一种太阳五要素自动测量装置，其特殊之处在于，包括：太阳总辐射表Ⅰ，用于测量太阳总辐射值；太阳总辐射表Ⅱ，用于测量太阳散射值；太阳直接辐射表，用于测量太阳直接辐射值；四象限光平衡传感器，用于自动跟踪太阳运转，使太阳光垂直照射在所述太阳直接辐射表光筒内的传感器上；角度传感器，用于跟踪测量所在位置平面与水平面的夹角，测出太阳高度角。该太阳五要素自动测量装置从根本上解决现有太阳辐射测量仪器人工操作维护繁琐、不能实时测量和误差大的问题，满足全自动化测量要求，测量数据包括太阳总辐射、散辐射、直辐射、日照时间、太阳高度角五要素，测量精度高。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种太阳五要素自动测量装置，其特殊之处在于，包括：太阳总辐射表Ⅰ，用于测量太阳总辐射值；太阳总辐射表Ⅱ，用于测量太阳散射值；太阳直接辐射表，用于测量太阳直接辐射值；四象限光平衡传感器，用于自动跟踪太阳运转，使太阳光垂直照射在所述太阳直接辐射表光筒内的传感器上；角度传感器，用于跟踪测量所在位置平面与水平面的夹角，测出太阳高度角。该太阳五要素自动测量装置从根本上解决现有太阳辐射测量仪器人工操作维护繁琐、不能实时测量和误差大的问题，满足全自动化测量要求，测量数据包括太阳总辐射、散辐射、直辐射、日照时间、太阳高度角五要素，测量精度高。【专利说明】 太阳五要素自动测量装置
本技术涉及太阳辐射测量装置，特别是一种太阳五要素自动测量装置，可应用于气象、太阳能利用、农业、建筑以及科研教学。
技术介绍
据了解，目前我国太阳辐射测量仍需人工操作和维护记录。尤其在恶劣的气候条件下操作十分不便，测量数据准确性难以保证，误差较大。
技术实现思路
本技术的目的是为了提供一种新型的太阳五要素自动测量装置，从根本上解决现有太阳辐射测量仪器人工操作维护繁琐、不能实时测量和误差大的问题，满足全自动化测量要求，测量数据包括太阳总辐射、散辐射、直辐射、日照时间、太阳高度角五要素，测量精度高。 本技术的技术方案是: 一种太阳五要素自动测量装置，其特殊之处在于，包括: 太阳总辐射表I，用于测量太阳总辐射值； 太阳总辐射表II，用于测量太阳散射值； 太阳直接辐射表，用于测量太阳直接辐射值； 四象限光平衡传感器，用于自动跟踪太阳运转，使太阳光垂直照射在所述太阳直接辐射表光筒内的传感器上； 角度传感器，用于跟踪测量所在位置平面与水平面的夹角，测出太阳高度角； 托板，用于将所述太阳直接辐射表、四象限光平衡传感器、角度传感器固定于同一平面，所述托板上利用支柱固定有用于安装所述太阳总辐射表I和太阳总辐射表II的托盘，以及用于遮挡太阳直辐射光、使所述太阳总辐射表II总是处在阴影中的遮光黑体球； 微机控制器，用于接收四象限光平衡传感器的信号，向托板的驱动装置发出控制指令使其带动托板在垂直方向或水平方向转动，并根据太阳直接辐射表的测量数据计算出太阳日照时间； 太阳辐射记录仪,用于记录太阳总辐射表1、太阳总辐射表I1、太阳直接辐射表、角度传感器和微机控制器传送的测量数据。 上述的太阳五要素自动测量装置，所述托板下方固定有台架，所述台架下方支撑有主体，所述主体下方设有底座，所述托板的驱动装置包括装设于所述底座内的水平电机和齿轮箱1、装设于所述主体内的俯仰电机和齿轮箱II，所述齿轮箱I的输出轴与所述主体底部紧固连接，所述齿轮箱II的输出轴与所述台架紧固连接。 上述的太阳五要素自动测量装置，所述四象限光平衡传感器由粗调光平衡传感器和细调光平衡传感器组成。 本技术的有益效果是: 1、自动测量五个要素，包括太阳总辐射值、散射辐射值、直接辐射值、太阳高度角和日照时间，其中，太阳日照时间是指太阳直接辐射照度达到或者超过120W/m2时间段的总和，以小时为单位，直接辐射表测得的直接辐射照度经微机控制器的计时装置累计计算出日照时间。减少了单项测量时所用繁多的测量仪器，减少了人工操作测量、维护的繁琐工作。 2、采用光追踪和旋转角度测量以及光照强度测量的跟踪运行等综合技术，保证了高精度跟踪太阳，所测得的五要素精度高、误差小。 其中太阳总辐射表:光谱范围280-3000nm，差小于5%，分辨率lW/m2，0.001MJ/m2 ；太阳散射辐射表测试范围0-2000 W/m2，误差小于5%，分辨率lW/m2，0.001MJ/m2 ;太阳直接辐射表测试范围0-4000 W/m2，误差小于5%，分辨率lW/m2，0.001MJ/m2 ;太阳高度角是实测值比用计算得出的值精度高的多，太阳入射角跟踪误差小于0.5°，跟踪范围0-90° ;日照时间由太阳直接辐射表测量通过微机控制器计算得出可在0-24小时内测试，误差小于0.1小时。 