【摘要】：日照計(jì)觀測(cè)日照時(shí)數(shù)是氣象工作者研究氣象學(xué)和氣候?qū)W的主要手段之一。隨著光電技術(shù)發(fā)展,光電式日照計(jì)已經(jīng)成為日照時(shí)數(shù)觀測(cè)儀器的研究熱點(diǎn),但針對(duì)光電式日照計(jì)的現(xiàn)有定標(biāo)方法(室外進(jìn)行對(duì)比測(cè)量法),受天氣影響常需較長(zhǎng)時(shí)間完成,且定標(biāo)結(jié)果精度低、難以復(fù)現(xiàn),由此定標(biāo)方法的落后制約了光電式日照計(jì)的發(fā)展。本文以提高光電式日照計(jì)定標(biāo)精度與效率為目標(biāo),開(kāi)展了光電式日照計(jì)定標(biāo)技術(shù)研究,設(shè)計(jì)了光電式日照計(jì)定標(biāo)系統(tǒng),重點(diǎn)研究了太陽(yáng)直接輻射模擬方法和定標(biāo)系統(tǒng)校準(zhǔn)方法。本文設(shè)計(jì)的定標(biāo)系統(tǒng)不僅可用于現(xiàn)有光電式日照計(jì)性能測(cè)試與精度標(biāo)定,還可用于未來(lái)其它新型光電式日照計(jì)性能測(cè)試與精度標(biāo)定。闡述了太陽(yáng)及太陽(yáng)輻射、太陽(yáng)輻射強(qiáng)度、大氣質(zhì)量、太陽(yáng)常數(shù)、太陽(yáng)位置角以及太陽(yáng)光譜等太陽(yáng)輻射相關(guān)理論;研究了光電式日照計(jì)基本結(jié)構(gòu)、工作原理與校準(zhǔn)方法;并結(jié)合直接輻射模擬技術(shù)、散射輻射模擬技術(shù)與日地位置調(diào)節(jié)技術(shù),確定了定標(biāo)系統(tǒng)各組成部分的實(shí)現(xiàn)方法與主要技術(shù)指標(biāo),完成了光電式日照計(jì)定標(biāo)系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)。針對(duì)直接輻射模擬系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo),結(jié)合輻射光源、光路轉(zhuǎn)向裝置、光斑整形均束系統(tǒng)以及準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)等相關(guān)設(shè)計(jì)技術(shù),完成了直接輻射模擬光學(xué)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì);研究了一種輻射光源能量分布調(diào)制方法,提升了光學(xué)系統(tǒng)的能量利用率;通過(guò)建立光譜修正模型,計(jì)算出光譜修正不同波段對(duì)應(yīng)的透過(guò)率;提出了一種直接輻射模擬系統(tǒng)光軸調(diào)整方法,并設(shè)計(jì)了誤差補(bǔ)償結(jié)構(gòu),解決了光學(xué)系統(tǒng)光軸一致性的問(wèn)題,完成了直接輻射模擬系統(tǒng)裝調(diào)。研究了直接輻射模擬系統(tǒng)、散射輻射模擬系統(tǒng)與日地位置調(diào)節(jié)系統(tǒng)的校準(zhǔn)方法,建立了光電式日照計(jì)定標(biāo)系統(tǒng)的校準(zhǔn)鏈,保證了系統(tǒng)定標(biāo)結(jié)果的可溯源性。并通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)直接輻射模擬系統(tǒng)、散射輻射模擬系統(tǒng)、日地位置調(diào)節(jié)系統(tǒng)以及光電式日照計(jì)定標(biāo)系統(tǒng)的性能進(jìn)行了驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,光電式日照計(jì)定標(biāo)系統(tǒng)480分鐘內(nèi)的日照時(shí)數(shù)模擬誤差為3.75%,滿足光電式日照計(jì)定標(biāo)需求。綜上所述,本文研究的光電式日照計(jì)定標(biāo)系統(tǒng),可用于光電式日照計(jì)性能測(cè)試與精度標(biāo)定,解決了現(xiàn)行光電式日照計(jì)定標(biāo)過(guò)程繁瑣、嚴(yán)重依賴氣象環(huán)境以及耗時(shí)長(zhǎng)等問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了光電式日照計(jì)高精度、高效率的室內(nèi)定標(biāo),對(duì)光電式日照計(jì)的推廣和自動(dòng)日照時(shí)數(shù)觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)的建立具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)春理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TH765.22
【圖文】：

（a） 聚焦式日照計(jì)結(jié)構(gòu) （b）日照紙圖 1.1 聚焦式日照計(jì)結(jié)構(gòu)與日照紙暗筒式日照計(jì)結(jié)構(gòu)如圖 1.2 所示，太陽(yáng)輻射經(jīng)過(guò)接收孔照射在儀器內(nèi)日照紙上，由于日照紙上涂有感光劑，因此根據(jù)感光痕跡來(lái)記錄日照時(shí)數(shù)。該日照計(jì)的準(zhǔn)確度受感光劑的優(yōu)劣及涂藥方法等影響，而且涂抹了感光劑的日照紙不宜長(zhǎng)時(shí)間保存，因此要現(xiàn)用現(xiàn)涂，另外感光劑含有有毒成分赤血鹽。暗筒式日照計(jì)適用緯度范圍：0°~60°，在真太陽(yáng)時(shí)，精度不超過(guò)±3 分鐘[3]。

