[发明专利]可用于长期自动观测的可见-短波红外超光谱辐照度仪

摘要

本发明公开了一种可用于长期自动观测的可见‑短波红外超光谱辐照度仪，包括光学系统、机械系统、电子学系统。光学系统包括积分球、导光光纤、三个分光探测单元、太阳跟踪模块。积分球上端开口，用于接收来自半球空间的光辐射，积分球入光口外围使用石英玻璃半球罩密封保护。积分球的出光孔处有光纤束。光纤束连接积分球和三个分光探测单元。太阳跟踪器实现对太阳全自动精密跟踪功能，它的工作由程控预跟踪和四象限主动精密跟踪两个步骤组成。仪器通过二维转台和四连杆机构精密跟踪太阳，实现天空总照度和漫射照度的自动测量。本发明可放置在野外长期自动运行，自动跟踪太阳并通过CAN总线设备发送测量数据。

主权项

1.可用于长期自动观测的可见‑短波红外超光谱辐照度仪，其特征在于：包括由二维转台支撑的仪器外壳、设置在仪器外壳内的积分球，所述积分球的入光口设置在仪器外壳顶部用于接收空间的光辐射，仪器外壳顶部设有密封积分球入光口的石英玻璃半球罩，仪器外壳内设有导光光纤、三个分光探测单元，所述导光光纤具有单入射端和三个出射端，导光光纤的入射端耦合至积分球出光口，导光光纤的三个出射端一一对应耦合至三个分光探测单元，仪器外壳内还设有中心轴沿左右水平方向的传动转轴，传动转轴左、右端分别从仪器外壳对应侧穿出，传动转轴每个轴端分别共中心轴连接有圆盘，每个圆盘的外盘面上分别固定有中心轴沿前后水平方向的第一连杆，两个第一连杆呈左右对称，其中一个圆盘的外盘面上位于第一连杆固定点上方固定有太阳跟踪器，两个第一连杆前端分别延伸至仪器外壳前方，仪器外壳底部前侧正中间还设有一个中心轴沿前后水平方向的第二连杆，第二连杆前端转动连接有第三连杆，第三连杆前端转动连接有倾斜向后上方的第四连杆，第四连杆上端延伸至沿左右方向延伸的水平杆上，两个第一连杆最前端通过水平杆连接，在水平杆正中间固定有挡光球连接杆，杆顶端连接有挡光球，当仪器测量总辐照度时，挡光球的球心与积分球入光口中心处于同一水平面内，积分球入光口中心、圆盘中心、第二连杆与第三连杆的转动连接点这三点共线，以挡光球的球心、积分球入光口中心、第二连杆与第三连杆的转动连接点、第三连杆与第四连杆的转动连接点这四个点构成的四边形始终为平行四边形，积分球入光口中心与第二连杆第三连杆的转动连接点的连线、第二连杆第三连杆的转动连接点与第三连杆第四连杆的转动连接点的连线、第三连杆第四连杆的转动连接点与挡光球的球心的连线、挡光球的球心与积分球入光口中心的连线，这四条边构成平面四连杆机构。