一種可用于大口徑地基太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡的熱視場(chǎng)光闌溫控裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種可用于大口徑地基太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡的熱視場(chǎng)光闌溫控裝置，包括熱視場(chǎng)光闌(1)，流量調(diào)節(jié)模塊(2)，空調(diào)機(jī)(3)，集水器(4)，溫度傳感器(5)，溫度讀取模塊(7)，入水管(8)，出水管(9)等。該裝置可同時(shí)實(shí)現(xiàn)冷卻介質(zhì)流量和溫度的控制，并能通過(guò)調(diào)節(jié)流量和溫度對(duì)熱視場(chǎng)光闌進(jìn)行溫控，有效提高熱視場(chǎng)光闌溫控裝置的響應(yīng)速度和溫控范圍，同時(shí)降低因冷卻介質(zhì)流速過(guò)大帶來(lái)的振動(dòng)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】-種可用于大口徑地基太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡的熱視場(chǎng)光闌溫控裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡熱視場(chǎng)光闌溫控【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是針對(duì)一種可用于大口徑 地基太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡的熱視場(chǎng)光闌溫控裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著太陽(yáng)物理學(xué)研究的深入，科學(xué)界對(duì)太陽(yáng)活動(dòng)區(qū)高分力率觀測(cè)的需求日漸迫 切，同時(shí)促使太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡不斷向大口徑方向發(fā)展。相較于天基太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡，地基太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡 因其相對(duì)低成本，易維護(hù)，多載荷等優(yōu)勢(shì)，已成為太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡發(fā)展的重要方向。按口徑劃分， 有效口徑達(dá)到米級(jí)及其以上的地基太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡即可稱(chēng)為大口徑地基太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡。大口徑太 陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡在提高系統(tǒng)空間、時(shí)間和光譜分辨力的同時(shí)，也因其集光能力的驟升帶來(lái)了嚴(yán)重 的熱效應(yīng)。為此，大口徑太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡在主焦點(diǎn)處安裝熱視場(chǎng)光闌，通過(guò)視場(chǎng)限制將絕大部分 能量截止在熱視場(chǎng)光闌上，以保護(hù)后繼光學(xué)系統(tǒng)。但是，不同于小口徑太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡普遍采用 真空式鏡筒，由于大口徑封窗制造困難以及易引發(fā)壓力雙折射效應(yīng)等問(wèn)題，大口徑太陽(yáng)望 遠(yuǎn)鏡放棄了真空式鏡筒而采用開(kāi)放式鏡筒，即光學(xué)元件均暴露于空氣中。因此，對(duì)于采用開(kāi) 放式鏡筒的大口徑地基太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡，主焦點(diǎn)處太陽(yáng)輻射功率密度至少高達(dá)數(shù)MW/m 2,熱視場(chǎng) 光闌在截止過(guò)量熱流輸入的同時(shí)也會(huì)造成其基體的急劇溫升，溫升不僅可能造成熱視場(chǎng)光 闌基體熱損壞，還將破壞鏡筒內(nèi)空氣的熱穩(wěn)定性，在望遠(yuǎn)鏡光路中形成湍流，帶來(lái)嚴(yán)重的內(nèi) 部視寧度效應(yīng)，最終惡化望遠(yuǎn)鏡成像像質(zhì)。為保護(hù)熱視場(chǎng)光闌結(jié)構(gòu)安全，并盡可能減小內(nèi)部 視寧度效應(yīng)對(duì)望遠(yuǎn)鏡成像性能帶來(lái)的不利影響，需要對(duì)熱視場(chǎng)光闌配備高效的溫控裝置。
