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专利号: 2021105206937
申请人: 长春理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 照明
更新日期:2024-02-28
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种针对太阳模拟器辐照连续可调的遮光装置,其特征在于:

太阳模拟器由光源、聚光系统、匀光系统、准直光学系统组成,光源设置在聚光系统前端,聚光系统后端设置匀光系统,匀光系统后端设置准直光学系统;设计遮光装置置于聚光系统与匀光系统之间的光通道中;遮光装置包括三顶三拉调节机构、遮光板结构和辅助旋转结构,其中,三顶三拉调节机构连接在聚光系统后端,遮光板机构、辅助旋转结构固定在三顶三拉调节机构后,匀光系统置于遮光板结构后端;所述三顶三拉调节机构由基板Ⅰ、调节板Ⅰ、顶拉螺钉组组成,其中,所述顶拉螺钉组包括拉螺钉Ⅰ、顶螺钉Ⅰ、拉螺钉Ⅱ、顶螺钉Ⅱ、拉螺钉Ⅲ、顶螺钉Ⅲ;所述遮光板结构由固定螺钉组、基板Ⅱ、调节板Ⅱ组成,其中,所述固定螺钉组包括固定螺钉Ⅰ、固定螺钉Ⅱ、固定螺钉Ⅲ;所述辅助旋转结构由定位螺钉组、定位垫片组、定位螺母组、环向板、径向板、固定螺钉Ⅳ、固定螺母组成,其中,所述定位螺钉组包括定位螺钉Ⅰ、定位螺钉Ⅱ,所述定位垫片组包括定位垫片Ⅰ、定位垫片Ⅱ,所述定位螺母组包括定位螺母Ⅰ、定位螺母Ⅱ;

所述基板Ⅰ固定在太阳模拟器腔体内部的圆形框架上,设置在所述聚光系统后端,所述遮光板结构和所述辅助旋转结构均固连在所述调节板Ⅰ上,并与所述调节板Ⅰ一同,全部置于所述基板Ⅰ之后;其中,所述基板Ⅱ置于所述调节板Ⅰ之前;所述固定螺钉Ⅰ、所述固定螺钉Ⅱ、所述固定螺钉Ⅲ置于所述基板Ⅱ之前,从前向后依次穿过所述基板Ⅱ上对应的通孔Ⅰ、通孔Ⅱ、通孔Ⅲ,和所述调节板Ⅰ上对应的螺纹孔Ⅰ、螺纹孔Ⅱ、螺纹孔Ⅲ,将所述基板Ⅱ与所述调节板Ⅰ刚性连接;所述调节板Ⅱ置于所述调节板Ⅰ后侧,并从后向前放入所述调节板Ⅰ的锥形孔Ⅰ中,同时所述调节板Ⅱ中心的圆形连接轴从后向前穿入所述基板Ⅱ中心的连接孔,此时所述圆形连接轴与所述连接孔达到较松的过盈配合,使所述调节板Ⅱ与所述基板Ⅱ同轴、平行且所述调节板Ⅱ对于所述基板Ⅱ可相对旋转;所述辅助旋转结构的所述定位螺钉Ⅰ和所述定位螺钉Ⅱ从前到后依次分别穿过所述定位垫片Ⅰ和所述定位垫片Ⅱ、所述基板Ⅱ上的定位通孔Ⅰ、所述调节板Ⅰ上的定位通孔Ⅱ、所述环向板上的定位通孔Ⅲ和定位通孔Ⅳ、所述定位螺母Ⅰ和所述定位螺母Ⅱ,使所述环向板从后向前紧贴所述调节板Ⅰ,当调节所述定位螺钉Ⅰ、所述定位螺钉Ⅱ与所述定位螺母Ⅰ、所述定位螺母Ⅱ的松紧时,所述环向板与所述调节板Ⅰ达到刚性连接和沿所述定位通孔Ⅱ的相对位移两种状态;所述固定螺钉Ⅳ从后向前依次穿过所述径向板上的通孔Ⅳ、所述环向板上的通孔Ⅴ和所述固定螺母,同时所述径向板上的五边形连接轴从后向前穿入所述调节板Ⅱ上的五边形通孔中,使所述径向板与所述环向板、所述径向板与所述调节板Ⅱ均刚性连接;所述三顶三拉调节机构的所述拉螺钉Ⅰ、所述顶螺钉Ⅰ、所述拉螺钉Ⅱ、所述顶螺钉Ⅱ、所述拉螺钉Ⅲ、所述顶螺钉Ⅲ从后向前分别穿过所述调节板Ⅰ上的通孔Ⅴ、螺纹孔Ⅳ、通孔Ⅵ、螺纹孔Ⅴ、通孔Ⅶ、螺纹孔Ⅵ,同时分别穿过所述基板Ⅱ上的通孔Ⅷ、通孔Ⅸ、通孔Ⅹ、通孔Ⅺ、通孔Ⅻ、通孔XIII;同时,通过使所述拉螺钉Ⅰ、所述拉螺钉Ⅱ和所述拉螺钉Ⅲ分别继续穿过所述基板Ⅰ上的螺纹孔Ⅶ、螺纹孔Ⅷ和螺纹孔Ⅸ,使所述顶螺钉Ⅰ、所述顶螺钉Ⅱ和所述顶螺钉Ⅲ直接接触所述基板Ⅰ,利用三顶三拉原理,调整所述调节板Ⅰ与固连在所述调节板Ⅰ上的所述遮光板结构和所述辅助旋转结构相对于所述聚光系统后光传播路径的俯仰角度;

