[发明专利]一种针对太阳模拟器辐照连续可调的遮光装置

说明书

设计一种针对太阳模拟器辐照连续可调的遮光装置，由三顶三拉调节机构、遮光板结构、辅助旋转结构组成，通过辅助旋转结构带动遮光板结构，可实现遮光板结构中两个带有扇环形通光孔的叠加圆形遮光板之间的相对旋转，从而实现在不改变太阳准直角，不大幅降低辐照均匀度、辐照稳定度、辐照光谱分布时对太阳模拟器的辐照度进行连续的调节。同时，通过三顶三拉调节机构调整遮光板结构相对于聚光系统后光传播路径的俯仰角，弥补装调误差带来的辐照面辐照分布异常。

技术领域

本发明涉及太阳模拟器辐照调节领域，尤其涉及一种针对太阳模拟器辐照连续可调的遮光装置。

背景技术

太阳模拟器可在实验室条件下，利用聚光系统和匀光系统，配合与太阳光谱接近的光源，实现太阳辐照度、太阳准直角、辐照稳定性和均匀性等的真实模拟，是卫星控制系统中姿态测量关键部件——太阳敏感器研制中用于地面模拟试验与标定的设备。

从现有研究成果来看，对于太阳辐照度、准直角和光谱分布的模拟，已经做的相对完善。但对于太阳模拟器的辐照度调节的研究仍有很多问题。稳压调流法是最常用于太阳模拟器辐照度的调节。此法通过改变光源功率实现，而由于光源稳定性的影响，功率的改变会破坏太阳模拟器辐照均匀性和稳定性，从而降低了太阳模拟器的精度等级，甚至影响了太阳模拟器的正常使用。而且当太阳模拟器辐照度低于250W/m²时，稳压调流法难以发挥调节辐照度的作用。

为了实现太阳模拟器辐照连续可调，有必要研究更加稳定且易于控制的太阳模拟器辐照调节装置，从而避免改变光源功率对太阳模拟器均匀性和稳定性的影响，实现在不改变光源功率的情况下对太阳模拟器的辐照度进行连续可控的调节，在不影响太阳准直角、不大幅降低辐照均匀度、不降低辐照稳定度、不改变辐照光谱分布的前提下，获得均匀的辐照面。

发明内容

本发明为了解决现有技术存在的问题，设计一种针对太阳模拟器辐照连续可调的遮光装置。

针对由光源、聚光系统，匀光系统，准直系统组成的太阳模拟器，设计用于连续调节辐照的遮光板结构、辅助旋转结构和用于调节遮光板俯仰角度的三顶三拉调节机构。在不改变光源功率的情况下，利用所述辅助旋转结构对所述遮光板结构进行调整，对太阳模拟器的辐照度进行连续可控的调节，同时利用所述三顶三拉调节机构对所述遮光板俯仰角度进行调节，弥补装调误差带来的辐照面辐照分布异常，能够获得均匀的辐照面，同时不影响太阳准直角、不大幅降低辐照均匀度、不降低辐照稳定度、不改变辐照光谱分布。

本发明解决现有技术问题所采用的技术方案是：设计一种用于太阳模拟器的辐照连续可调的遮光装置，包括所述遮光板结构、所述辅助旋转结构和所述三顶三拉调节机构。

其中，所述太阳模拟器由光源、聚光系统、匀光系统、准直光学系统组成，所述光源设置在所述聚光系统前端，所述聚光系统后端设置所述匀光系统，所述匀光系统后端设置所述准直光学系统。

为了实现上述太阳模拟器辐照连续可控的调节，同时利用遮光板俯仰角度弥补辐照面辐照分布异常的问题，设计遮光装置置于所述聚光系统与所述匀光系统之间的光通道中，所述三顶三拉调节机构连接在聚光系统后端；所述遮光板结构、所述辅助旋转结构固定在所述三顶三拉调节机构后，所述匀光系统置于所述遮光板结构后端。

其中，所述三顶三拉调节机构由基板Ⅰ、调节板Ⅰ、顶拉螺钉组组成，其中，所述顶拉螺钉组包括拉螺钉Ⅰ、顶螺钉Ⅰ、拉螺钉Ⅱ、顶螺钉Ⅱ、拉螺钉Ⅲ、顶螺钉Ⅲ；遮光板结构由固定螺钉组、基板Ⅱ、调节板Ⅱ组成，其中，所述固定螺钉组包括固定螺钉Ⅰ、固定螺钉Ⅱ、固定螺钉Ⅲ；辅助旋转结构由定位螺钉组、定位垫片组、定位螺母组、环向板、径向板、固定螺钉Ⅳ、固定螺母组成，其中，所述定位螺钉组包括定位螺钉Ⅰ、定位螺钉Ⅱ，所述定位垫片组包括定位垫片Ⅰ、定位垫片Ⅱ，所述定位螺母组包括定位螺母Ⅰ、定位螺母Ⅱ。