置位于氙燈單元的縫隙處或整個太陽模擬器的邊緣處，以保證測量相機能拍攝到光斑的圖像，，測量相機具體的安裝位置包括但不僅限于圖1所示的位置。所述的中性衰減片6是為了防止CCD探測器4出現飽和。所述的計算機7用來接收測量相機拍攝的光斑的灰度圖像，并結合高溫熱流計11的讀數就可以標定出測量相機的像素灰度值與光斑能流密度值的比例因子，則由光斑的灰度圖像就可得出光斑的能流密度分布，進而也可計算出光斑的總的輻射功率。
[0020]【具體實施方式】二、結合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式為【具體實施方式】一所述的聚焦型太陽模擬器能流密度測量裝置的測量方法，該方法由以下步驟實現:
[0021]—、由太陽模擬器產生的高功率的聚焦光斑匯聚在光斑接收單元3的水冷漫反射革巴10上，調節(jié)升降臺9的高度使光斑位于水冷漫反射革EUO的中心處，并且使高溫熱流計11也處于光斑的范圍內。
[0022]二、待高溫熱流計11的示數穩(wěn)定后讀取熱流計11的讀數。然后由電機13控制移動漫反射靶16向右運動，當移動漫反射靶16完全擋住熱流計11時停止，此時用測量相機拍攝接收靶上的光斑圖像，拍攝完畢后用電機13控制移動漫反射靶16歸位到最左側的起始位置。所述水冷漫反射靶10的靶面與移動漫反射靶16的靶面平行；
[0023]三、拍攝的光斑圖像由計算機7存儲并進行圖像處理，即可得到熱流計11所對應的面積上的光斑的灰度值，再結合熱流計11的讀數就可以標定出測量相機的像素灰度值與光斑能流密度值的比例因子，則由光斑的灰度圖像就可得出光斑的能流密度分布，進而也可計算出光斑的總的輻射功率。
【主權項】
1.聚焦型太陽模擬器能流密度測量裝置，包括氙燈單元、光斑接收單元(3)以及光斑圖像米集和處理單兀;其特征是； 所述的光斑接收單元(3)包括底座(8)、升降臺(9)、水冷漫反射革E (1)、高溫熱流計(11)、運動導軌(12)和移動漫反射靶(16); 所述的水冷漫反射靶(10)安裝在升降臺(9)上，氙燈單元產生的聚焦光斑匯聚在光斑接收單元(3)的水冷漫反射革E (1)的革E面上； 所述的高溫熱流計(11)安裝在水冷漫反射革E (10)的中心； 所述移動漫反射靶(16)沿運動導軌(12)運動，運動至覆蓋住高溫熱流計(11)時，所述光斑圖像采集和處理單元采集光斑的圖像，獲得高溫熱流計(11)對應面積上的光斑的灰度值； 根據高溫熱流計(11)的讀數以及高溫熱流計(11)對應面積上的光斑的灰度值，標定所述測量相機的像素灰度值與光斑能流密度值的比例因子，并根據整體光斑的灰度圖像，獲得整體光斑的能流密度分布。2.根據權利要求1所述的聚焦型太陽模擬器能流密度測量裝置，其特征在于，所述氙燈單元為一個或多個，每個氙燈單元包括氙燈(I)和反射鏡(2)，氙燈(I)產生的光經反射鏡匯聚在光斑接收單元(3)上。3.根據權利要求1所述的聚焦型太陽模擬器能流密度測量裝置，其特征在于，所述光斑圖像采集和處理單元包括測量相機和計算機(7)，所述測量相機由CCD探測器(4)、鏡頭(5)和中性衰減片(6)組成;所述的測量相機安裝在太陽模擬器的桁架上，所述計算機(7)用于接收測量相機拍攝的光斑的圖像。4.根據權利要求1所述的聚焦型太陽模擬器能流密度測量裝置，其特征在于，所述的運動導軌(12)由電機(13)、絲桿(14)和滑塊(15)組成，在電機(13)的控制下滑塊(15)沿絲桿(14)左右方向運動;所述的移動漫反射靶(16)安裝在運動導軌(12)的滑塊(15)上，隨著滑塊(15)沿左右方向運動，移動漫反射靶(16)運動時與水冷漫反射靶(10)的靶面平行，向右運動覆蓋住高溫熱流計(11)，通過所述光斑圖像采集和處理單元采集光斑的圖像獲得熱流計對應面積上的光斑的灰度值。5.根據權利要求1所述的聚焦型太陽模擬器能流密度測量裝置，其特征在于，所述升降臺(9)用于調整水冷漫反射靶(10)的高度，所述升降臺(9)為手動升降臺或電動升降臺。6.根據權利要求1所述的聚焦型太陽模擬器能流密度測量裝置的測量方法，其特征在于，該方法由以下步驟實現: 步驟一、氙燈單元出射的聚焦光斑匯聚在光斑接收單元(3)的水冷漫反射靶(10)上；調節(jié)升降臺(9)的高度，使所述光斑位于水冷漫反射靶(10)的中心處，并且使高溫熱流計(11)也處于光斑的范圍內； 步驟二、待高溫熱流計(11)的示數穩(wěn)定后讀取熱流計(11)的讀數；由電機(13)控制移動漫反射靶(16)向右運動，當移動漫反射靶(16)完全擋住熱流計(11)時停止，用測量相機拍攝接收的光斑圖像，拍攝完畢后用電機(13)控制移動漫反射靶(16)歸位到最左側的位置； 步驟三、將所述相機拍攝的光斑圖像由計算機(7)存儲并進行圖像處理，根據高溫熱流計(11)所對應的面積上的光斑的灰度值，再根據步驟二所述的高溫熱流計(11)的讀數，標定出測量相機獲得的光斑的像素灰度值與光斑能流密度值的比例因子，根據光斑的灰度圖像，獲得光斑的能流密度分布。7.根據權利要求3所述的聚焦型太陽模擬器能流密度測量方法，其特征在于，還包括根據光斑的能流密度分布，計算出光斑的總的輻射功率。
【專利摘要】聚焦型太陽模擬器能流密度測量裝置及測量方法，涉及能流檢測領域，解決現有測量方法獲得光斑的能流密度分布以及光斑的總功率的誤差較大的問題，包括氙燈單元、光斑接收單元以及光斑圖像采集和處理單元；水冷漫反射靶安裝在升降臺上，氙燈單元產生的聚焦光斑匯聚在光斑接收單元的水冷漫反射靶的靶面上；高溫熱流計安裝在水冷漫反射靶的中心，移動漫反射靶沿運動導軌運動，運動至覆蓋住高溫熱流計時，光斑圖像采集和處理單元采集光斑的圖像，獲得高溫熱流計對應面積上的光斑的灰度值；根據高溫熱流計的讀數以及對應面積上的光斑的灰度值，標定所述光斑的像素灰度值與光斑能流密度值的比例因子，并根據整體光斑的灰度圖像，獲得光斑的能流密度分布。
【IPC分類】G01M11/00
【公開號】CN105509998
【申請?zhí)枴緾N201511018009
【發(fā)明人】魏秀東, 肖君
【申請人】中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年12月30日