大型室内太阳光照模拟系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于室内的大型太阳光照模拟系统，主要由灯阵系统、主支撑结构、旋转机构、通风系统和供电及控制系统组成，主支撑结构与地基和墙面通过混凝土浇灌和/或螺接方式固定并根据灯阵系统的结构提供对灯阵整体的支撑和固定，旋转机构机械连接在主支撑结构上，以通过旋转机构对灯阵系统的角度调节；通风系统为灯阵工作提供符合温度要求的外部工作环境且带走灯阵工作时产生的大量热量；供电及控制系统与灯阵系统的各灯具电连接，并为整个灯阵供电，且具有灯阵角度调节的集中控制功能。该系统应用在太阳电池阵测试、热控涂层特性试验、材料老化试验，植物发育与良种培育或气候模拟试验中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于航天器内场环境试验领域，具体来说，涉及一种用于内场试验的大型室内太阳光照模拟系统。
技术介绍
大型室内太阳光照模拟系统来源于探月工程任务，主要为试验内场提供模拟月面的光照环境，尽可能真实地模拟实际的太阳光照条件，从而为相关仪器设备提供试验环境手段。然而，由于探月工程涉及的很多技术处于保密状态，本专利技术人经过大量的文献检索发现，国内目前没有相关探月工程的太阳光模拟系统的技术研究工作，而国外也未查到如此大型光照模拟设备的资料文献。由此可见，对于大型室内太阳光照模拟系统的研制迫在眉睫，这对于我国探月工程的进一步开展提供了基础保障。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种大型室内太阳光照模拟系统，该系统采用147盏聚光灯组成灯阵，灯阵通过仿真分析，然后进行精密排布，各灯发射的光线通过补偿叠加从而在地面形成均匀的照射区域；整个灯阵通过驱动系统能够实现不同角度的旋转，从而模拟实际太阳的高度角变化情况。该系统能够提供满足辐照均匀性、稳定性和准直性要求的大型太阳光照模拟环境。本专利技术的用于室内的大型太阳光照模拟系统，主要由灯阵系统、主支撑结构、旋转机构、通风系统和供电及控制系统组成，灯阵系统由若干灯具组成，单灯组件提供满足光谱分布等指标要求的出射光；主支撑结构与地基和墙面通过混凝土浇灌和/或螺接方式固定并根据灯阵系统的结构提供对灯阵整体的支撑和固定，旋转机构机械连接在主支撑结构上，灯阵系统中的若干灯具机械固定在旋转机构的转轴上，以通过旋转机构对灯阵系统的角度调节；通风系统的各部件机械固定在主支撑结构上，并为灯阵工作提供符合温度要求的外部工作环境且带走灯阵工作时产生的大量热量；供电及控制系统与灯阵系统的各灯具电连接，并为整个灯阵供电，且具有灯阵角度调节的集中控制功能。其中，灯具单灯为1800W或2000W的金属卤化物灯。其中，上述灯阵系统分为10排灯具，分别通过卡箍和螺栓固定在旋转机构的转轴上；且旋转机构对应分为10套，通过螺栓固定在主支撑结构上。其中，通风系统各部件通过螺栓固定在主支撑结构上。进一步地，供电及控制系统通过供电和控制电缆桥架连接相关设备以实现远程控制功能。进一步地，包括多个单灯组件组成的灯阵系统，其排布方式通过精密仿真分析进行确定；灯阵系统通过主支撑结构与地面和侧面墙壁固定。进一步地，供电及控制系统控制灯阵的开关，使灯阵发出倾斜出射的光线，在地面上通过叠加补偿形成均匀的照射面积，且通过电缆桥架与各种电设备连接，实现远程控制功能。进一步地，灯阵通过旋转机构控制，实现照明方向与地面的夹角在15° 45°范围内可调。本专利技术的大型室内太阳光照模拟系统可用于各种相关的应用试验，如太阳电池阵测试、热控涂层特性试验和材料老化试验，以及植物发育和良种培育，气候模拟等各个领域，应用前景广阔。本专利技术的大型室内太阳光照模拟系统具有模拟太阳光谱、均匀照射面积大(20mX20m)、福照均匀性(优于±15% )及稳定性(优于±5% )指标高、发散角小(优于±15° )、能够模拟太阳高度角变化和高度集中控制的技术优点。此外，本专利技术的大型室内太阳光照模拟系统可以为探月工程中地面内场环境试验提供光照环境，为相关仪器的性能考核提供试验环境服务。附图说明图I为本专利技术的大型室内太阳光照模拟系统示意图。图中1-灯阵系统、2-主支撑结构、3-旋转机构、4-电缆桥架、5-供电及控制系统、6_通风系统。具体实施例方式以下结合附图对本专利技术的大型室内太阳光照模拟系统进行详细说明。图I是大型室内太阳光照模拟系统结构示意图。大型室内太阳光照模拟系统主要由灯阵系统I、主支撑结构2、旋转机构3、通风系统6和供电及控制系统5组成。