TRM-BLPD3型太陽(yáng)能集熱器室內(nèi)模擬測(cè)試系統(tǒng)
一、設(shè)備簡(jiǎn)介
太陽(yáng)能產(chǎn)品在室外自然環(huán)境下測(cè)試，受到氣候條件影響的因素很多，經(jīng)常滿(mǎn)足不了測(cè)試要求，甚至有些地區(qū)常年不能測(cè)試。即使能夠測(cè)試其結(jié)果誤差也很大。這樣一來(lái)對(duì)有些地區(qū)研究太陽(yáng)能技術(shù)帶來(lái)阻礙。我們參考了國(guó)外研究太陽(yáng)能的經(jīng)驗(yàn)及技術(shù)，開(kāi)發(fā)了在室內(nèi)測(cè)試太陽(yáng)能產(chǎn)品的專(zhuān)業(yè)設(shè)備TRM-BLPD3型太陽(yáng)能集熱器室內(nèi)模擬測(cè)試系統(tǒng)。其精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于室外的測(cè)試方法，重復(fù)性好，測(cè)試效率較高，同時(shí)在室內(nèi)可以模擬各種地區(qū)的自然環(huán)境，不受使用地區(qū)的環(huán)境限制，是研究與檢測(cè)太陽(yáng)能的理想裝備。
太陽(yáng)能集熱器室內(nèi)模擬測(cè)試系統(tǒng)的組成:
1.TRM-PD3型 矩陣式人工太陽(yáng)模擬器(符合EN12975:2006標(biāo)準(zhǔn)的要求)
2.TRM-BL型 太陽(yáng)能集熱器測(cè)試系統(tǒng)
3.TRM-PT1型 太陽(yáng)能集熱器測(cè)試系統(tǒng)移動(dòng)平臺(tái)
太陽(yáng)能產(chǎn)品在室外自然環(huán)境下測(cè)試，受到氣候條件影響的因素很多，經(jīng)常滿(mǎn)足不了測(cè)試要求，甚至有些地區(qū)常年不能測(cè)試。即使能夠測(cè)試其結(jié)果誤差也很大。這樣一來(lái)對(duì)有些地區(qū)研究太陽(yáng)能技術(shù)帶來(lái)阻礙。我們參考了國(guó)外研究太陽(yáng)能的經(jīng)驗(yàn)及技術(shù)，開(kāi)發(fā)了在室內(nèi)測(cè)試太陽(yáng)能產(chǎn)品的專(zhuān)業(yè)設(shè)備TRM-BLPD3型太陽(yáng)能集熱器室內(nèi)模擬測(cè)試系統(tǒng)。其精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于室外的測(cè)試方法，重復(fù)性好，測(cè)試效率較高，同時(shí)在室內(nèi)可以模擬各種地區(qū)的自然環(huán)境，不受使用地區(qū)的環(huán)境限制，是研究與檢測(cè)太陽(yáng)能的理想裝備。
太陽(yáng)能集熱器室內(nèi)模擬測(cè)試系統(tǒng)的組成:
1.TRM-PD3型 矩陣式人工太陽(yáng)模擬器(符合EN12975:2006標(biāo)準(zhǔn)的要求)
2.TRM-BL型 太陽(yáng)能集熱器測(cè)試系統(tǒng)
3.TRM-PT1型 太陽(yáng)能集熱器測(cè)試系統(tǒng)移動(dòng)平臺(tái)
1）光模擬器：包含燈架系統(tǒng)（2），冷天空（3），升降車(chē)架（4）和升降導(dǎo)軌
2）集熱器測(cè)試平臺(tái)：由集熱器支架（7），x-y掃描機(jī)器人及其車(chē)架（8），通風(fēng)單元（9），恒溫器（10)
3）集熱器支架：待檢測(cè)的集熱器將被安裝其上，與燈架的角度和距離可控制和監(jiān)測(cè)