3、具有强大的网络通讯功能，测试数据可远程传输到指定地点。 4、装置整体采用铝合金制作，表面进行三防处理，防雨抗震防雷电，适合恶劣环境下工作(环境温度-40°?+60° )，自动对太阳实时追踪，可全天候工作。尤其适合在野外高原气候恶劣的环境下全天候工作。 5、托板、台架、主体、底座等为组合式结构，现场装卸方便。易实现二维自动跟踪，水平方向运行角度(太阳方位角)O?270°，垂直方向运行角度(太阳赤纬角)_45°?+45° ,跟踪误差4小时小于±0.5°。 6、跟踪、测量、记录、控制于一体，形成太阳辐射监测系统，既可与微机实时监测，也可断开微机单独使用。 【专利附图】【附图说明】 图1是本技术的结构示意图(省略微机控制器、太阳辐射记录仪); 图2是本技术的工作原理图。 图中:1_粗调光平衡传感器、2-细调光平衡传感器、3-太阳直接辐射表、4-角度传感器、5-托板、6-台架、7-主体、8-水平电机、9-齿轮箱1、10-底座、11-俯仰电机、12-齿轮箱I1、13-太阳总福射表I1、14-太阳总福射表1、15-遮光黑体球、16-托盘、17-支柱、18-支柱、19-支柱、20-微机控制器、21-太阳辐射记录仪。 【具体实施方式】 如图所示，该太阳五要素自动测量装置，由太阳总辐射表I 14、太阳总辐射表II 13、太阳直接辐射表3、四象限光平衡传感器、角度传感器4、微机控制器20、太阳辐射记录仪21、托板5及其驱动装置组成。其中，太阳总辐射表I 14用于测量太阳总辐射值；太阳总辐射表II 13用于测量太阳散射值；太阳直接辐射表3用于测量太阳直接辐射值；四象限光平衡传感器由粗调光平衡传感器I和细调光平衡传感器2组成，用于自动跟踪太阳运转，使太阳光垂直照射在所述太阳直接辐射表3光筒内的传感器上；角度传感器4用于跟踪测量所在位置平面与水平面的夹角，测出太阳高度角；托板5用于将所述太阳直接辐射表3、四象限光平衡传感器、角度传感器4固定于同一平面，所述托板5上利用支柱17、18固定有用于安装所述太阳总辐射表I 14和太阳总辐射表II 13的托盘16，以及用于遮挡太阳直辐射光、使所述太阳总辐射表II 13总是处在阴影中的遮光黑体球15 ;所述托板5下方固定有台架6，所述台架6下方支撑有主体7，所述主体7下方设有底座10，所述托板5的驱动装置包括装设于所述底座10内的水平电机8和齿轮箱I 9、装设于所述主体7内的俯仰电机11和齿轮箱II 12，所述齿轮箱I 9的输出轴与所述主体7底部紧固连接，所述齿轮箱II 12的输出轴与所述台架6紧固连接；微机控制器20用于接收四象限光平衡传感器的信号，向托板5的驱动装置发出控制指令使其带动托板5在垂直方向或水平方向转动，并根据太阳直接辐射表3的测量数据计算出太阳日照时间，其采用高性能微机处理器，并具有大容量存储器，通讯方式满足有线RS232或RS485以及无线网络(GPRS)等通讯模块的要求，与计算机通讯形成EXCEL数据文件；太阳辐射记录仪21，用于记录太阳总辐射表I 14、太阳总辐射表II 13、太阳直接辐射表3、角度本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种太阳五要素自动测量装置，其特征在于，包括：太阳总辐射表Ⅰ，用于测量太阳总辐射值；太阳总辐射表Ⅱ，用于测量太阳散射值；太阳直接辐射表，用于测量太阳直接辐射值；四象限光平衡传感器，用于自动跟踪太阳运转，使太阳光垂直照射在所述太阳直接辐射表光筒内的传感器上；角度传感器，用于跟踪测量所在位置平面与水平面的夹角，测出太阳高度角；托板，用于将所述太阳直接辐射表、四象限光平衡传感器、角度传感器固定于同一平面，所述托板上利用支柱固定有用于安装所述太阳总辐射表Ⅰ和太阳总辐射表Ⅱ的托盘，以及用于遮挡太阳直辐射光、使所述太阳总辐射表Ⅱ总是处在阴影中的遮光黑体球；微机控制器，用于接收四象限光平衡传感器的信号，向托板的驱动装置发出控制指令使其带动托板在垂直方向或水平方向转动，并根据太阳直接辐射表的测量数据计算出太阳日照时间；太阳辐射记录仪，用于记录太阳总辐射表Ⅰ、太阳总辐射表Ⅱ、太阳直接辐射表、角度传感器和微机控制器传送的测量数据。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：闻宝民，朱桂萍，何新，毕丽佳，黄文，
申请(专利权)人：闻宝民，
类型：新型
国别省市：辽宁;21
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