智能型人造太阳实验系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种智能型人造太阳实验系统，采用氙气灯模拟太阳本身，其安装底座上带有俯仰、旋转、升降机构，通过控制系统，根据预置的真实光照参数可以动态调节氙气灯的水平和垂直方向上的照射角度，可模拟实现某地的太阳照射时间、太阳角度、太阳高度、太阳能量的分布等参数，可广泛应用于光伏系统、集热及热水器热性能测试领域、太阳能跟踪系统、相关产品的老化试验等需要模拟太阳光照进行实验的领域。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于一种实验器材，尤其是一种可智能模拟太阳光照的实验系统。
技术介绍
氙灯是六十年代发展起来的新光源之一。氙在电场的激发下能射出类似太阳光的 连续光谱，高压长弧氙灯就是利用氙的这一特性制成的，由于这种灯有极大的发光强度和 非常接近日光的光色，所以叫做“人造小太阳”。这种灯的灯管是用耐高温、热膨胀系数小的全透明石英管做成的，两端封接有两 个钍钨(或钡钨)电极，管内充有高纯度的氙气。通电时，氙气受激发，射出强烈的白光。 这种灯的功率可以从一万瓦到几十万瓦。一盏5X 104W的氙灯所发出的光相当于1000盏 IOOff的日光灯或90盏400W的高压汞灯。因为它发光接近日光，所以可应用于光解水产氢、 光化学催化、光化学合成、光降解污染物、水污染处理、生物光照，光学检测、各类模拟日光 可见光加速实验、各类模拟日光紫外波段加速实验等研究领域作为人工老化的光源和模拟 曰光。氙灯虽然在光源上解决了模拟太阳的问题，但在另外的一些实验领域，如1)、气象参数测定(总辐射、净辐射、反辐射等，光谱分析等)；2)、不同地区、不同高度太阳能量的分布；3)、太阳能电池片、太阳能电池组件性能的测试；4)、集热器及热水器热性能的测试；5)、小型光伏发电站；6)、太阳能跟踪系统；7)、相关产品的老化试验；8)、植物生长试验。在这些实验领域，仅仅提供单纯的模拟光照还远不能满足实验的要求，需要提供 一种能近乎真实模拟太阳光照的系统，为实验提供条件。
技术实现思路
针对以上问题，本技术提供一种智能型人造太阳实验系统，可有效解决以上 存在的问题，满足众多依赖于太阳照射的实验需要。本技术的目的是通过以下技术方案来实现一种智能型人造太阳实验系统，包括氙灯，调整机构，及控制系统，氙灯安装于调 整机构上，所述调整机构由机架、升降装置、旋转装置、俯仰装置组成；所述控制系统内置太 阳照射的各项参数，并同所述调整机构的升降装置、旋转装置和俯仰装置相连接，控制其相 应动作。所述氙灯为高压长弧氙灯。所述升降装置由蜗轮丝杆升降机组成。所述旋转装置和俯仰装置均由减速电机带动。所述控制系统由计算机或PLC装置组成。本技术所述系统采用由计算机或PLC装置控制调整机构相应的升降装置、旋 转装置、俯仰装置，从而带动其上安装的氙灯进行相应的升降、旋转、俯仰，根据控制系统内 置的太阳照射的各项参数智能的进行相应的调整，动态调节氙气灯的水平和垂直方向上的 照射角度，使需照射的地方模拟出近乎真实的太阳光照效果，如光源的功率、太阳时间、太 阳时间角度、太阳高度、太阳能量的分部等，为相应的科学实验提供良好的实验条件。附图说明下面根据附图和实施例对本技术作进一步详细说明。图1是本技术所述智能型人造太阳实验系统的组成结构图；图2是本技术一个具体实施例的主视图；图3是图2的左视图。图中1、氙灯；2、俯仰装置；3、旋转装置；4、升降装置；5、机架。