[發(fā)明專(zhuān)利]一種定日鏡反射率檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110054567.7
• 申請(qǐng)日: 2021-01-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112903629B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬昊偉;陳樂(lè);韓雷濤;劉爽;沈斌;郭經(jīng)天
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)計(jì)量大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N21/47
• 分類(lèi)號(hào): G01N21/47;G01N21/01
• 代理公司: 杭州求是專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 林超

1.一種定日鏡反射率檢測(cè)方法，其特征在于：

第一步：輻射表標(biāo)定并計(jì)算輻射表參數(shù)值

對(duì)于第二輻射表(16)和第三輻射表(13)其中的每個(gè)輻射表均采用以下方式標(biāo)定處理：

1.1)通過(guò)第一輻射表(3)采集獲得太陽(yáng)光強(qiáng)度E0；

1.2)單獨(dú)將一塊定日鏡標(biāo)準(zhǔn)板放置在第一測(cè)量位置(24)/第二測(cè)量位置(25)，太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)準(zhǔn)孔筒(4)和弧形滑板(6)上的通孔槽后照射到轉(zhuǎn)盤(pán)(15)的第一測(cè)量位置(24)/第二測(cè)量位置(25)上的定日鏡標(biāo)準(zhǔn)板，經(jīng)定日鏡標(biāo)準(zhǔn)板反射到第二輻射表(16)/第三輻射表(13)探測(cè)獲得鏡面反射光強(qiáng)度E；

1.3)按照步驟1.2)分別將三塊不同積塵等級(jí)的、已知反射率的定日鏡標(biāo)準(zhǔn)板U、V、W依次放置在第一測(cè)量位置(24)/第二測(cè)量位置(25)檢測(cè)獲得三塊定日鏡標(biāo)準(zhǔn)板U、V、W各自的鏡面反射光強(qiáng)度E；

1.4)按照以下公式根據(jù)三塊定日鏡標(biāo)準(zhǔn)板U、V、W的已知反射率、經(jīng)第二輻射表(16)/第三輻射表(13)對(duì)三塊定日鏡標(biāo)準(zhǔn)板U、V、W探測(cè)的鏡面反射光強(qiáng)度E以及太陽(yáng)光強(qiáng)度E0進(jìn)行擬合計(jì)算，獲得每個(gè)定日鏡標(biāo)準(zhǔn)板各自的參數(shù)k和b：

其中，F(xiàn)表示定日鏡標(biāo)準(zhǔn)板的反射率，k表示一次項(xiàng)參數(shù)，b表示常數(shù)參數(shù)；

1.5)按步驟1.1)—1.4)從而獲得第二輻射表(16)/第三輻射表(13)的鏡面反射光強(qiáng)度和反射率的關(guān)系，完成了標(biāo)定；

第二步：現(xiàn)場(chǎng)具體實(shí)施測(cè)量方法及過(guò)程：

2.1)將檢測(cè)裝置整體放置在水平放置的待測(cè)定日鏡表面，且將三塊定日鏡標(biāo)準(zhǔn)板U、V、W同時(shí)放置在轉(zhuǎn)盤(pán)(15)的三個(gè)相互間隔的測(cè)量孔(14)處；

2.2)根據(jù)日晷刻度盤(pán)(2)上的日晷指針(1)光影的位置，得到當(dāng)前太陽(yáng)的高度角α；

2.3)調(diào)節(jié)移動(dòng)檢測(cè)裝置的位置，使日晷指針(1)的光影與日晷刻度板(2)的刻度中線重合，然后根據(jù)日晷光影的位置，調(diào)節(jié)兩側(cè)弧形滑板(6)上的準(zhǔn)孔筒(4)的朝向，使得準(zhǔn)孔筒(4)的角度γ＝α，即準(zhǔn)孔筒(4)的軸向和太陽(yáng)光的方向平行；調(diào)節(jié)第二輻射表(16)和第三輻射表(13)的朝向角度δ，使得δ＝180-α，即使得太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)準(zhǔn)孔筒(4)和弧形滑板(6)上的通孔槽后照射到轉(zhuǎn)盤(pán)(15)上的測(cè)量孔(14)處有定日鏡標(biāo)準(zhǔn)板或者待測(cè)定日鏡，經(jīng)定日鏡標(biāo)準(zhǔn)板或者待測(cè)定日鏡正好反射到第二輻射表(16)或者第三輻射表(13)中被探測(cè)；

2.4)通過(guò)第一輻射表(3)測(cè)量太陽(yáng)輻照度E01；

2.5)在t1時(shí)刻，通過(guò)電機(jī)(18)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤(pán)(15)，帶動(dòng)第一塊定日鏡標(biāo)準(zhǔn)板U位于第一測(cè)量位置(24)處，通過(guò)第二輻射表(16)測(cè)量第一測(cè)量位置(24)處的定日鏡標(biāo)準(zhǔn)板U的鏡面反射光強(qiáng)度EA1，通過(guò)第三輻射表(13)測(cè)量第二測(cè)量位置(25)處的待測(cè)定日鏡的鏡面反射光強(qiáng)度EB1；