[0003] 2003年，德國(guó)1. 5米口徑GREGOR太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡研究團(tuán)隊(duì)研究表明，熱視場(chǎng)光闌工作 過(guò)程中與環(huán)境的溫差會(huì)引發(fā)望遠(yuǎn)鏡內(nèi)部視寧度效應(yīng)，并根據(jù)GREGOR太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡光學(xué)設(shè)計(jì) 及其熱視場(chǎng)光闌結(jié)構(gòu)，定性地提出為控制內(nèi)部視寧度效應(yīng)帶來(lái)的不利影響，需將熱視場(chǎng)光 闌與環(huán)境溫差控制在 5°C范圍內(nèi)（Optical and thermal design of the main optic of the solar telescope GREGOR, 2003)。2006年，美國(guó)4米口徑ATST太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡研究團(tuán)隊(duì) 指出，為抑制熱視場(chǎng)光闌溫升帶來(lái)的內(nèi)部視寧度效應(yīng)，需將該望遠(yuǎn)鏡熱視場(chǎng)光闌與環(huán)境溫 差控制在6°C范圍內(nèi)（Heat Stop Specification，2006)。2010年，歐洲4米口徑EST太陽(yáng) 望遠(yuǎn)鏡研究團(tuán)隊(duì)對(duì)熱視場(chǎng)光闌及其熱影響區(qū)域進(jìn)行了基于有限元法的流固耦合仿真，仿真 結(jié)果表明，熱視場(chǎng)光闌溫升引發(fā)的內(nèi)部視寧度效應(yīng)影響程度與熱視場(chǎng)光闌與環(huán)境溫差成正 t匕，根據(jù)EST太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡設(shè)計(jì)，為抑制內(nèi)部視寧度效應(yīng)帶來(lái)的不利影響，需將其熱視場(chǎng)光 闌與環(huán)境溫差控制在 8°C 內(nèi)（The heat stop for the 4_m European Solar Telescope EST, 2010)〇
[0004] 根據(jù)以上背景可知，為降低熱視場(chǎng)光闌內(nèi)部視寧度效應(yīng)對(duì)望遠(yuǎn)鏡成像性能的影 響，需將熱視場(chǎng)光闌工作過(guò)程中與環(huán)境的溫差進(jìn)行主動(dòng)控制，以削弱內(nèi)部視寧度效應(yīng)對(duì)太 陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡成像性能的不利影響。因此，需要為熱視場(chǎng)光闌配備高效的溫控裝置，將其與環(huán)境 的溫差控制在盡可能小的范圍。
[0005] 另一方面，由于太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡所處的環(huán)境溫度及其變化特點(diǎn)隨站址、時(shí)間、季節(jié)等因 素的不同而變化，為盡可能適應(yīng)短時(shí)間內(nèi)溫度突變及極端溫度等狀況，應(yīng)盡可能提高熱視 場(chǎng)光闌溫控裝置的適用范圍，要求其具有較大的溫度適用范圍及較快的控制響應(yīng)速度。
[0006] 針對(duì)以上需求，本發(fā)明提出了一種可用于大口徑地基太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡的熱視場(chǎng)光闌溫 控裝置。該裝置可以通過(guò)對(duì)冷卻介質(zhì)流量和溫度的分別控制，以適當(dāng)?shù)睦鋮s介質(zhì)流量和溫 度，實(shí)現(xiàn)對(duì)熱視場(chǎng)的溫控，將熱視場(chǎng)光闌與環(huán)境溫差控制在較小的范圍內(nèi)，充分抑制熱視場(chǎng) 光闌內(nèi)部視寧度效應(yīng)對(duì)望遠(yuǎn)鏡成像性能帶來(lái)的不利影響，有效提高溫控裝置的響應(yīng)速度； 同時(shí)，采用低溫空調(diào)機(jī)及冷卻液，可以將該裝置工作溫度適用范圍擴(kuò)展至-40°C?50°C，滿(mǎn) 足絕大部分站址進(jìn)行地基太陽(yáng)觀測(cè)時(shí)對(duì)熱視場(chǎng)光闌的溫控需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：為大口徑地基太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡熱視場(chǎng)光闌提出一種高效 的溫控裝置，主動(dòng)控制熱視場(chǎng)光闌工作過(guò)程中與環(huán)境的溫差，盡可能削弱由溫差引發(fā)的內(nèi) 部視寧度效應(yīng)，降低內(nèi)部視寧度效應(yīng)對(duì)太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡成像性能的影響。
