一种太阳光度计测量装置的制作方法

文档序号:40574741发布日期:2025-01-03 11:39阅读:47来源:国知局

本发明涉及光度计,具体为一种太阳光度计测量装置。


背景技术:

1、随着太空探测设备技术的不断发展与系统精度的不断提高,卫星场地定标的需求,需要测量仪器能无人值守长期自动检测场地的数据信息,替代人工获取场地数据信息,提高数据采集的效率和精确性。

2、长期以来为了获取太阳的发光特性,了解光在大气中的传播规律,以及利用特测技术实现对大气成分的检测,人们对太阳光和天空光进行大量的实验和理论研究,由于传统实验手段的限制很难做到不同地域间的光谱数据比较,以及同一地域不同年代时间所测数据比较;需要能自动远程采集户外大气光谱数据,并共享建立数据库,对环境检测、气候变迁的追踪研究具有重要意义。故需要研发全自动的太阳光度计用于光谱的测量。

3、太阳光度计的光学头集成有四现象探测器装置,和转台仪器配合,实现精确的跟踪太阳。由于太阳光度计的光学头部,零件生产以及装配过程误差导致的周边圆周分布的光线测量通道的与用于四象限的光路通道路线不平行性,带来的测量数据的不精确性;传统的调整方法调整下位机获取的四象限光电流系数的方法来修正调整,由于系统误差的随机性,导致此方法比较麻烦,稳定性不高,可靠性差。


技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足,本发明提供了一种太阳光度计测量装置,解决了上述背景技术中提出的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种太阳光度计测量装置,包括光学头外壳、可拆卸安装于光学头外壳端部的光窗基座,所述光窗基座内部嵌设有光窗玻璃,所述光学头外壳内部嵌设有视场光阑片,所述视场光阑片表面设置有多个圆周分布的测量通道光阑孔、且中心位置开设有四象限光阑孔,所述视场光阑片表面还设置有多个位置孔,所述光学头外壳内部设置有四象限光阑筒,所述四象限光阑筒内部固定安装有与四象限光阑孔位置对应的四象限探测器,所述光学头外壳内部固定连接有挡光轮支架,所述挡光轮支架上固定连接有四象限光阑支架,所述四象限光阑支架端部与四象限光阑筒之间设置有三组调节组件。

5、优选的,所述调节组件包括螺钉和套设于螺钉外部的弹簧,所述四象限光阑筒端部开设有第一支撑孔,所述四象限光阑支架端部开设有第二支撑孔,所述弹簧设置于第一支撑孔和第二支撑孔之间,所述第二支撑孔底部开设有螺孔,所述螺钉端部依次穿过第一支撑孔、第二支撑孔并且螺纹插设至螺孔内部。

6、优选的,所述位置孔内部设置有光阑堵头。

7、优选的,所述光学头外壳一端端部开设有参照孔,所述光学头外壳外侧壁固定安装有与参照孔位置对应的指示板,所述指示板固定在指示固定柱上,所述指示固定柱下端插设至后部外壳内部。

8、优选的,所述四象限光阑支架顶部嵌设有消杂光阑片,所述消杂光阑片上开设有多个二次光阑孔,所述二次光阑孔与测量通道光阑孔位置对应。

9、优选的,还包括转动站台,所述光学头外壳可旋转设置于所述转动站台上。

10、优选的,所述光学头外壳端部固定连接有后部外壳,所述后部外壳内部固定安装有光学主体单元和控制板,所述光学主体单元内部具有一个温度传感器,所述光学主体单元上固定有珀尔贴固定板,所述珀尔贴固定板上固定安装有珀尔贴,所述珀尔贴与光学主体单元、后部外壳相接触,所述光学主体单元外部设置有一个防护壳,所述后部外壳与光学主体单元之间设置有保温棉一和保温棉二。

11、优选的,所述后部外壳端部固定安装有外壳后盖,所述外壳后盖与后部外壳之间设置有密封圈三和密封垫三,所述外壳后盖端部固定安装有航空密封插头。

12、优选的,所述光学头外壳与后部外壳之间设置有密封圈二和密封垫二。

13、所述光窗基座与光学头外壳之间设置有密封垫一和密封圈一。

14、(三)有益效果

15、本发明提供了一种太阳光度计测量装置,具备以下有益效果:

16、1、本发明中,观察透过参照孔的光斑,在指示板上落的位置,来确定四象限光阑筒的光通道的倾斜角度,进而来完成四象限光轴和周边测量通道的光轴的相对平行调整;因为四象限筒支架,是浮动的弹簧支撑装置,可以通过调整三个弹簧的相对松紧程度来完成任意方向的相对倾斜可调,进而能精确的调整四象限光轴和测量通道光轴的相对平行度,来到绝对的精准平行。下位机通过对四象限探测器,四个象限的电流差别,来分析与太阳的角度倾斜角度,然后通过电机,对太阳光度计二位转台水平回转角和俯仰角度的相对运动调整,实现四象限探测器精准的对准太阳,完成太阳光度计的精确跟踪。通过调整调整四象限光轴和测量通道光轴的相对平行度,平行之后,进而提高通道数据测量的精确性。这种机械浮动可调的四象限装置,简单可靠易操作,大大提高了设备的装配调试效率,为后期的维护也提供了方便性。

17、2、本发明中,由光学主体单元内部的温度传感器实时获取内部的温度信息,反馈给控制板,经过系统设置的恒温温度进行对比,对制冷的功率进行调节,完成闭环的pid调节控制,实现温度的恒温。通过珀尔贴实现对光学主体内部环境的恒温控制,实现探测器的精确测量,减小温差漂移对光谱采集数值的影响。后部外壳带有散热槽的结构,增加了和空气热交换的面积,提高了热传导效率。防止了夏天温度过高,影响元器件的性能和使用寿命,也防止了温度过低可能导致元器件材料的性能的不稳定,从而影响测量的数据精确性。

