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紅外太陽光模擬器

名稱: 紅外太陽光模擬器

型號(hào): IRSS

品牌: 努美科技/Sciencetech

  • 詳細(xì)信息

懸掛式大面積紅外太陽光模擬器 

該太陽模擬器可提供具有高空間均勻性和景深的紅外波長(zhǎng)照明

Ceiling mounted Large Area IR solar simulator  

This solar simulator provides illumination in the Infrared wavelengths with high spatial uniformity and depth of field

 


 

客戶要求 

在先前系統(tǒng)完成幾個(gè)月后下了第二個(gè)訂單。客戶與我們聯(lián)絡(luò),以定制建造第二臺(tái)紅外太陽光模擬器,并將其安裝在研發(fā)實(shí)驗(yàn)室中。要求將第二個(gè)系統(tǒng)懸掛在天花板上,以適應(yīng)**終用戶的測(cè)試設(shè)置,該設(shè)置占用了實(shí)驗(yàn)室的占地面積。而且,他們要求針對(duì)目標(biāo)三維體積實(shí)現(xiàn)更高的空間均勻性。

 

因此,對(duì)初始系統(tǒng)進(jìn)行了重新設(shè)計(jì),以使模擬的陽光從2m距離的頂部以30度角向下指向垂直的目標(biāo)平面。

 

該光源經(jīng)過專門設(shè)計(jì),具有光學(xué)校正功能,可以克服對(duì)稱性的不足。它是對(duì)先前系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)計(jì)的修訂和改進(jìn)解決方案。

 

目標(biāo)地區(qū):照亮1.5mx1.5m

工作距離:太陽模擬器在地面上方2.1m,在目標(biāo)平面中心上方0.8m

光譜:A級(jí)(ASTM)

波長(zhǎng)范圍:700nm至1100nm(定制可選波長(zhǎng)至2200nm)

強(qiáng)度:在700nm至1100nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)相當(dāng)于0.6太陽的輻照度

均勻度:1m x 1m、±5%(ASTM)

              1.5mx 1.5、±30%(ASTM)

景深:±15厘米,變化≤±%強(qiáng)度(ASTM)

衰減:10步,0.1到0.6太陽

時(shí)間不穩(wěn)定:A級(jí)(ASTM)

系統(tǒng)熱身:≤15秒

 

原型設(shè)計(jì)實(shí)施

提出了各種新的設(shè)計(jì)來改善輸出光的空間均勻性。這還要求光源的光軸與目標(biāo)平面成一定角度并橫向位于目標(biāo)平面上方,這使任務(wù)更加復(fù)雜。

 

集思廣益,對(duì)新設(shè)計(jì)進(jìn)行了性能評(píng)估。每個(gè)想法都經(jīng)過原型設(shè)計(jì),并更改了各種參數(shù)以評(píng)估對(duì)空間均勻性的影響。**有前途的想法是改變系統(tǒng)輸出鏡頭的橫向和角度位置。然后使用光學(xué)建模軟件對(duì)該思想進(jìn)行建模,以更好地了解對(duì)空間均勻性的影響。一旦更好地理解了這個(gè)想法,便可以使用光學(xué)建模軟件對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化,以滿足系統(tǒng)的特殊需求。

 

然后,這個(gè)想法進(jìn)入了機(jī)械設(shè)計(jì)階段。需要一種易于再現(xiàn)地調(diào)整輸出鏡頭的方法。研究了各種方法,并開發(fā)了具有特定橫向和角度調(diào)節(jié)功能的定制透鏡架,以便可以實(shí)現(xiàn)輸出透鏡的精細(xì)調(diào)節(jié),以產(chǎn)生不垂直于太陽模擬器光軸的空間均勻的目標(biāo)平面。

 


**終用戶設(shè)施中設(shè)想的懸垂式太陽模擬器系統(tǒng)


指向目標(biāo)平面的六個(gè)懸垂投影儀單元的機(jī)械圖


投影機(jī)的光線追蹤模型

 

制造系統(tǒng)

這個(gè)新系統(tǒng)結(jié)合了五臺(tái)投影儀系統(tǒng),可以根據(jù)**終用戶的功率要求將其升級(jí)到6臺(tái)。每個(gè)投影儀系統(tǒng)均包含2 kW QTH燈,并帶有**濾光片,以創(chuàng)建必要的光譜輸出。

 

目標(biāo)區(qū)域由1m x 1m組成,不均勻度為+/- 5%。景深為+/- 15厘米,變化不大,非均勻性規(guī)格為+/- 5%。

 

和以前一樣,**終用戶只需要在**終結(jié)果中達(dá)到A級(jí)光譜匹配的太陽光譜的IR部分即可。太陽光譜的IR波長(zhǎng)部分從700-1100nm提供。**終用戶要求輸出功率對(duì)應(yīng)于0.6太陽。因此,輻照度可以在0-0.6個(gè)太陽之間進(jìn)行至少10步的調(diào)整。

 

 

產(chǎn)生紅外的太陽模擬器的光譜輸出,疊加在AM1.5G太陽光譜上

 

時(shí)間穩(wěn)定性被歸類為ASTM A級(jí),其設(shè)計(jì)經(jīng)過改進(jìn)以降低過去系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲水平。該系統(tǒng)中還包括一個(gè)帶有科學(xué)技術(shù)校準(zhǔn)的太陽能電池的反饋系統(tǒng),以控制和監(jiān)視光源內(nèi)的強(qiáng)度變化。

 

安裝和支持服務(wù)

我們成功完成了太陽能模擬器的所有要求。**終驗(yàn)收測(cè)試已在**終用戶的工廠進(jìn)行并獲得批準(zhǔn),并且系統(tǒng)由我們的支持工程師團(tuán)隊(duì)成功安裝。**終用戶對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行印象深刻。

 

**近,我們從相同的客戶那里收到了類似太陽能模擬器系統(tǒng)的第三筆訂單。


**終產(chǎn)品包含六個(gè)QTH投影儀單元,可照亮1.5mx 1.5m目標(biāo)區(qū)域

 

 


六個(gè)投影儀單元組件安裝在懸垂的架子上以進(jìn)行照明

 

 

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