太阳光斑能流密度测量系统


1简介

    Solar Flux型太阳光斑能流密度测量系统用于测量聚光器会聚的太阳光斑的辐射能流密度分布,测量的辐射光斑最高能流密度及光斑尺寸,可根据用户需求定制。

    Solar Flux型太阳光斑能流密度测量系统主要由CCD测量相机、长焦镜头、衰减片、朗伯靶、安装支架、DNI辐射测量仪等组成,CCD测量相机及镜头通过云台安装在支架上,用于拍摄太阳光斑的灰度分布,所拍摄光斑的灰度分布与其能流密度分布存在对应关系。DNI辐射测量仪用于测量当时的太阳DNI数据,并对CCD相机所拍摄光斑的灰度分布进行标定,进而得到被测光斑的能流密度分布。衰减片用于衰减光斑亮度,以免CCD相机达到饱和。朗伯靶用于接收聚光器会聚的太阳辐射光斑,高倍聚焦的辐射光斑能流密度高达几十甚至上百kW/m2,因此要求朗伯靶能耐高温、具有高反射率和漫反射特性。

    Solar Flux型太阳光斑能流密度测量系统图如图1所示(注:未包含太阳DNI测量仪)。

图1Solar Flux型聚焦光斑能流密度测量仪系统图

图1中, 1:CCD测量相机;2:测量镜头;3:朗伯靶;4:设备安装架

    CCD测量相机及镜头安装在相机云台上,测量相机及镜头照片如下图2所示。

                  

图2 测量相机及镜头

     

    Solar Flux型太阳光斑能流密度测量仪测量软件主界面如下图6所示,测量软件可给出太阳光斑的能流密度分布情况及光斑的总辐射功率。测量软件可根据用户需求,进行个性化的开发设计。

图6 能流密度测量仪测量软件

二、技术指标

 系统性能指标如下:

 Solar Flux型太阳光斑能流密度测量仪器

 

测量光斑直径

5000mm

测量辐射总功率

1000kW

测量能流密度

50kW/m2

测量精度

±10%

 

三、相关实验