灯阵系统I主要由许多灯具组成，其中，光源采用1800W和2000W的金属卤化物灯，单灯组件提供满足光谱分布等指标要求的出射光；主支撑结构2提供灯阵的整体支撑和固定等功能需求；旋转机构3用于灯阵系统I的角度旋转；通风系统6为灯阵工作提供符合温度要求的外部工作环境，并带走灯阵工作时产生的大量热量；供电及控制系统5提供整个灯阵各光源的工作电源、灯阵角度调节的集中控制等，且通过电缆桥架4与各种电设备连接，以实现各种远程控制功能。其中，灯阵系统I可分为10排灯具，分别通过卡箍和螺栓固定在旋转机构的转轴上；旋转机构分为10套，分别通过螺栓固定在主支撑结构上；主支撑结构与地基和墙面通过混凝土浇灌和螺接方式固定；通风系统各部件通过螺栓固定在主支撑结构上；供电及控制系统通过供电和控制电缆桥架连接相关设备以实现远程控制功能。尽管上文对本专利技术的具体实施方式给予了详细描述和说明，但是应该指明的是，我们可以依据本专利技术的构想对上述实施方式进行各种等效改变和修改，其所产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵盖的精神时，均应在本专利技术的保护范围之内。权利要求1.大型室内太阳光照模拟系统，主要由灯阵系统、主支撑结构、旋转机构、通风系统和供电及控制系统组成，灯阵系统由若干灯具组成，单灯组件提供满足光谱分布指标要求的出射光；主支撑结构与地基和墙面通过混凝土浇灌和/或螺接方式固定并根据灯阵系统的结构提供对灯阵整体的支撑和固定，旋转机构机械连接在主支撑结构上，灯阵系统中的若干灯具机械固定在旋转机构的转轴上，以通过旋转机构对灯阵系统的角度调节；通风系统的各部件机械固定在主支撑结构上，并为灯阵工作提供符合温度要求的外部工作环境且带走灯阵工作时产生的大量热量；供电及控制系统与灯阵系统的各灯具电连接，并为整个灯阵供电，且具有灯阵角度调节的集中控制功能。2.如权利要求I所述的模拟系统，其中，灯具的单灯为1800W或2000W的金属卤化物灯。3.如权利要求I所述的模拟系统，其中，所述灯阵系统分为10排灯具，分别通过卡箍和螺栓固定在旋转机构的转轴上；且旋转机构对应分为10套，通过螺栓固定在主支撑结构上。4.如权利要求I所述的模拟系统，其中，所述通风系统的各部件通过螺栓固定在主支撑结构上。5.如权利要求I所述的模拟系统，其中，所述供电及控制系统通过供电和控制电缆桥架连接相关设备以实现远程控制功能。6.如权利要求I所述的模拟系统，其中，所述灯阵系统的排布方式通过精密仿真分析进行确定，灯阵系统通过主支撑结构与地面和侧面墙壁固定。7.如权利要求I所述的模拟系统，其中，所述供电及控制系统控制灯阵的开关，使灯阵发出倾斜出射的光线，在地面上通过叠加补偿形成均匀的照射面积，且通过电缆桥架与各种电设备连接，实现远程控制功能。8.如权利要求I所述的模拟系统，其中，灯阵通过旋转机构控制，实现照明方向与地面的夹角在15° 45°范围内可调。9.权利要求1-8任一项所述模拟系统的用途，该系统应用在太阳电池阵测试、热控涂层特性试验、材料老化试验，植物发育与良种培育或气候模拟试验中。全文摘要本专利技术公开了一种用于室内的大型太阳光照模拟系统，主要由灯阵系统、主支撑结构、旋转机构、通风系统和供电及控制系统组成，主支撑结构与地基和墙面通过混凝土浇灌和/或螺接方式固定并根据灯阵系统的结构提供对灯阵整体的支撑和固定，旋转机构机械连接在主支撑结构上，以通过旋转机构对灯阵系统的角度调节；通风系统为灯阵工作提供符合温度要求的外部工作环境且带走灯阵工作时产生的大量热量；供电及控制系统与灯阵系统的各灯具电连接，并为整个灯阵供电，且本文档来自技高网...

【技术保护点】
大型室内太阳光照模拟系统，主要由灯阵系统、主支撑结构、旋转机构、通风系统和供电及控制系统组成，灯阵系统由若干灯具组成，单灯组件提供满足光谱分布指标要求的出射光；主支撑结构与地基和墙面通过混凝土浇灌和/或螺接方式固定并根据灯阵系统的结构提供对灯阵整体的支撑和固定，旋转机构机械连接在主支撑结构上，灯阵系统中的若干灯具机械固定在旋转机构的转轴上，以通过旋转机构对灯阵系统的角度调节；通风系统的各部件机械固定在主支撑结构上，并为灯阵工作提供符合温度要求的外部工作环境且带走灯阵工作时产生的大量热量；供电及控制系统与灯阵系统的各灯具电连接，并为整个灯阵供电，且具有灯阵角度调节的集中控制功能。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋山平，杨林华，许杰，李晖，
申请(专利权)人：北京卫星环境工程研究所，
类型：发明
国别省市：