二、技術(shù)參數(shù)
2）集熱器測(cè)試平臺(tái)：由集熱器支架（7），x-y掃描機(jī)器人及其車(chē)架（8），通風(fēng)單元（9），恒溫器（10)
3）集熱器支架：待檢測(cè)的集熱器將被安裝其上，與燈架的角度和距離可控制和監(jiān)測(cè)
二、技術(shù)參數(shù)
三、系統(tǒng)組成及功能
1、矩陣式發(fā)光裝置
1.選用超高氣壓線(xiàn)形長(zhǎng)弧氙燈做光源。其共性是發(fā)光體尺寸小，呈線(xiàn)狀，亮度高，容易被光學(xué)系統(tǒng)處理成便于使用的平行光源。氙燈的光譜是從紫外、可見(jiàn)到紅外的連續(xù)光譜，在可見(jiàn)區(qū)與太陽(yáng)光譜極其相似，并且輻射光強(qiáng)度可調(diào)。
2.發(fā)光裝置支架、箱體及光路調(diào)節(jié)采用鋼制結(jié)構(gòu)，自動(dòng)調(diào)節(jié)升降（0～1.5米）與照射角度（0～90度）；
3.采用高反射率反光板（反射率大于90%），成光學(xué)弧型角度，可將光源反射成平行光發(fā)出。
4.裝有四組大功率風(fēng)機(jī)，對(duì)發(fā)射光源環(huán)境進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，可對(duì)太陽(yáng)能熱水器、集熱器、電池板、太陽(yáng)能發(fā)電站等產(chǎn)品進(jìn)行直接照射。
1、矩陣式發(fā)光裝置
1.選用超高氣壓線(xiàn)形長(zhǎng)弧氙燈做光源。其共性是發(fā)光體尺寸小，呈線(xiàn)狀，亮度高，容易被光學(xué)系統(tǒng)處理成便于使用的平行光源。氙燈的光譜是從紫外、可見(jiàn)到紅外的連續(xù)光譜，在可見(jiàn)區(qū)與太陽(yáng)光譜極其相似，并且輻射光強(qiáng)度可調(diào)。
2.發(fā)光裝置支架、箱體及光路調(diào)節(jié)采用鋼制結(jié)構(gòu)，自動(dòng)調(diào)節(jié)升降（0～1.5米）與照射角度（0～90度）；
3.采用高反射率反光板（反射率大于90%），成光學(xué)弧型角度，可將光源反射成平行光發(fā)出。
4.裝有四組大功率風(fēng)機(jī)，對(duì)發(fā)射光源環(huán)境進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，可對(duì)太陽(yáng)能熱水器、集熱器、電池板、太陽(yáng)能發(fā)電站等產(chǎn)品進(jìn)行直接照射。
2、主機(jī)電源控制柜
系統(tǒng)配用自主研發(fā)的高精度、高可靠性的精密光學(xué)儀器級(jí)專(zhuān)用電源，有別于普通的照明級(jí)氙燈電源，系統(tǒng)即將配備的設(shè)計(jì)的電源具有如下特點(diǎn)：
（1）LCD大屏幕液晶顯示屏，便于讀取工作數(shù)據(jù)；
（2）儀器才使用的精密光反饋裝置，使得光脈動(dòng)比普通系統(tǒng)降低一個(gè)數(shù)量級(jí)；
（3）自動(dòng)觸發(fā)，全新設(shè)計(jì)的高可靠電子觸發(fā)裝置，您不必?fù)?dān)心普通電源不易觸發(fā)的苦惱；
（4）燈泡已使用時(shí)間顯示，便于掌握更換燈泡的時(shí)間以及不同品牌燈泡品質(zhì)的比較；
（5）可按工作計(jì)劃預(yù)約定時(shí)啟動(dòng)，工作時(shí)間預(yù)約，定時(shí)關(guān)機(jī)，調(diào)節(jié)發(fā)光強(qiáng)度等功能；
