[發明專利]多用途高精度直接輻射表

有效

• 申請號: 201510255998.4
• 申請日: 2015-05-19
• 公開（公告）號: CN105004418B
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 楊科三;閆加俊;王永新;朱靜;杭一纖
• 申請（專利權）人: 江蘇省無線電科學研究所有限公司
• 主分類號: G01J1/00
• 分類號: G01J1/00
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙)32104
• 代理人: 殷紅梅,張濤

技術領域

本發明涉及一種氣象測量儀表，尤其是一種多用途高精度直接輻射表，具體地說是用于測量太陽直接輻射的直接輻射表，屬于直接輻射表的技術領域。

背景技術

太陽直接輻射的定義是從日面及其周圍一小立體角(從太陽中心向外擴展的半開敞角約為2.5°)內發出并入射到與該立體角軸線相垂直平面上的輻射。根據ISO 9060：1990的定義可知，直接輻射表主要由三部分組成：1)、用于接收太陽輻射的熱電感應器，其一般為涂有黑漆的平面或腔體；2)、用于形成規定視場角(2.5°)和傾斜角(1°)的光筒；3)、用于將直接輻射表與太陽跟蹤系統固定在一起并對準太陽的調整工裝(調整工裝可以與直接輻射表設計為一體，或調整工裝與直接輻射表為相互獨立的部件)。使用時，通過調整工裝將直接輻射表固定在太陽跟蹤系統上并調整對光，使直接輻射表完全對準太陽，太陽輻射通過光筒內部的多級光闌后照射到熱電感應器上產生與太陽直接輻射成正比的電信號；電信號經過轉換后就可得出太陽直接輻射測量值。

目前，國內廣泛采用帶有跟蹤裝置的直接輻射表測量太陽直接輻射。這些直接輻射表相當于將ISO9060:1990中定義的光筒、熱電感應器等部件與太陽跟蹤系統組合為一個整體；跟蹤裝置使光筒對準太陽，光筒用于測量太陽直接輻射。上述直接輻射表最大的優點是可以隨時隨地測量太陽直接輻射，但它也有許多問題：

1)、帶有跟蹤裝置的直接輻射表使用不靈活、兼容性差。

帶有跟蹤裝置的直接輻射表僅能單獨使用，不能應用于其他輻射測量系統中。高精度輻射測量中除進行直接輻射測量外，還需要進行散射輻射和長波輻射等項目的測量。散射輻射和長波輻射測量時有遮光要求，而帶有跟蹤裝置的直接輻射表自帶的跟蹤裝置無法滿足上述遮光要求。目前高精度輻射測量普遍采用太陽多要素自動測量系統完成，該系統的核心部分是多功能太陽跟蹤裝置，它可以高精度跟蹤太陽，不僅能滿足直接輻射測量的跟蹤要求，也能滿足散射輻射測量和長波輻射測量的遮光要求。由于太陽多要素自動測量系統中已有太陽跟蹤裝置，帶有跟蹤裝置的直接輻射表在太陽多要素自動測量系統中使用時二者的跟蹤功能會有功能重合；而將帶有跟蹤裝置的直接輻射表的光筒拆下單獨使用會造成跟蹤裝置的巨大浪費。目前亟需將帶有跟蹤裝置的直接輻射表的直接輻射測量功能和跟蹤功能分離。

2)、帶有跟蹤裝置的直接輻射表粗大，笨重，使用和運輸不方便。

3)、帶有跟蹤裝置的直接輻射表無窗口加熱功能，容易窗口結霜或結露，對太陽直接輻射造成巨大影響。

4)、帶有跟蹤裝置的直接輻射表測量精度不高，溫度響應誤差較大。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種應用廣泛的多用途高精度直接輻射表，本發明能去除了跟蹤裝置，結構緊湊，安全可靠，在調整工裝的協助下與太陽跟蹤裝置配合使用可實現太陽直接輻射的高精度測量。

按照本發明提供的技術方案，所述多用途高精度直接輻射表，包括外筒以及位于所述外筒內用于測量太陽直接輻射且與外筒呈同軸分布的光學測量裝置，在外筒外的前端設置前對準孔，在外筒外的后端設置與前對準孔呈同軸分布的后對準孔，所述前對準孔的軸線、后對準孔的軸線與外筒的軸線相互平行；在外筒的后端設有后座，所述后座內設有用于將光學測量裝置測量的太陽直接輻射輸出的接插件。

所述外筒的前端設有前座，所述前座上設有遮光罩，在前座內設有石英玻璃窗，所述石英玻璃窗位于光學測量裝置的正前方；在前座內還設有用于對石英玻璃窗加熱的窗口加熱裝置，所述窗口加熱裝置通過窗口加熱裝置引線與接插件電連接。

所述光學測量裝置包括內筒以及位于所述內筒后端部的熱電感應器，在所述熱電感應器的正前方設置用于將太陽散射輻射至少經過兩次以上內部反射才能達到所述熱電感應器的光闌機構；后座內設置用于對熱電感應器測量的太陽直接輻射進行溫度補償的溫度補償電路，熱電感應器通過溫度補償電路與接插件電連接。

所述內筒包括前內筒、中內筒以及后內筒，光闌機構包括前光闌、第一中光闌、第二中光闌以及后光闌；前光闌固定于前內筒的前端部，前內筒的后端通過第一中光闌與中內筒的前端連接，中內筒的后端通過第二中光闌與后內筒的前端固定連接，后光闌位于后內筒內的后端，且熱電感應器的前端與后光闌固定。