具体实施方式图1给出了本技术所述智能型人造太阳实验系统组成结构图，如图所示，包 括氙灯，调整机构，及控制系统，氙灯安装于调整机构上，所述调整机构由机架、升降装置、 旋转装置、俯仰装置组成；所述控制系统内置太阳照射的各项参数，并同所述调整机构的升 降装置、旋转装置和俯仰装置相连接，控制其相应动作。相应的图2至3给出了具体实施例的调整机构的结构图，氙灯1采用高压长弧氙 灯，安装于俯仰装置2的顶端，可跟随2进行俯仰运动；俯仰装置2又整体安装于旋转装置 3之上，所述旋转装置3和俯仰装置2均由减速电机带动。进一步的旋转装置3通过蜗轮丝杆升降机组成的升降装置安装于固定机架5之 上。控制系统可计算机或PLC装置组成，在其内可根据实际太阳照射的各项参数预置 相应的控制参数，进一步可采用触摸屏形成交互，实现对调整机构的智能控制，根据控制系 统内置的太阳照射的各项参数智能的进行相应的调整，动态调节氙灯1的水平和垂直方向 上的照射角度，使需照射的地方模拟出近乎真实的太阳光照效果，如光源的功率、太阳时 间、太阳时间角度、太阳高度、太阳能量的分部等，为相应的科学实验提供良好的实验条件。进一步的，可将整个氙灯和调整机构整体倒挂于室内天花板上预设的轨道之上， 可进一步模拟出太阳照射的远近距离，取得更好的模拟效果。上述说明是针对本技术可行的实施例的具体说明，而该实施例并非用以限制 本专利技术创造的专利范围，凡未脱离本专利技术创造的技术精神所作出的等效实施或变更，例如 采用不同型号的器件形成调整机构、不同的布局形式的实施方式均应包含于本申请所请求 保护的专利范围中。权利要求1.一种智能型人造太阳实验系统，包括氙灯，调整机构，及控制系统，氙灯安装于调整 机构上，其特征在于，所述调整机构由机架、升降装置、旋转装置、俯仰装置组成；所述控制 系统内置太阳照射的各项参数，并同所述调整机构的升降装置、旋转装置和俯仰装置相连 接，控制其相应动作。2.根据权利要求1所述的智能型人造太阳实验系统，其特征在于，所述氙灯为高压长 弧氙灯。3.根据权利要求1或2所述的任一种智能型人造太阳实验系统，其特征在于，所述升降 装置由蜗轮丝杆升降机组成。4.根据权利要求1或2所述的任一种智能型人造太阳实验系统，其特征在于，所述旋转 装置和俯仰装置均由减速电机带动。5.根据权利要求1或2所述的任一种智能型人造太阳实验系统，其特征在于，所述控制 系统由计算机或PLC装置组成。专利摘要本技术公开一种智能型人造太阳实验系统，采用氙气灯模拟太阳本身，其安装底座上带有俯仰、旋转、升降机构，通过控制系统，根据预置的真实光照参数可以动态调节氙气灯的水平和垂直方向上的照射角度，可模拟实现某地的太阳照射时间、太阳角度、太阳高度、太阳能量的分布等参数，可广泛应用于光伏系统、集热及热水器热性能测试领域、太阳能跟踪系统、相关产品的老化试验等需要模拟太阳光照进行实验的领域。文档编号F21V14/02GK201866624SQ20102056464公开日2011年6月15日 申请日期2010年10月18日 优先权日2010年10月18日专利技术者张从尧 申请人:北京中鼎信源科技发展有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能型人造太阳实验系统，包括氙灯，调整机构，及控制系统，氙灯安装于调整机构上，其特征在于，所述调整机构由机架、升降装置、旋转装置、俯仰装置组成；所述控制系统内置太阳照射的各项参数，并同所述调整机构的升降装置、旋转装置和俯仰装置相连接，控制其相应动作。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张从尧，
申请(专利权)人：北京中鼎信源科技发展有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11