[發明專利]太陽模擬器輻照不均勻度和不穩定度測試裝置及方法

在審

• 申請號: 201510434652.0
• 申請日: 2015-07-22
• 公開（公告）號: CN105092213A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發明（設計）人: 孫永雪;陳麗;陳剛義;李鈺;李宏宇
• 申請（專利權）人: 上海衛星裝備研究所
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中;劉翠

技術領域

本發明涉及太陽模擬技術領域，具體涉及一種在真空低溫條件下對太陽模擬器輻照不均勻度和不穩定度進行測試的裝置及方法。

背景技術

太陽模擬器是在地面試驗室內模擬地球外層空間太陽輻射的設備，是空間環境模擬設備的主要組成部分；主要用于航天器的熱平衡試驗、材料老化試驗和熱控材料特性試驗，是目前最具真實性、準確性的外熱流模擬手段。試驗過程中，真空低溫條件下，太陽模擬器的輻照特性是否滿足要求將直接影響被測試產品的可靠性。

為了更為真實地摸清太陽模擬器在真空低溫條件下的輻照度特性，往往有必要在真空低溫條件下對太陽模擬器輻照不均勻度和不穩定度進行測試，看是否滿足試驗要求。

目前，太陽模擬器輻照不均勻度和不穩定度通常在常溫常壓下進行測試，而大部分使用太陽模擬器的試驗在真空低溫下進行，常溫常壓下的標定結果不能真實反應真空低溫試驗條件下的輻照特性，所以為了確定真空低溫條件對太陽模擬器輻照特性的影響，需要在真空低溫條件下對太陽模擬器輻照不均勻度和不穩定度進行測試。

因此，本領域技術人員需要提供一種簡單、可靠的用于真空低溫條件下太陽模擬器輻照不均勻度和不穩定度進行測試的裝置及方法。

發明內容

針對現有技術中存在的上述不足，本發明的目的是提供一種用于真空低溫條件下太陽模擬器輻照不均勻度和不穩定度測試裝置及方法，以解決現有技術缺少真空低溫條件下太陽模擬器輻照特性測試的裝置及方法的問題，本發明提供的裝置及方法簡單、可靠，方便實施。

為實現上述目的，本發明是通過以下技術方案實現的。

根據本發明的一個方面，提供了一種真空低溫下太陽模擬器輻照不均勻度和不穩定測試裝置，包括：

-太陽電池，所述太陽電池作為輻照特性測試的光照傳感器；

-測試支架，所述太陽電池固定在所述測試支架上；

-數據采集系統，用于對所述太陽電池的輸出進行采集并進行AD轉換；

-溫控系統，用于對所述太陽電池進行溫控。

優選地，所述太陽電池共五塊，其中每一塊太陽電池均采用標準硅光電池，所述標準硅光電池的背面設有加熱片，所述加熱片與溫控系統相連接。

優選地，五塊所述標準硅光電池尺寸為40×20mm。

優選地，所述測試支架放置在均勻輻照面位置處，所述測試支架中心與太陽模擬器光斑中心吻合，形成十字形結構；該十字形結構結構簡單，方便搬運。

優選地，五塊所述太陽電池分別位于對應太陽模擬器光斑上、下、左、右的1米位置處和中心位置處。

優選地，所述溫控系統對所述太陽電池在真空低溫條件下進行溫度控制，以減小所述太陽電池溫度對測試結果的影響。

優選地，所述溫控系統將所述太陽電池溫度控制在室溫。

優選地，所述真空低溫條件具體為：真空度優于1×10-4Pa，環境溫度低于100K。

根據本發明的另一個方面，提供了一種太陽模擬器輻照不均勻度和不穩定度測試裝置的測試方法，包括如下步驟：

-不均勻度測試：所述不均勻度測試按照如下公式計算：

-不穩定測試：所述不穩定測試按照如下公式計算：

與現有技術相比，本發明的技術方案具有以下優點：

(1)本發明提供的用于真空低溫條件下太陽模擬器輻照不均勻度和不穩定度測試裝置及方法，采用五塊經過標定的標準硅光電池，以保證測試結果精確性；

(2)本發明提供的用于真空低溫條件下太陽模擬器輻照不均勻度和不穩定度測試裝置及方法，采用測試支架將標準硅光電池固定，測試支架結構采用十字形，結構簡單、穩固，實施方便；

(3)本發明提供的用于真空低溫條件下太陽模擬器輻照不均勻度和不穩定度測試裝置及方法，采用數據采集系統對硅光電池輸出進行同一采集處理，并通過計算機自動計算給出測試結果，數據采集方便快速，節約勞動成本；

(4)本發明提供的用于真空低溫條件下太陽模擬器輻照不均勻度和不穩定度測試裝置及方法，采用溫控系統對標準硅光電池進行溫控，避免標準硅光電池溫度變化對測量結果產生影響；

(5)本發明提供的用于真空低溫條件下太陽模擬器輻照不均勻度和不穩定度測試裝置及方法，也可在常溫常壓的開放環境下使用。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特征、目的和優點將會變得更明顯：

圖1為本發明太陽模擬器輻照不均勻度和不穩定度測試裝置結構示意圖；