（6）全新外觀，拒絕粗糙工藝，該電源系統(tǒng)在各項(xiàng)參數(shù)上已經(jīng)高于該類(lèi)進(jìn)口光學(xué)系統(tǒng)所配用電源的水平。
（7）自動(dòng)記錄與顯示：發(fā)光輻射強(qiáng)度，各點(diǎn)溫度，工作時(shí)間等數(shù)據(jù)；
（8）微機(jī)通訊接口：標(biāo)準(zhǔn)RS232/USB/RS485通訊接口，可用微機(jī)同時(shí)監(jiān)測(cè)與遙控光源；
3、高壓電源控制柜
由于氙燈點(diǎn)亮需要3萬(wàn)伏直流高壓激發(fā)完成，因此設(shè)有高壓裝置。采用12組高壓電源對(duì)每只燈管獨(dú)立控制，電源間形成網(wǎng)格結(jié)構(gòu)屏蔽之間干擾，兩臺(tái)風(fēng)機(jī)對(duì)電源進(jìn)行風(fēng)冷降溫，金屬結(jié)構(gòu)機(jī)柜對(duì)高壓形成屏蔽，裝有漏電保護(hù)器以保證工作安全。
4、太陽(yáng)模擬系統(tǒng)智能控制柜
它是模擬器系統(tǒng)的控制核心，智能控制柜安裝在操作室內(nèi)，對(duì)模擬器的所有操作全部由其完成，可以控制各路光源開(kāi)閉，光源亮度，遙控升降臺(tái)的位置，還可以監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的安全工作狀態(tài)。
監(jiān)測(cè)主機(jī)采用高性能微處理器為主控CPU，大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，可連續(xù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)6000條以上，工業(yè)控制標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，便攜式防震結(jié)構(gòu)，大屏幕漢字液晶顯示屏(一屏顯示多路監(jiān)測(cè)要素,可替代微機(jī))，輕觸薄膜按鍵。適合在惡劣工業(yè)環(huán)境使用。即可與微機(jī)同時(shí)監(jiān)測(cè),又可以斷開(kāi)微機(jī)獨(dú)立監(jiān)測(cè)?？刂崎_(kāi)關(guān)量：入16路 出16路
測(cè)量指標(biāo)：溫度：4路 風(fēng)速：1路 電壓：3路 電流：3路 環(huán)境溫濕度：1路 位置狀態(tài)等信息。控制柜 尺寸：1100*800*750MM
系統(tǒng)配用自主研發(fā)的高精度、高可靠性的精密光學(xué)儀器級(jí)專(zhuān)用電源，有別于普通的照明級(jí)氙燈電源，系統(tǒng)即將配備的設(shè)計(jì)的電源具有如下特點(diǎn)：
（1）LCD大屏幕液晶顯示屏，便于讀取工作數(shù)據(jù)；
（2）儀器才使用的精密光反饋裝置，使得光脈動(dòng)比普通系統(tǒng)降低一個(gè)數(shù)量級(jí)；
（3）自動(dòng)觸發(fā)，全新設(shè)計(jì)的高可靠電子觸發(fā)裝置，您不必?fù)?dān)心普通電源不易觸發(fā)的苦惱；
（4）燈泡已使用時(shí)間顯示，便于掌握更換燈泡的時(shí)間以及不同品牌燈泡品質(zhì)的比較；
（5）可按工作計(jì)劃預(yù)約定時(shí)啟動(dòng)，工作時(shí)間預(yù)約，定時(shí)關(guān)機(jī)，調(diào)節(jié)發(fā)光強(qiáng)度等功能；