[0008] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種可用于大口徑地基太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡的熱視場(chǎng)光闌溫控 裝置，其特征在于：由循環(huán)部分和控制部分構(gòu)成。
[0009] 循環(huán)部分包括：熱視場(chǎng)光闌1，流量調(diào)節(jié)模塊2,空調(diào)機(jī)3,集水器4,入口管8和出 口管9。循環(huán)部分的主要作用是通過(guò)構(gòu)建熱視場(chǎng)光闌液冷循環(huán)系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)對(duì)熱視場(chǎng)光闌的 主動(dòng)溫控。
[0010] 控制部分包括：溫度傳感器5,溫度讀取模塊6和控制器7?？刂撇糠值闹饕饔?是根據(jù)溫度反饋，對(duì)循環(huán)部分進(jìn)行調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)快速的主動(dòng)溫控。
[0011] 其中，循環(huán)部分是該溫控裝置的基礎(chǔ)?？照{(diào)機(jī)3不斷制備恒溫冷卻介質(zhì)，通過(guò)流量 調(diào)節(jié)模塊2,由入口管8注入熱視場(chǎng)光闌1 ;冷卻介質(zhì)經(jīng)由出口管9回流至集水器4,構(gòu)成一 個(gè)完整的液冷循環(huán)。在具體實(shí)施過(guò)程中，可以采用具有低溫制冷功能的空調(diào)機(jī)3,根據(jù)現(xiàn)有 技術(shù)水平，能夠該溫控裝置的工作溫度范圍擴(kuò)展到_40°C?50°C，滿(mǎn)足絕大部分站址進(jìn)行 地基太陽(yáng)觀測(cè)時(shí)對(duì)熱視場(chǎng)光闌溫控的需求。
[0012] 其中，控制部分是該溫控裝置的核心?？刂破?根據(jù)溫度傳感器5和溫度讀取模 塊6反饋的溫度數(shù)據(jù)，計(jì)算出被控量--熱視場(chǎng)光闌與環(huán)境的溫差，依據(jù)相關(guān)控制算法，計(jì) 算出將熱視場(chǎng)光闌溫控至與環(huán)境溫度相同所需的熱交換速率，通過(guò)對(duì)流量調(diào)節(jié)模塊2和空 調(diào)機(jī)3的分別控制，實(shí)現(xiàn)流量調(diào)節(jié)與溫度調(diào)節(jié)相結(jié)合的控制方式，充分利用流量調(diào)節(jié)響應(yīng) 速度快和溫度調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)范圍大的特點(diǎn)，最終通過(guò)改變溫控裝置的熱交換速率對(duì)熱視場(chǎng)光闌 1進(jìn)行快速的溫控。
[0013] 上述循環(huán)部分與控制部分的構(gòu)成了進(jìn)行熱視場(chǎng)光闌主動(dòng)溫控的硬件基礎(chǔ)。基于該 硬件基礎(chǔ)，可以根據(jù)溫度反饋，通過(guò)對(duì)該溫控裝置冷卻介質(zhì)的流量以及溫度的分別調(diào)節(jié)，實(shí) 現(xiàn)對(duì)熱視場(chǎng)光闌的快速、大溫度范圍的主動(dòng)溫控；同時(shí)，通過(guò)采用具有低溫制冷功能的空調(diào) 機(jī)，可將該溫控裝置的工作溫度范圍擴(kuò)展到_40°C?50°C，滿(mǎn)足絕大部分站址進(jìn)行地基太 陽(yáng)觀測(cè)時(shí)對(duì)熱視場(chǎng)光闌溫控的需求。
[0014] 本發(fā)明的原理：本發(fā)明提出的一種可用于大口徑地基太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡的熱視場(chǎng)光闌溫 控裝置，其實(shí)質(zhì)是一個(gè)對(duì)熱視場(chǎng)光闌溫度進(jìn)行控制的反饋系統(tǒng)。該反饋系統(tǒng)的被控量是熱 視場(chǎng)光闌與環(huán)境溫差，被控對(duì)象是循環(huán)部分中的流量調(diào)節(jié)模塊2和空調(diào)機(jī)3中的某一個(gè)或 全部。
[0015] 該溫控裝置的工作原理如下：通過(guò)溫度傳感器5采集熱視場(chǎng)光闌與環(huán)境的實(shí)時(shí) 溫度，經(jīng)過(guò)溫度讀取模塊6和控制器7,計(jì)算出被控量--熱視場(chǎng)光闌與環(huán)境溫差；根據(jù)相 關(guān)控制算法，計(jì)算出消除該溫差所需的熱交換速率，通過(guò)對(duì)被控對(duì)象的調(diào)節(jié)，改變循環(huán)部分 中冷卻介質(zhì)的流量、溫度，從而改變溫控裝置的熱交換速率，保持熱視場(chǎng)光闌與環(huán)境的熱平 衡。
