自动多波段太阳辐射计光机设计及热力学有限元分析

HFCAS OpenIR

	自动多波段太阳辐射计光机设计及热力学有限元分析
其他题名	Opto-mechanical Design and Thermodynamic Finite Element Analysis of Automatic Multi-band Solar Radiometer
	张权 1; 李新1 ; 张艳娜1 ; 黄冬 1; 郑小兵1
	2019
发表期刊	光子学报
ISSN	1004-4213
摘要	研制了自动多波段太阳辐射计,仪器包含8个光谱通道,覆盖可见-近红外波段.通过二维转台和四象限跟踪组件,可实现对太阳直射辐照度、天空辐亮度、气溶胶光学厚度、大气柱水汽含量和臭氧含量的实时自动测量,并远程控制和传输数据.为减小温度变化对探测器响应的影响,对光机头部的八通道主体部分进行了温控设计.结合野外环境的实际情况,对关键部件八通道主体和散热外壳进行了热力学有限元分析.分析结果表明,主要光学元器件的安装结构满足实际温度变化产生的零件形变需求;增大外壳的散热面积可以有效提高八通道主体的温控效率,增强野外环境适应性.仪器在敦煌辐射校正场长期工作,经受住了风沙、雨水和温差等的测试,其温控系统的温度维持在25±0.2℃,表现出良好的稳定性,验证了温控设计的可靠性.
其他摘要	The automatic multi-band solar radiometer was developed,which contains eight spectral channels,covering visible-near infrared bands.By two-dimensional rotary table and four-quadrant tracking module,the instrument can accomplish real-time automatic measurement of direct solar irradiance,sky radiance,aerosol optical thickness,moisture content of large gas column and ozone content,and can control and transmit data remotely.In order to reduce the influence of temperature change on detector response,temperature control was designed for the eight-channel main part of the optical machine head.Based on the actual situation of the field environment,the thermodynamic finite element analysis of the key parts of the eight-channel main body and the heat dissipation enclosure was carried out.The results show that the installation structure of the main optical components can meet the requirements of parts deformation caused by actual temperature changes.Increasing the heat dissipation area of the enclosure can effectively improve the temperature control efficiency of the eight-channel body and enhance the adaptability of the field environment.Instrument in dunhuang radiation correction field worked for a long time with weathered sand,rain,and temperature,the temperature control system of temperature remain at 25±0.2℃,showing good stability and reliability of the design of temperature control.
关键词	辐射定标太阳辐射计光机设计温控设计热力学有限元分析
收录类别	CSCD
语种	中文
CSCD记录号	CSCD:6485383
引用统计
文献类型	期刊论文
条目标识符	http://ir.hfcas.ac.cn:8080/handle/334002/94945
专题	中国科学院合肥物质科学研究院
作者单位	1.中国科学院安徽光学精密机械研究所 2.中国科学院安徽光学精密机械研究所 3.中国科学院安徽光学精密机械研究所 4.中国科学院安徽光学精密机械研究所 5.中国科学院安徽光学精密机械研究所
推荐引用方式 GB/T 7714	张权,李新,张艳娜,等. 自动多波段太阳辐射计光机设计及热力学有限元分析[J]. 光子学报,2019,048.
APA	张权,李新,张艳娜,黄冬,&郑小兵.(2019).自动多波段太阳辐射计光机设计及热力学有限元分析.光子学报,048.
MLA	张权,et al."自动多波段太阳辐射计光机设计及热力学有限元分析".光子学报 048(2019).