（6）全新外觀，拒絕粗糙工藝，該電源系統(tǒng)在各項(xiàng)參數(shù)上已經(jīng)高于該類(lèi)進(jìn)口光學(xué)系統(tǒng)所配用電源的水平。
（7）自動(dòng)記錄與顯示：發(fā)光輻射強(qiáng)度，各點(diǎn)溫度，工作時(shí)間等數(shù)據(jù)；
（8）微機(jī)通訊接口：標(biāo)準(zhǔn)RS232/USB/RS485通訊接口，可用微機(jī)同時(shí)監(jiān)測(cè)與遙控光源；
3、高壓電源控制柜
由于氙燈點(diǎn)亮需要3萬(wàn)伏直流高壓激發(fā)完成，因此設(shè)有高壓裝置。采用12組高壓電源對(duì)每只燈管獨(dú)立控制，電源間形成網(wǎng)格結(jié)構(gòu)屏蔽之間干擾，兩臺(tái)風(fēng)機(jī)對(duì)電源進(jìn)行風(fēng)冷降溫，金屬結(jié)構(gòu)機(jī)柜對(duì)高壓形成屏蔽，裝有漏電保護(hù)器以保證工作安全。
4、太陽(yáng)模擬系統(tǒng)智能控制柜
它是模擬器系統(tǒng)的控制核心，智能控制柜安裝在操作室內(nèi)，對(duì)模擬器的所有操作全部由其完成，可以控制各路光源開(kāi)閉，光源亮度，遙控升降臺(tái)的位置，還可以監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的安全工作狀態(tài)。
監(jiān)測(cè)主機(jī)采用高性能微處理器為主控CPU，大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，可連續(xù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)6000條以上，工業(yè)控制標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，便攜式防震結(jié)構(gòu)，大屏幕漢字液晶顯示屏(一屏顯示多路監(jiān)測(cè)要素,可替代微機(jī))，輕觸薄膜按鍵。適合在惡劣工業(yè)環(huán)境使用。即可與微機(jī)同時(shí)監(jiān)測(cè),又可以斷開(kāi)微機(jī)獨(dú)立監(jiān)測(cè)?？刂崎_(kāi)關(guān)量：入16路 出16路
測(cè)量指標(biāo)：溫度：4路 風(fēng)速：1路 電壓：3路 電流：3路 環(huán)境溫濕度：1路 位置狀態(tài)等信息。控制柜 尺寸：1100*800*750MM
5、模擬光源均光板
光源的均勻性是太陽(yáng)模擬器的重要指標(biāo)，一般通過(guò)調(diào)整每只光源的亮度與位置只能改變大的均勻誤差。但精密均勻性調(diào)整必須通過(guò)光源均光板完成。均光板是一種金屬網(wǎng)格狀的透光裝置，是我公司的產(chǎn)品，通過(guò)改變網(wǎng)格的密度，實(shí)現(xiàn)各點(diǎn)光的均勻性的調(diào)整，調(diào)整精度很高。其采用不銹鋼材料，耐高溫，不影響光譜質(zhì)量，尺寸：2.2米*1.7米安裝在距離光源0.6米的矩陣式發(fā)光裝置上，經(jīng)過(guò)均光板發(fā)出的光源均勻性較好，照射集熱器表面，滿(mǎn)足試驗(yàn)要求。
6、模擬光源的自動(dòng)控制系統(tǒng)
系統(tǒng)設(shè)有現(xiàn)場(chǎng)微機(jī)與手持移動(dòng)雙重控制功能。