[0016] 需要特別指出的是，基于冷卻介質(zhì)流量控制的溫控策略，其響應(yīng)時(shí)間在毫秒量級(jí)， 能夠?qū)Ρ豢亓康耐蛔冏龀鲅杆俜磻?yīng)，但是可能會(huì)因較高的熱交換速率需求造成冷卻介質(zhì)流 量過(guò)大，從而帶來(lái)明顯的結(jié)構(gòu)振動(dòng)等問(wèn)題；基于冷卻介質(zhì)溫度控制的溫控策略，其溫度調(diào)控 范圍較大，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，如選用低溫空調(diào)機(jī)，其調(diào)溫范圍從-45°c?45°C，能夠滿(mǎn)足較大 溫度范圍的溫控需求，但其響應(yīng)時(shí)間因空調(diào)機(jī)類(lèi)型不同在分鐘量級(jí)，難以滿(mǎn)足系統(tǒng)快速響 應(yīng)的需求。
[0017] 本發(fā)明提出的一種可用于大口徑地基太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡的熱視場(chǎng)光闌溫控裝置，可以通 過(guò)采用流量與溫度相結(jié)合的控制方式，將兩種控制方式響應(yīng)快、調(diào)溫范圍大等優(yōu)勢(shì)結(jié)合起 來(lái)，并有效避免采取單一控制方式可能帶來(lái)的明顯結(jié)構(gòu)振動(dòng)、響應(yīng)慢等不利因素。
[0018] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0019] (1)本發(fā)明提出的一種可用于大口徑地基太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡的熱視場(chǎng)光闌溫控裝置，可 以通過(guò)分別對(duì)冷卻介質(zhì)流量、溫度或二者相結(jié)合的方式對(duì)熱視場(chǎng)光闌進(jìn)行溫控，特別是采 用流量和溫度相結(jié)合的溫控方式時(shí)，可以充分結(jié)合流量控制時(shí)響應(yīng)速度快和調(diào)溫范圍大的 特點(diǎn)，有效提高該裝置的響應(yīng)速度和溫控范圍。
[0020] (2)本發(fā)明提出的一種可用于大口徑地基太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡的熱視場(chǎng)光闌溫控裝置，可 以采用流量控制和溫度控制相結(jié)合的控制方式，基于相關(guān)控制算法，以適當(dāng)?shù)睦鋮s介質(zhì)流 量和溫度實(shí)現(xiàn)控制器給定的熱交換速率，有效避免因采用單一的控制方式，可能帶來(lái)的冷 卻介質(zhì)流量過(guò)大引發(fā)明顯振動(dòng)或冷卻介質(zhì)溫度響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)等不利因素。
[0021] (3)本發(fā)明提出的一種可用于大口徑地基太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡的熱視場(chǎng)光闌溫控裝置，可 以通過(guò)采用低溫空調(diào)機(jī)及相應(yīng)具有防凍功能的低溫冷卻介質(zhì)，在-40°C?50°C環(huán)境中進(jìn)行 正常工作，可以滿(mǎn)足絕大部分站址進(jìn)行地基太陽(yáng)觀測(cè)時(shí)對(duì)熱視場(chǎng)光闌溫控裝置的需求。
[0022] 總之，采用本發(fā)明提出的一種可用于大口徑地基太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡的熱視場(chǎng)光闌溫控裝 置，可以通過(guò)對(duì)冷卻介質(zhì)流量和溫度控制相結(jié)合的控制方式，有效提高溫控裝置的響應(yīng)速 度及溫度適用范圍，并避免單一控制策略可能帶來(lái)的不利影響；同時(shí)，可以采用低溫空調(diào)機(jī) 及相應(yīng)低溫冷卻介質(zhì)，有效擴(kuò)展溫控裝置的工作溫度范圍，滿(mǎn)足絕大部分站址進(jìn)行地基太 陽(yáng)觀測(cè)時(shí)對(duì)熱視場(chǎng)光闌溫控裝置的需求，創(chuàng)新性與實(shí)用性明顯。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023] 圖1為一種可用于大口徑地基太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡的熱視場(chǎng)光闌溫控裝置；
[0024] 圖2為一種大口徑地基太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡熱視場(chǎng)光闌溫控裝置的具體實(shí)施方案；
[0025] 圖3為一種可用于大口徑地基太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡的熱視場(chǎng)光闌溫控裝置控制系統(tǒng)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026] 下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
