对准太阳进行测量。

技术研发人员：周毅,周艳霞
受保护的技术使用者：西藏大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15