陽(yáng)光移動(dòng)手持監(jiān)控儀不但可以檢測(cè)模擬器的工作狀態(tài)，輻射強(qiáng)度，環(huán)境溫度，風(fēng)速等指標(biāo)，還可以控制光源點(diǎn)亮，升降臺(tái)角度調(diào)整，實(shí)現(xiàn)模擬器的全自動(dòng)操作。又可以聯(lián)網(wǎng)在異地實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。讓測(cè)試人員遠(yuǎn)離模擬器輻射傷害對(duì)設(shè)備進(jìn)行遙控。
測(cè)量要素為：風(fēng)速，風(fēng)向，氣流，環(huán)境溫度，環(huán)境濕度，太陽(yáng)輻射，露點(diǎn)，海拔高度，位置經(jīng)度緯度，電子羅盤(pán)，時(shí)間，GPS等指標(biāo)并可以登錄互聯(lián)網(wǎng)。
體積小巧，方便攜帶，是手中的遙控器；外形尺寸：148*60*28(mm)
整機(jī)重量：200克；顏色：黑色
儀器顯示與鍵盤(pán)采用國(guó)際的3.2寸LED全彩色大屏幕電容式觸摸屏。
溫度：測(cè)量通道：4路；測(cè)溫范圍：0～150度；精度：±0.2℃
太陽(yáng)輻射強(qiáng)度：測(cè)量通道：1路；光譜范圍：280～3000nm；
功率范圍：0～2000W；測(cè)量精度：小于5%
光源的均勻性是太陽(yáng)模擬器的重要指標(biāo)，一般通過(guò)調(diào)整每只光源的亮度與位置只能改變大的均勻誤差。但精密均勻性調(diào)整必須通過(guò)光源均光板完成。均光板是一種金屬網(wǎng)格狀的透光裝置，是我公司的產(chǎn)品，通過(guò)改變網(wǎng)格的密度，實(shí)現(xiàn)各點(diǎn)光的均勻性的調(diào)整，調(diào)整精度很高。其采用不銹鋼材料，耐高溫，不影響光譜質(zhì)量，尺寸：2.2米*1.7米安裝在距離光源0.6米的矩陣式發(fā)光裝置上，經(jīng)過(guò)均光板發(fā)出的光源均勻性較好，照射集熱器表面，滿(mǎn)足試驗(yàn)要求。
6、模擬光源的自動(dòng)控制系統(tǒng)
系統(tǒng)設(shè)有現(xiàn)場(chǎng)微機(jī)與手持移動(dòng)雙重控制功能。
陽(yáng)光移動(dòng)手持監(jiān)控儀不但可以檢測(cè)模擬器的工作狀態(tài)，輻射強(qiáng)度，環(huán)境溫度，風(fēng)速等指標(biāo)，還可以控制光源點(diǎn)亮，升降臺(tái)角度調(diào)整，實(shí)現(xiàn)模擬器的全自動(dòng)操作。又可以聯(lián)網(wǎng)在異地實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。讓測(cè)試人員遠(yuǎn)離模擬器輻射傷害對(duì)設(shè)備進(jìn)行遙控。
測(cè)量要素為：風(fēng)速，風(fēng)向，氣流，環(huán)境溫度，環(huán)境濕度，太陽(yáng)輻射，露點(diǎn)，海拔高度，位置經(jīng)度緯度，電子羅盤(pán)，時(shí)間，GPS等指標(biāo)并可以登錄互聯(lián)網(wǎng)。
體積小巧，方便攜帶，是手中的遙控器；外形尺寸：148*60*28(mm)
整機(jī)重量：200克；顏色：黑色
儀器顯示與鍵盤(pán)采用國(guó)際的3.2寸LED全彩色大屏幕電容式觸摸屏。
溫度：測(cè)量通道：4路；測(cè)溫范圍：0～150度；精度：±0.2℃
太陽(yáng)輻射強(qiáng)度：測(cè)量通道：1路；光譜范圍：280～3000nm；
功率范圍：0～2000W；測(cè)量精度：小于5%
四、氙燈使用