[0027] 如圖2所示，一種大口徑地基太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡熱視場(chǎng)光闌溫控裝置的具體實(shí)施方案。 該實(shí)施方案選用能夠低溫制冷的半導(dǎo)體空調(diào)機(jī)，以60%含量的乙二醇防凍液作為冷卻介 質(zhì)，同時(shí)采用對(duì)冷卻介質(zhì)的流量調(diào)節(jié)和溫度調(diào)節(jié)相結(jié)合控制方式，實(shí)現(xiàn)大范圍的快速溫控。
[0028] 該方案包含：熱視場(chǎng)光闌a，集水器b，半導(dǎo)體空調(diào)機(jī)c，分水器d，流量閥e，光闌溫 度傳感器f，空氣溫度傳感器g，溫度讀取模塊h，控制器i，入水管j和出水管k等。
[0029] 其中，熱視場(chǎng)光闌a，集水器b，半導(dǎo)體空調(diào)機(jī)c，分水器d，流量閥e，光闌溫度傳感 器f，入水管j和出水管k構(gòu)成循環(huán)部分。循環(huán)部分的工作流程如下所述：半導(dǎo)體空調(diào)機(jī)c 不斷制備恒溫冷卻液，經(jīng)分水器e分為兩條管路，分別通過(guò)流量閥e、入水管j注入熱視場(chǎng)光 闌a ;冷卻廢液由出水管k經(jīng)分水器d，回流至集水器b，完成一次溫控循環(huán)。
[0030] 其中，光闌溫度傳感器f，空氣溫度傳感器g，溫度讀取模塊h，控制器i構(gòu)成控制 部分?？刂撇糠止ぷ髁鞒倘缦滤觯汗怅@溫度傳感器f和空氣溫度傳感器g分別實(shí)時(shí)采集 熱視場(chǎng)光闌a和環(huán)境溫度，經(jīng)溫度讀取模塊h和控制器i，計(jì)算出熱視場(chǎng)光闌與環(huán)境實(shí)時(shí)溫 差；依據(jù)該溫差計(jì)算出熱視場(chǎng)光闌所需的熱交換速率，通過(guò)對(duì)流量閥e和半導(dǎo)體空調(diào)機(jī)c的 調(diào)節(jié)，改變熱視場(chǎng)光闌溫控循環(huán)的熱交換速率，保持熱視場(chǎng)光闌與環(huán)境的熱平衡。
[0031] 上述一種可用于大口徑地基太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡的熱視場(chǎng)光闌溫控裝置控制系統(tǒng)圖如圖3 所示。該控制系統(tǒng)包含兩個(gè)反饋?zhàn)酉到y(tǒng)：冷卻水恒溫反饋模塊和熱光闌恒溫反饋模塊。冷 卻水恒溫反饋模塊將出水溫度作為被控量，始終保持出水溫度與環(huán)境溫度的恒定溫差Δ T。 熱光闌恒溫反饋模塊通過(guò)電加熱和三通閥分別實(shí)現(xiàn)對(duì)水溫和流量的調(diào)節(jié)，可實(shí)現(xiàn)其中某一 種或兩種方式相結(jié)合的熱光闌溫控方式。
[0032] 以上所述為一種大口徑地基太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡熱視場(chǎng)光闌溫控裝置的具體實(shí)施方案，該 方案僅為本發(fā)明一種可能的實(shí)現(xiàn)形式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此。任何熟悉該技 術(shù)的人在本發(fā)明所揭示的技術(shù)范圍內(nèi)，可理解到的替換或增減，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明范疇內(nèi)。 因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書(shū)為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1. 一種可用于大口徑地基太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡的熱視場(chǎng)光闌溫控裝置，其特征在于：由循環(huán)部 分和控制部分構(gòu)成； 其中，循環(huán)部分包括：熱視場(chǎng)光闌（1)，流量調(diào)節(jié)模塊（2)，空調(diào)機(jī)（3)，集水器（4)，入 口管（8)和出口管（9);循環(huán)部分的作用是通過(guò)構(gòu)建熱視場(chǎng)光闌溫控循環(huán)以實(shí)現(xiàn)對(duì)熱視場(chǎng) 光闌的主動(dòng)溫控；空調(diào)機(jī)（3)不斷制備恒溫冷卻介質(zhì)，通過(guò)流量調(diào)節(jié)模塊（2)，由入口管（8) 注入熱視場(chǎng)光闌（1);冷卻介質(zhì)經(jīng)由出口管（9)回流至集水器（4)，形成一個(gè)完整的溫控循 環(huán)； 其中，控制部分包括：溫度傳感器（5)，溫度讀取模塊（6)和控制器（7);控制部分的作 用是根據(jù)溫度反饋，對(duì)循環(huán)部分進(jìn)行調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)快速的主動(dòng)溫控；控制器（7)根據(jù)溫度傳 感器（5)和溫度讀取模塊（6)反饋的溫度數(shù)據(jù)，計(jì)算出被控量--即熱視場(chǎng)光闌與環(huán)境溫 差，依據(jù)相關(guān)控制算法，計(jì)算出將熱視場(chǎng)光闌溫度控制到與環(huán)境溫度相同所需要的熱交換 速率，通過(guò)對(duì)流量調(diào)節(jié)模塊（2)和空調(diào)機(jī)（3)的分別控制，以流量調(diào)節(jié)和溫度調(diào)節(jié)相結(jié)合的 控制方式，改變溫控裝置的熱交換速率，對(duì)熱視場(chǎng)光闌（1)進(jìn)行快速的溫控。