2圖 1.2 暗筒式日照計(jì)結(jié)構(gòu)器主要通過(guò)一對(duì)雙金屬黑化元件記錄數(shù)W/m2時(shí)，由于金屬的熱脹冷縮，會(huì)在其動(dòng)，形成接觸閉合，接觸閉合的瞬間及值由雙金屬片的間隙決定，但是金屬元隙變化，測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確度降低，因此該自動(dòng)跟蹤裝置配套使用，其結(jié)構(gòu)如圖 1.，其中 FS-D1 型是研究級(jí)直接輻射表，測(cè)量 2000W/m2，靈敏度可達(dá)到 10μV/ W跟蹤裝置造價(jià)昂貴，很難普及到基層

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 季學(xué)武,馬小平,周寒露,陳奎元;電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)光電式轉(zhuǎn)矩傳感器的研究[J];儀表技術(shù)與傳感器;2004年10期

2 徐曉明,葉盛,胡潔;新型光電式煙霧傳感器及其應(yīng)用[J];儀器儀表學(xué)報(bào);2002年S1期

3 宮克;;家用電器傳感器技術(shù)講座(二)[J];家用電器科技;1988年02期

4 劉燕;趙楠;李平舟;;光電式直流電機(jī)的分析研究[J];大眾科技;2012年09期

5 韋江波;;一種內(nèi)循環(huán)光電式尋邊器的設(shè)計(jì)[J];機(jī)床與液壓;2015年04期

6 李誠(chéng);;光電式車輛限高儀的研究[J];長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1993年03期

7 于云洲,程純燾,陳澤銓;噴水織機(jī)光電式探緯裝置的應(yīng)用及改造[J];絲綢;1999年02期

8 應(yīng)百川;;高電壓光電式電流互感器的開(kāi)發(fā)[J];變壓器;1992年06期

9 王群敏;吳勇;張金芳;黃來(lái)興;;光電式雙向位移計(jì)測(cè)試影響因素室內(nèi)試驗(yàn)研究[J];山西建筑;2017年25期

10 張軍麗;;光電式液塑限聯(lián)合測(cè)定儀的使用與維護(hù)[J];高校實(shí)驗(yàn)室工作研究;1999年02期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 雷玉堂;;光電式非接觸實(shí)時(shí)測(cè)長(zhǎng)系統(tǒng)[A];第四屆全國(guó)光電技術(shù)與系統(tǒng)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1991年

2 陳健;谷志孟;;液壓型光電式測(cè)壓計(jì)傳壓盒結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析[A];巖土力學(xué)研究與工程實(shí)踐[C];1998年

3 趙軍麗;吳易明;王衛(wèi)峰;閔俊偉;;一種非接觸光電式二維轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)[A];2009年先進(jìn)光學(xué)技術(shù)及其應(yīng)用研討會(huì)論文集（上冊(cè)）[C];2009年

4 周憲;孫二雙;簡(jiǎn)學(xué)軍;陳波;李運(yùn)梅;;數(shù)字化變電站光電式TA極性測(cè)試方法研究[A];2007云南電力技術(shù)論壇論文集[C];2007年

5 宋永倫;張果戈;吳薦南;;光電式弧焊短路過(guò)渡頻率儀的研制[A];第九次全國(guó)焊接會(huì)議論文集（第2冊(cè)）[C];1999年

6 吳冬鳳;楊建成;;電子清紗器在全自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)上的應(yīng)用分析[A];“安徽潛陽(yáng)杯”2008年全國(guó)推廣應(yīng)用新型紡織器材科技成果技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2008年

7 陳健;劉小巍;谷志孟;;液壓型光電式測(cè)壓計(jì)的標(biāo)定試驗(yàn)研究[A];巖土力學(xué)研究與工程實(shí)踐[C];1998年

8 吳冬鳳;楊建成;;電子清紗器在全自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)上的應(yīng)用分析[A];2008年第三屆全國(guó)用好自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)擴(kuò)大無(wú)結(jié)紗生產(chǎn)技術(shù)交流研討會(huì)論文集[C];2008年

9 文武;王鵬;梁德新;;面向虛擬現(xiàn)實(shí)的數(shù)據(jù)手套設(shè)計(jì)[A];'2002系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用學(xué)術(shù)論文集（第四卷）[C];2002年

10 謝堯庭;覃家川;謝祖云;譚玉玲;;光電式微光系統(tǒng)綜合測(cè)試設(shè)備研制[A];第十二屆全國(guó)光學(xué)測(cè)試學(xué)術(shù)討論會(huì)論文（摘要集）[C];2008年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前1條

1 成都 蓉生;“鼠”以類聚[N];電腦報(bào);2000年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 楊海行;新型光電式日照計(jì)及其修正方法研究[D];長(zhǎng)春理工大學(xué);2018年

2 楊俊杰;光電式日照計(jì)定標(biāo)系統(tǒng)研究[D];長(zhǎng)春理工大學(xué);2018年

3 李昊宇;多通道高速光電式數(shù)粒機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];佳木斯大學(xué);2016年

4 李中一;光電式力傳感器系統(tǒng)設(shè)計(jì)與測(cè)試研究[D];北方工業(yè)大學(xué);2015年

5 卜鐵;光電式頭盔瞄準(zhǔn)具檢測(cè)研究[D];長(zhǎng)春理工大學(xué);2004年

6 何雨桐;光電式幾何量測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];大連理工大學(xué);2009年

7 郜晨希;光電式傾角傳感器的設(shè)計(jì)與測(cè)試研究[D];北方工業(yè)大學(xué);2015年

8 吳峰;光電式正多面體轉(zhuǎn)速傳感器設(shè)計(jì)[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2006年

9 盛國(guó)俊;光電式紗線質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)[D];清華大學(xué);2009年

10 陳波;新型光電式電流互感器的研究[D];華北電力大學(xué)（河北）;2003年

本文編號(hào)：2741418