[发明专利]太阳模拟器辐照不均匀度和不稳定度测试装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳模拟技术领域，具体涉及一种在真空低温条件下对太阳模拟器辐照不均匀度和不稳定度进行测试的装置及方法。

背景技术

太阳模拟器是在地面试验室内模拟地球外层空间太阳辐射的设备，是空间环境模拟设备的主要组成部分；主要用于航天器的热平衡试验、材料老化试验和热控材料特性试验，是目前最具真实性、准确性的外热流模拟手段。试验过程中，真空低温条件下，太阳模拟器的辐照特性是否满足要求将直接影响被测试产品的可靠性。

为了更为真实地摸清太阳模拟器在真空低温条件下的辐照度特性，往往有必要在真空低温条件下对太阳模拟器辐照不均匀度和不稳定度进行测试，看是否满足试验要求。

目前，太阳模拟器辐照不均匀度和不稳定度通常在常温常压下进行测试，而大部分使用太阳模拟器的试验在真空低温下进行，常温常压下的标定结果不能真实反应真空低温试验条件下的辐照特性，所以为了确定真空低温条件对太阳模拟器辐照特性的影响，需要在真空低温条件下对太阳模拟器辐照不均匀度和不稳定度进行测试。

因此，本领域技术人员需要提供一种简单、可靠的用于真空低温条件下太阳模拟器辐照不均匀度和不稳定度进行测试的装置及方法。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明的目的是提供一种用于真空低温条件下太阳模拟器辐照不均匀度和不稳定度测试装置及方法，以解决现有技术缺少真空低温条件下太阳模拟器辐照特性测试的装置及方法的问题，本发明提供的装置及方法简单、可靠，方便实施。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的。

根据本发明的一个方面，提供了一种真空低温下太阳模拟器辐照不均匀度和不稳定测试装置，包括：

-太阳电池，所述太阳电池作为辐照特性测试的光照传感器；

-测试支架，所述太阳电池固定在所述测试支架上；

-数据采集系统，用于对所述太阳电池的输出进行采集并进行AD转换；

-温控系统，用于对所述太阳电池进行温控。

优选地，所述太阳电池共五块，其中每一块太阳电池均采用标准硅光电池，所述标准硅光电池的背面设有加热片，所述加热片与温控系统相连接。

优选地，五块所述标准硅光电池尺寸为40×20mm。

优选地，所述测试支架放置在均匀辐照面位置处，所述测试支架中心与太阳模拟器光斑中心吻合，形成十字形结构；该十字形结构结构简单，方便搬运。

优选地，五块所述太阳电池分别位于对应太阳模拟器光斑上、下、左、右的1米位置处和中心位置处。

优选地，所述温控系统对所述太阳电池在真空低温条件下进行温度控制，以减小所述太阳电池温度对测试结果的影响。

优选地，所述温控系统将所述太阳电池温度控制在室温。

优选地，所述真空低温条件具体为：真空度优于1×10-4Pa，环境温度低于100K。

根据本发明的另一个方面，提供了一种太阳模拟器辐照不均匀度和不稳定度测试装置的测试方法，包括如下步骤：

-不均匀度测试：所述不均匀度测试按照如下公式计算：

-不稳定测试：所述不稳定测试按照如下公式计算：

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

(1)本发明提供的用于真空低温条件下太阳模拟器辐照不均匀度和不稳定度测试装置及方法，采用五块经过标定的标准硅光电池，以保证测试结果精确性；

(2)本发明提供的用于真空低温条件下太阳模拟器辐照不均匀度和不稳定度测试装置及方法，采用测试支架将标准硅光电池固定，测试支架结构采用十字形，结构简单、稳固，实施方便；

(3)本发明提供的用于真空低温条件下太阳模拟器辐照不均匀度和不稳定度测试装置及方法，采用数据采集系统对硅光电池输出进行同一采集处理，并通过计算机自动计算给出测试结果，数据采集方便快速，节约劳动成本；

(4)本发明提供的用于真空低温条件下太阳模拟器辐照不均匀度和不稳定度测试装置及方法，采用温控系统对标准硅光电池进行温控，避免标准硅光电池温度变化对测量结果产生影响；

(5)本发明提供的用于真空低温条件下太阳模拟器辐照不均匀度和不稳定度测试装置及方法，也可在常温常压的开放环境下使用。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明太阳模拟器辐照不均匀度和不稳定度测试装置结构示意图；