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可用于大口徑地基太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡的熱視場(chǎng)光闌溫控裝置， 其特征在于：循環(huán)部分的流量調(diào)節(jié)模塊（2)，其作用是在控制器（7)的控制下實(shí)現(xiàn)對(duì)循環(huán)部 分冷卻介質(zhì)流量的調(diào)節(jié)；在裝置的具體實(shí)施方案中，可以采用建立流量閥及旁通回路的方 式，通過(guò)控制流量閥調(diào)節(jié)流量；也可以采用對(duì)定量泵進(jìn)行變頻或采用變量泵的方式，通過(guò)對(duì) 泵的控制直接進(jìn)行流量調(diào)節(jié)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可用于大口徑地基太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡的熱視場(chǎng)光闌溫控裝 置，其特征在于：循環(huán)部分采用空調(diào)機(jī)（3)，能夠在一定溫度范圍內(nèi)制備給定溫度的冷卻介 質(zhì)，滿(mǎn)足裝置進(jìn)行溫控的需求；需要注意的是，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)水平，該裝置可以采用基于半 導(dǎo)體制冷技術(shù)的空調(diào)機(jī)，其能夠制備_45°C?45°C范圍內(nèi)的冷卻介質(zhì)，以實(shí)現(xiàn)熱視場(chǎng)光闌 在-40°C?50°C溫度范圍內(nèi)的溫控要求，基本滿(mǎn)足絕大部分站址進(jìn)行地基太陽(yáng)觀測(cè)所需的 溫控要求。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種可用于大口徑地基太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡的熱視場(chǎng)光闌溫控裝 置，其特征在于：所述的循環(huán)部分，流量調(diào)節(jié)模塊（2)或空調(diào)機(jī)（3)均可以被控制器（7)直 接控制，以分別進(jìn)行冷卻介質(zhì)流量和溫度的調(diào)節(jié)，但并不要求在同一裝置中同時(shí)實(shí)現(xiàn)冷卻 介質(zhì)流量和溫度的分別可調(diào)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種可用于大口徑地基太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡的熱視場(chǎng)光闌溫控裝 置，其特征在于：所述的循環(huán)部分，冷卻介質(zhì)的選取根據(jù)空調(diào)機(jī)（3)的具體類(lèi)型、裝置的工 作溫度范圍等因素綜合確定。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可用于大口徑地基太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡的熱視場(chǎng)光闌溫控裝置， 其特征在于：控制部分的溫度傳感器（5)至少能夠?qū)崟r(shí)采集熱視場(chǎng)光闌溫度和環(huán)境溫度數(shù) 據(jù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種可用于大口徑地基太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡的熱視場(chǎng)光闌溫控裝置， 其特征在于：所述的控制部分，控制部分中的溫度讀取模塊（6)和控制器（7)協(xié)同工作，完 成對(duì)溫度傳感器（5)信號(hào)的讀取和被控量的計(jì)算。
【文檔編號(hào)】G02B23/00GK104155749SQ201410447483
【公開(kāi)日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月4日
【發(fā)明者】饒長(zhǎng)輝, 劉洋毅, 顧乃庭 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所