[發明專利]光譜型太陽輻射照度測量儀

有效

• 申請號: 201210590678.0
• 申請日: 2012-12-30
• 公開（公告）號: CN103207016A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 曹彥波;呂文華;于愛民;費強;宋大千;陳保衛;曹博成
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01J3/30
• 分類號: G01J3/30
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 王恩遠

1.一種光譜型太陽輻射照度測量儀，結構包括以下單元：光學接收單元、光學耦合單元、光纖光譜儀模塊單元及殼體，光學接收單元接收、處理的太陽光輻射信號經光學耦合單元傳輸至光纖光譜儀模塊單元，并存儲在光纖光譜儀模塊單元內部的數據存儲部分；

所述的光學接收單元位于殼體頂部，由半球狀雙層防護罩（1）、漫透射片（2）、濾光片（3）、透鏡（4）按接收太陽輻射順序構成；其中的濾光片（3）采用低通濾光片、帶通濾光片或長通濾光片；

所述的光學耦合單元，由第一光纖接口、標準光纖跳線（5）和第二光纖接口構成；其中第一光纖接口實現光學接收單元與標準光纖跳線（5）的鏈接，第二光纖接口實現標準光纖跳線（5）與光纖光譜儀模塊單元的鏈接；

所述的光纖光譜儀模塊單元，位于殼體中央；含有光學系統、陣列檢測器（11）、電路系統、微處理器和供電電源部分；其中的光學系統按光路順序有光纖輸入接口、入射狹縫（6）、快門（7）、準直鏡（8）、光柵（9）、成像鏡（10）；光纖輸入接口與光學耦合單元的第二光纖接口相接；其中的陣列檢測器（11）接收成像鏡（10）的光信號；陣列檢測器（11）是紫外敏感的陣列檢測器、線陣CCD傳感器或紅外敏感的陣列檢測器；其中的電路系統，主要由信號預處理電路、增益自動控制電路、A/D轉換器和數據存儲器構成；陣列檢測器（11）的輸出模擬信號經信號預處理電路處理、增益自動控制電路放大和A/D轉換器信號轉換，將輻射數據存儲在數據存儲器；其中的微處理器，實現陣列檢測器（11）時序的產生與控制、A/D轉換器的控制、并控制光譜數據的采集處理、設置測量參數、輻射數據存儲與傳輸；其中的供電電源，實現對電路和微處理器的供電。

2.根據權利要求1所述的光譜型太陽輻射照度測量儀，其特征在于，結構還有恒溫控制單元，結構含有加熱和致冷兩部分，對溫度敏感的光電元件均置于恒溫的腔體內；采用PID控制技術由微處理器自動控制光纖光譜儀模塊單元的工作環境溫度。

3.根據權利要求1所述的光譜型太陽輻射照度測量儀，其特征在于，結構還有GPS模塊單元；GPS模塊的數據接口與光纖光譜儀模塊中的微處理器連接并由微處理器控制。

4.根據權利要求1所述的光譜型太陽輻射照度測量儀，其特征在于，所述的紫外敏感的陣列檢測器，是背照型紫外增強陣列檢測器；所述的紅外敏感的陣列檢測器，是InGaAs陣列檢測器。

5.根據權利要求1、2或3所述的光譜型太陽輻射照度測量儀，其特征在于，所述的數據接口，能夠連接計算機系統或數據采集控制中心，實現光譜型太陽輻射照度測量儀與計算機或數據采集控制中心之間的以有線或無線方式的數據傳輸。

6.根據權利要求1所述的光譜型太陽輻射照度測量儀，其特征在于，所述的防護罩（1），是雙層的半球狀防護罩（1），安裝殼體的上端面之上，在防護罩（1）的圓口端與殼體之間裝有密封圈；防護罩（1）內抽成真空狀態。

7.根據權利要求1、2或3所述的光譜型太陽輻射照度測量儀，其特征在于，所述的光學系統和電學系統，分別裝在外殼內設置的光學腔體和電學腔體中；在殼體內按自下而上順序放置恒溫控制單元、電學腔體和光學腔體。

8.根據權利要求1所述的光譜型太陽輻射照度測量儀，其特征在于，所述的供電電源，配備內置可充電電池和/或配置專用外接電源接口。