[发明专利]用于日照计的高精度自动标定装置的校准方法在审
申请号: | 201711379568.9 | 申请日: | 2017-12-21 |
公开(公告)号: | CN108151875A | 公开(公告)日: | 2018-06-12 |
发明(设计)人: | 刘石;孙高飞;张国玉 | 申请(专利权)人: | 长春理工大学 |
主分类号: | G01J1/42 | 分类号: | G01J1/42 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 130022 吉林省长春市*** | 国省代码: | 吉林;22 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 自动标定装置 辐照计 模拟系统 校准 经纬仪 辐照不均匀度 位置调节系统 太阳高度角 光谱仪 辐照 不稳定度 计算公式 精度校准 散射辐射 直接辐射 校准链 面体 | ||
1.一种用于日照计高精度自动标定装置的校准方法,其特征在于,
实现步骤如下:
1)打开所述用于日照计高精度自动标定装置,运行直接辐射模拟系统、散射辐射模拟系统和日地位置调节系统;并备好经中国计量院定标的辐照计Ⅰ、辐照计Ⅱ、辐照计Ⅲ、辐照计Ⅳ、经纬仪、光谱仪和23面体;
2)针对所述直接辐射模拟系统,分别对其辐照度、辐照不均匀度、辐照不稳定度、太阳准直角以及光谱匹配度进行校准;
3)针对所述散射辐射模拟系统,只对所述散射辐射模拟系统的辐照度、辐照不稳定度以及光谱匹配度进行校准;校准方法与所述直接辐射模拟系统对应指标的所述校准方法一致;
4)针对所述日地位置调节系统,包括横滚调节装置的校准和俯仰调节装置的校准;
利用所述经纬仪与所述23面体分别对所述横滚调节装置与所述俯仰调节装置的分辨率及定位精度进行测试,从被测轴角位置测量系统数字显示0位置起,记下所述经纬仪读数,以数字显示为准,依次使所述被测轴转动所述23面体规定的角度,记下所述经纬仪相应读数;
5)基于模拟对比测试法,利用日照计模拟系统测量所述高精度自动标定装置的实际日照时数,与所述高精度自动标定装置理论日照时数对比,得出日照时数的模拟误差。
2.根据权利要求1所述一种用于日照计高精度自动标定装置的所述校准方法,其特征在于,
所述步骤2)进行所述辐照度、所述辐照不均匀度和所述不稳定度校准时,具体的,采用环形等角采样测试法在辐照面范围内,从中心到边缘选取9个特征点进行测量,将所述直接辐射模拟系统的所述辐照度从1353W/m2至100W/m2间隔200W/m2进行采样;
利用所述辐照度计Ⅰ测试所述特征点的模拟数值,通过标准计算公式(1),
计算所述辐照不均匀度ε1的校准值;
通过标准计算公式(2),
计算所述辐照不稳定度的校准值。
3.根据权利要求1所述一种用于日照计高精度自动标定装置的所述校准方法,其特征在于,
所述步骤2)进行所述直接辐射模拟系统的所述太阳准直角校准时,具体的,利用所述经纬仪,将其放在太阳模拟器前面,调节所述经纬仪和所述太阳模拟器的光轴,使二者重合,将所述经纬仪方位角度对准所述太阳模拟器光阑的左边缘,记录下此时的度数,再调节所述经纬仪对准所述太阳模拟器光阑的右边缘,再次记录下所述经纬仪度数,将两次度数相减,即为所述太阳准直角的校准值。
4.根据权利要求1所述一种用于日照计高精度自动标定装置的所述校准方法,其特征在于,
所述步骤2)进行所述直接辐射模拟系统的所述光谱匹配度校准时,具体的,利用所述光谱仪对所述光谱匹配度进行测试,校准结果可由所述光谱仪读出。
5.根据权利要求1所述一种用于日照计高精度自动标定装置的所述校准方法,其特征在于,
所述步骤5)所述日照计模拟系统,是利用经过定标的相对位置和相对角度与所述日照计完全一致的辐照计Ⅱ、辐照计Ⅲ、辐照计Ⅳ组成,可实现对太阳总辐射与散射辐射模拟量的准确测量;
具体的,调节所述直接辐射模拟系统与所述散射辐射模拟系统的所述辐照度,使得所述日照计模拟系统测得的所述太阳直接辐射辐照度从100w/m2到1353w/m2实现调节,且每隔30分钟进行更迭,并在480分钟内间隔1分钟采样;在采样时间内,当经过定标的所述辐照计Ⅱ、辐照计Ⅲ、辐照计Ⅳ在日地位置调节系统的作用下,按太阳高度角规律转动时,接收的所述太阳直接辐射辐照度超过120w/m2时,计为有效日照时数;将所述采样时间内获得的所述有效日照时数,与模拟日照时数做差再除以所述模拟日照时数,即为所述用于日照计高精度自动标定装置的校准精度。
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