2.6)在t2時(shí)刻，通過(guò)電機(jī)(18)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤(pán)(15)120°，帶動(dòng)第二塊定日鏡標(biāo)準(zhǔn)板V位于第一測(cè)量位置(24)處，通過(guò)第二輻射表(16)測(cè)量第一測(cè)量位置(24)處的定日鏡標(biāo)準(zhǔn)板V的鏡面反射光強(qiáng)度EA2，通過(guò)第三輻射表(13)測(cè)量第二測(cè)量位置(25)處的待測(cè)定日鏡的鏡面反射光強(qiáng)度EB2；

2.7)在t3時(shí)刻，通過(guò)電機(jī)(18)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤(pán)(15)120°，帶動(dòng)第三塊定日鏡標(biāo)準(zhǔn)板W位于第一測(cè)量位置(24)處，通過(guò)第二輻射表(16)測(cè)量第一測(cè)量位置(24)處的定日鏡標(biāo)準(zhǔn)板W的鏡面反射光強(qiáng)度EA3，通過(guò)第三輻射表(13)測(cè)量第二測(cè)量位置(25)處的待測(cè)定日鏡的鏡面反射光強(qiáng)度EB3；

2.8)根據(jù)步驟2.1)～2.7)的三次測(cè)量結(jié)果按照以下公式計(jì)算各自的鏡面反射光強(qiáng)度差值

ΔEi＝|EBi-EAi|

其中，ΔEi表示ti時(shí)刻測(cè)量的鏡面反射光強(qiáng)度差值，i表示測(cè)量時(shí)刻的序數(shù)，i＝1、2、3；

取三次測(cè)量的鏡面反射光強(qiáng)度差值中的最小值，以最小值對(duì)應(yīng)的定日鏡標(biāo)準(zhǔn)板作為參考定日鏡，以參考定日鏡的積塵等級(jí)作為待測(cè)定日鏡的積塵等級(jí)；

2.9)對(duì)于待測(cè)定日鏡，通過(guò)第二輻射表(16)或者第三輻射表(13)實(shí)時(shí)探測(cè)鏡面反射光強(qiáng)度EP，代入以下參考定日鏡的公式中處理獲得待測(cè)定日鏡的反射率：

其中，F(xiàn)P表示待測(cè)定日鏡的反射率，k表示參考定日鏡的一次項(xiàng)參數(shù)，b表示參考定日鏡的常數(shù)參數(shù)；

方法采用以下檢測(cè)裝置，檢測(cè)裝置包括外殼，日晷指針(1)安裝在外殼上；

所述的外殼主要由黑色扇形外殼(10)和黑色方形外殼(9)連接組成，黑色扇形外殼(10)一側(cè)表面為弧形面，弧形面在兩側(cè)上設(shè)置弧形的進(jìn)光槽(8)，每個(gè)進(jìn)光槽(8)的邊緣均安裝有帶有角度刻度的卡槽條，進(jìn)光槽(8)中嵌裝弧形滑板(6)，弧形滑板(6)之外的進(jìn)光槽(8)的兩端均設(shè)置有用于遮蓋的遮擋滑塊(7)，弧形滑板(6)上開(kāi)設(shè)通孔槽，通孔槽處的弧形滑板(6)上固定安裝準(zhǔn)孔筒(4)，準(zhǔn)孔筒(4)和通孔槽同軸連通，弧形滑板(6)和準(zhǔn)孔筒(4)形成整體在進(jìn)光槽(8)中沿弧形滑動(dòng)旋轉(zhuǎn)；兩側(cè)弧形滑板(6)之間通過(guò)一塊水平連接板(5)連接，第一輻射表(3)固定在水平連接板(5)上；

外殼內(nèi)裝有檢測(cè)機(jī)構(gòu)，檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括支架(11)、電機(jī)(18)、轉(zhuǎn)盤(pán)(15)、第二輻射表(16)和第三輻射表(13)；支架(11)固定于外殼內(nèi)，支架(11)的中部安裝有安裝框架(17)，安裝框架(17)內(nèi)的底部安裝電機(jī)(18)，電機(jī)(18)的輸出端朝下，電機(jī)(18)的輸出端經(jīng)聯(lián)軸器(19)和轉(zhuǎn)盤(pán)(15)的中心同軸連接，電機(jī)(18)運(yùn)行帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)(15)旋轉(zhuǎn)；支架(11)的兩側(cè)均通過(guò)一個(gè)輻射表角度調(diào)節(jié)板(12)分別安裝有第二輻射表(16)和第三輻射表(13)，第二輻射表(16)和第三輻射表(13)均朝向轉(zhuǎn)盤(pán)(15)布置，第二輻射表(16)和第三輻射表(13)通過(guò)各自的輻射表角度調(diào)節(jié)板(12)旋轉(zhuǎn)進(jìn)而調(diào)節(jié)朝向轉(zhuǎn)盤(pán)(15)上的角度；所述的轉(zhuǎn)盤(pán)(15)上開(kāi)設(shè)六個(gè)測(cè)量孔(14)，六個(gè)測(cè)量孔(14)沿圓周間隔布置。