太阳辐射能量测量设备及测量方法与流程

技术特征：
1.一种太阳辐射能量测量设备，其特征在于，包括：能量探测机构和能量处理装置；所述能量探测机构按照太阳光入射方向依次包括：滤光片、光阑和探测器；所述滤光片和所述光阑位于镜头内部；所述能量处理装置与所述探测器相连，用于获取由所述探测器采集到的设定波段范围内的太阳辐射信号所对应的辐照功率；根据该辐照功率以及预先获取的能量探测机构的相关参数，计算设定波段范围内的太阳辐射能量。2.根据权利要求1所述的太阳辐射能量测量设备，其特征在于，所述滤光片的吸收波段为2.5
‑
3um；和/或，所述光阑的透光区域所对应的口径小于所述镜头出口的口径。3.根据权利要求1所述的太阳辐射能量测量设备，其特征在于，所述光阑与所述探测器的距离根据所述光阑的透光区域的面积和所述设定波段范围确定。4.根据权利要求3所述的太阳辐射能量测量设备，其特征在于，所述光阑与所述探测器的距离为：其中，d为所述光阑与所述探测器的距离；k为距离调节系数；ε为所述滤光片的透光率；μ为所述探测器的光电转换效率；a为所述光阑的透光区域的面积；γ
max
为所述设定波段范围对应的最大波长；e为电子电荷；n
noise
为测量允许的最大噪声电子数。5.根据权利要求1所述的太阳辐射能量测量设备，其特征在于，所述能量处理装置还用于：获取所述能量探测机构的经纬度信息和探测时间；根据所述能量探测机构的经纬度信息和探测时间计算太阳的天顶角和方位角；并根据所述天顶角和所述方位角调整所述能量探测机构的探测角度。6.根据权利要求1
‑
5中任一所述的太阳辐射能量测量设备，其特征在于，所述能量处理装置在执行获取由所述探测器采集到的设定波段范围内的太阳辐射信号所对应的辐照功率时，具体用于：获取所述镜头未正对太阳时由所述探测器所采集到的背景辐照功率，以及获取所述镜头正对太阳时由所述探测器所采集到的正向辐照功率，所述正向辐照功率与所述背景辐照功率的差值确定为太阳辐射到所述镜头的入口时的入射辐照功率；所述能量处理装置在执行计算设定波段范围内的太阳辐射能量时，具体用于：计算所述镜头的入口口径与所述滤光片的透光率的乘积；将所述入射辐照功率与所述乘积的商值确定为该设定波段范围内的太阳辐射能量。7.根据权利要求6所述的太阳辐射能量测量设备，其特征在于，所述背景辐照功率为所述镜头偏离太阳若干个角度时所采集到的太阳辐照功率的平均值。8.一种基于上述权利要求1
‑
7中任一所述太阳辐射能量测量设备的测量方法，其特征在于，包括：获取由所述探测器采集到的设定波段范围内的太阳辐射信号所对应的辐照功率；根据该辐照功率以及预先获取的能量探测机构的相关参数，计算设定波段范围内的太
阳辐射能量。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述获取由所述探测器采集到的设定波段范围内的太阳辐射信号所对应的辐照功率之前，还包括：获取所述能量探测机构的经纬度信息和探测时间；根据所述能量探测机构的经纬度信息和探测时间计算太阳的天顶角和方位角；根据所述天顶角和所述方位角调整所述能量探测机构的探测角度。10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述获取由所述探测器采集到的设定波段范围内的太阳辐射信号所对应的辐照功率，包括：获取所述镜头未正对太阳时由所述探测器所采集到的背景辐照功率，以及获取所述镜头正对太阳时由所述探测器所采集到的正向辐照功率，所述正向辐照功率与所述背景辐照功率的差值确定为太阳辐射到所述镜头的入口时的入射辐照功率；所述计算设定波段范围内的太阳辐射能量，包括：计算所述镜头的入口口径与所述滤光片的透光率的乘积；将所述入射辐照功率与所述乘积的商值确定为该设定波段范围内的太阳辐射能量。

技术总结
本发明提供了一种太阳辐射能量测量设备及测量方法，其中该太阳辐射能量测量设备包括：能量探测机构和能量处理装置；所述能量探测机构按照太阳光入射方向依次包括：滤光片、光阑和探测器；所述滤光片和所述光阑位于镜头内部；所述能量处理装置与所述探测器相连，用于获取由所述探测器采集到的设定波段范围内的太阳辐射信号所对应的辐照功率；根据该辐照功率以及预先获取的能量探测机构的相关参数，计算设定波段范围内的太阳辐射能量。本方案，能够快速准确的计算出该衰减强烈的波段范围内的太阳辐射能量。内的太阳辐射能量。内的太阳辐射能量。


技术研发人员：王静 徐小琴 白翔 范小礼 王俊 张震坤 周健 陈大鹏 翟华
受保护的技术使用者：中国人民解放军63921部队
技术研发日：2021.08.26
技术公布日：2021/10/23