（1）使用氙燈時(shí)，不可用手觸及燈管泡殼，點(diǎn)燃前用酒精棉球擦洗泡殼，以防手汗、油污、灰塵沾污泡殼，點(diǎn)燃后高溫會(huì)造成燈管玻璃結(jié)晶失透，影響光通量和壽命。
（2）安裝時(shí)不允許用手夾持氙燈泡殼，不允許有壓力或扭力作用于泡殼，應(yīng)用一只手夾持氙燈極管，另一只手用扳手旋緊六角螺帽。并注意，不可用力過(guò)大，以防氙燈破裂。
（3）氙燈正負(fù)極不能接反，否則點(diǎn)燃幾分鐘后氙燈即報(bào)廢。氙燈工作電流大，電路引線(xiàn)保證良好接觸，必須定期檢查接頭情況，以免發(fā)熱，燒壞氙燈。
（4）氙燈壽命與開(kāi)關(guān)次數(shù)有一定關(guān)系，開(kāi)關(guān)次數(shù)減少，壽命就增加；反之，則加速泡殼發(fā)黑，縮短壽命。
五、安全需知
電源要求：交流380伏，50A, 50/60HZ，三相五線(xiàn)制進(jìn)線(xiàn)，要求廠(chǎng)區(qū)供電帶漏電保護(hù)功能。設(shè)備需確保接地，設(shè)備接地是安全操作的保證，地線(xiàn)缺少可能導(dǎo)致安全事故，在缺乏接地保護(hù)的情況下，所有可接觸到的金屬導(dǎo)體（包括看似絕緣的開(kāi)關(guān)旋鈕和扶手）都可能是帶電的，可能對(duì)操作人員造成電擊。不要在有可燃?xì)怏w的環(huán)境中操作設(shè)備。
設(shè)備運(yùn)行中可能產(chǎn)生電火花，為了防止氣體燃燒和爆炸，請(qǐng)勿在此環(huán)境中操作。本設(shè)備請(qǐng)勿移除面板和蓋板，設(shè)備內(nèi)部具有高壓電和熱源，為了避免人身傷害，請(qǐng)勿打開(kāi)面板操作，在操作前請(qǐng)確保面板和蓋板正確安裝好。
（1）使用氙燈時(shí)，不可用手觸及燈管泡殼，點(diǎn)燃前用酒精棉球擦洗泡殼，以防手汗、油污、灰塵沾污泡殼，點(diǎn)燃后高溫會(huì)造成燈管玻璃結(jié)晶失透，影響光通量和壽命。
（2）安裝時(shí)不允許用手夾持氙燈泡殼，不允許有壓力或扭力作用于泡殼，應(yīng)用一只手夾持氙燈極管，另一只手用扳手旋緊六角螺帽。并注意，不可用力過(guò)大，以防氙燈破裂。
（3）氙燈正負(fù)極不能接反，否則點(diǎn)燃幾分鐘后氙燈即報(bào)廢。氙燈工作電流大，電路引線(xiàn)保證良好接觸，必須定期檢查接頭情況，以免發(fā)熱，燒壞氙燈。
（4）氙燈壽命與開(kāi)關(guān)次數(shù)有一定關(guān)系，開(kāi)關(guān)次數(shù)減少，壽命就增加；反之，則加速泡殼發(fā)黑，縮短壽命。
五、安全需知
電源要求：交流380伏，50A, 50/60HZ，三相五線(xiàn)制進(jìn)線(xiàn)，要求廠(chǎng)區(qū)供電帶漏電保護(hù)功能。設(shè)備需確保接地，設(shè)備接地是安全操作的保證，地線(xiàn)缺少可能導(dǎo)致安全事故，在缺乏接地保護(hù)的情況下，所有可接觸到的金屬導(dǎo)體（包括看似絕緣的開(kāi)關(guān)旋鈕和扶手）都可能是帶電的，可能對(duì)操作人員造成電擊。不要在有可燃?xì)怏w的環(huán)境中操作設(shè)備。
設(shè)備運(yùn)行中可能產(chǎn)生電火花，為了防止氣體燃燒和爆炸，請(qǐng)勿在此環(huán)境中操作。本設(shè)備請(qǐng)勿移除面板和蓋板，設(shè)備內(nèi)部具有高壓電和熱源，為了避免人身傷害，請(qǐng)勿打開(kāi)面板操作，在操作前請(qǐng)確保面板和蓋板正確安裝好。
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