18、3、本发明中,在每个结合面处做的都是密封圈和密封垫的双重的密封细节处理,提高了产品的防护密封等级,为仪器工作提供一个密封干燥与外界隔绝测量条件。杜绝了湿度过大导致的设备内部的结露,造成短路等安全问题;湿度过低可能引起的静电,对产品造成潜在的损害;湿度过大也会影响探测器的正常工作,甚至导致部件的受损,影响其检测速度精度及稳定性,缩短使用寿命。



技术特征:

1.一种太阳光度计测量装置,其特征在于:包括光学头外壳(1)、可拆卸安装于光学头外壳(1)端部的光窗基座(15),所述光窗基座(15)内部嵌设有光窗玻璃(3),所述光学头外壳(1)内部嵌设有视场光阑片(2),所述视场光阑片(2)表面设置有多个圆周分布的测量通道光阑孔(202)、且中心位置开设有四象限光阑孔(201),所述视场光阑片(2)表面还设置有多个位置孔(203),所述光学头外壳(1)内部设置有四象限光阑筒(5),所述四象限光阑筒(5)内部固定安装有与四象限光阑孔(201)位置对应的四象限探测器(6),所述光学头外壳(1)内部固定连接有挡光轮支架(11),所述挡光轮支架(11)上固定连接有四象限光阑支架(9),所述四象限光阑支架(9)端部与四象限光阑筒(5)之间设置有三组调节组件。

2.根据权利要求1所述的一种太阳光度计测量装置,其特征在于:所述调节组件包括螺钉(8)和套设于螺钉(8)外部的弹簧(7),所述四象限光阑筒(5)端部开设有第一支撑孔(51),所述四象限光阑支架(9)端部开设有第二支撑孔(91),所述弹簧(7)设置于第一支撑孔(51)和第二支撑孔(91)之间,所述第二支撑孔(91)底部开设有螺孔,所述螺钉(8)端部依次穿过第一支撑孔(51)、第二支撑孔(91)并且螺纹插设至螺孔内部。

3.根据权利要求1所述的一种太阳光度计测量装置,其特征在于:所述位置孔(203)内部设置有光阑堵头(4)。

4.根据权利要求1所述的一种太阳光度计测量装置,其特征在于:所述光学头外壳(1)一端端部开设有参照孔(13),所述光学头外壳(1)外侧壁固定安装有与参照孔(13)位置对应的指示板(10),所述指示板(10)固定在指示固定柱(18)上,所述指示固定柱(18)下端插设至后部外壳(22)内部。

5.根据权利要求1所述的一种太阳光度计测量装置,其特征在于:所述四象限光阑支架(9)顶部嵌设有消杂光阑片(12),所述消杂光阑片(12)上开设有多个二次光阑孔,所述二次光阑孔与测量通道光阑孔(202)位置对应。

6.根据权利要求1所述的一种太阳光度计测量装置,其特征在于:还包括转动站台(14),所述光学头外壳(1)可旋转设置于所述转动站台(14)上。

7.根据权利要求1所述的一种太阳光度计测量装置,其特征在于:所述光学头外壳(1)端部固定连接有后部外壳(22),所述后部外壳(22)内部固定安装有光学主体单元(30)和控制板(32),所述光学主体单元(30)内部具有一个温度传感器,所述光学主体单元(30)上固定有珀尔贴固定板(23),所述珀尔贴固定板(23)上固定安装有珀尔贴(29),所述珀尔贴(29)与光学主体单元(30)、后部外壳(22)相接触,所述光学主体单元(30)外部设置有一个防护壳(31),所述后部外壳(22)与光学主体单元(30)之间设置有保温棉一(24)和保温棉二(25)。

8.根据权利要求1所述的一种太阳光度计测量装置,其特征在于:所述后部外壳(22)端部固定安装有外壳后盖(28),所述外壳后盖(28)与后部外壳(22)之间设置有密封圈三(26)和密封垫三(27),所述外壳后盖(28)端部固定安装有航空密封插头(19)。

9.根据权利要求1所述的一种太阳光度计测量装置,其特征在于:所述光学头外壳(1)与后部外壳(22)之间设置有密封圈二(21)和密封垫二(20)。

10.根据权利要求1所述的一种太阳光度计测量装置,其特征在于:所述光窗基座(15)与光学头外壳(1)之间设置有密封垫一(16)和密封圈一(17)。


技术总结
本发明公开了一种太阳光度计测量装置,包括光学头外壳、可拆卸安装于光学头外壳端部的光窗基座,所述光窗基座内部嵌设有光窗玻璃,所述光学头外壳内部嵌设有视场光阑片,所述视场光阑片表面设置有多个圆周分布的测量通道光阑孔、且中心位置开设有四象限光阑孔,所述视场光阑片表面还设置有多个位置孔。本发明中,观察透过参照孔的光斑,在指示板上落的位置,来确定四象限光阑筒的光通道的倾斜角度,进而来完成四象限光轴和周边测量通道的光轴的相对平行调整;因为四象限筒支架,是浮动的弹簧支撑装置,通过调整三个弹簧的相对松紧程度来完成任意方向的相对倾斜可调,能精确的调整四象限光轴和测量通道光轴的相对平行度,来到绝对的精准平行。

技术研发人员:侯晓光,王梓睿,秦继杨,丁言志
受保护的技术使用者:安徽中科谱锐达光电有限公司
技术研发日:
技术公布日:2025/1/2
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