所述三顶三拉调节机构的所述基板Ⅰ通过所述太阳模拟器腔体内部的圆形框架固定在所述聚光系统后端,起到固定遮光装置在所述太阳模拟器系统中位置的作用,并通过所述基板Ⅰ上的所述螺纹孔Ⅶ、所述螺纹孔Ⅷ、所述螺纹孔Ⅸ,所述调节板Ⅰ上的所述通孔Ⅴ、所述螺纹孔Ⅳ、所述通孔Ⅵ、所述螺纹孔Ⅴ、所述通孔Ⅶ、所述螺纹孔Ⅵ,以及所述拉螺钉Ⅰ、所述顶螺钉Ⅰ、所述拉螺钉Ⅱ、所述顶螺钉Ⅱ、所述拉螺钉Ⅲ、所述顶螺钉Ⅲ,利用三顶三拉原理,调整固连在所述调节板Ⅰ上的遮光板结构相对于所述聚光系统后光传播路径的俯仰角的作用;通过所述调节板Ⅰ上的所述螺纹孔Ⅰ、所述螺纹孔Ⅱ、所述螺纹孔Ⅲ,使所述遮光板结构中的所述基板Ⅱ与所述调节板Ⅰ刚性连接;所述调节板Ⅰ上的所述定位通孔Ⅱ对所述辅助旋转结构起到导向作用和环向定位作用;所述基板Ⅰ上的锥形孔Ⅱ和所述调节板Ⅰ上的所述锥形孔Ⅰ可保证所述聚光系统的出射光能完全通过所述三顶三拉调节机构,并作用在所述遮光板结构上;

所述遮光板结构中的所述基板Ⅱ通过所述固定螺钉Ⅰ、所述固定螺钉Ⅱ、所述固定螺钉Ⅲ,以及所述通孔Ⅰ、所述通孔Ⅱ、所述通孔Ⅲ,实现与所述调节板Ⅰ的刚性连接;所述基板Ⅱ上的所述通孔Ⅷ、所述通孔Ⅺ、所述通孔Ⅸ、所述通孔Ⅻ、所述通孔Ⅹ、所述通孔XIII用于实现三顶三拉的作用;所述基板Ⅱ上的所述定位通孔Ⅰ用于实现对所述辅助旋转结构的导向作用和环向定位作用;所述调节板Ⅱ上的所述五边形通孔用于实现所述辅助旋转结构中的所述径向板与所述调节板Ⅱ刚性连接的作用;所述调节板Ⅱ中心的所述圆形连接轴和所述基板Ⅱ中心的所述连接孔通过实现较松的过盈配合,使所述调节板Ⅱ与所述基板Ⅱ同轴平行且所述调节板Ⅱ对于所述基板Ⅱ可相对旋转;

所述辅助旋转结构中,通过所述定位螺钉Ⅰ、所述定位螺钉Ⅱ、所述定位垫片Ⅰ、所述定位垫片Ⅱ、所述径向板上的所述定位通孔Ⅲ、所述定位通孔Ⅳ、所述定位螺母Ⅰ和所述定位螺母Ⅱ,将所述环向板从后向前紧贴所述调节板Ⅰ,当调节所述定位螺钉Ⅰ、所述定位螺钉Ⅱ与所述定位螺母Ⅰ、所述定位螺母Ⅱ的松紧时,所述环向板与所述调节板Ⅰ达到刚性连接和沿所述定位通孔Ⅱ的相对位移两种状态;通过所述环向板上的所述通孔Ⅳ、径向板上的所述通孔Ⅴ,所述固定螺钉Ⅳ和所述固定螺母,将所述径向板与所述环向板刚性连接;同时,所述径向板上的所述五边形连接轴从后向前穿入所述调节板Ⅱ上的所述五边形通孔中,使所述径向板与所述调节板Ⅱ均刚性连接,当辅助旋转机构沿所述定位通孔Ⅱ紧贴所述调节板Ⅰ表面做以所述调节板Ⅰ中心为圆心的圆周运动时,通过所述五边形连接轴和所述五边形通孔的配合,带动所述调节板Ⅱ紧贴所述基板Ⅱ表面做以所述圆形连接轴为圆心的旋转位移。

2.根据权利要求1所述的一种针对太阳模拟器辐照连续可调的遮光装置,其特征在于,所述基板Ⅱ上开有48个扇环形通光孔;半径6mm到半径12mm的第一环带内,均匀的开有六个形状一样的宽度为6mm的扇环形通光孔;其中,对应中心角0°到30°的范围内开有通光孔Ⅰ,

60°到90°开有通光孔Ⅱ,120°到150°开有通光孔Ⅲ,180°到210°开有通光孔Ⅳ,240°到270°开有通光孔Ⅴ,300°到330°开有通光孔Ⅵ;半径14mm到半径20mm的第二环带内,均匀的开有六个大小一样的半径为6mm的扇环形通光孔;其中,30°到60°开有通光孔Ⅶ,90°到120°开有通光孔Ⅷ,150°到180°开有通光孔Ⅸ,210°到240°开有通光孔Ⅹ,270°到300°开有通光孔Ⅺ,330°到360°开有通光孔Ⅻ;以此类推,半径22mm到半径28mm的第三环带、半径38mm到半径44mm的第五环带、半径54mm到半径60mm的第七环带内通光孔分布情况与第一环带情况相同,半径30mm到半径36mm的第四环带、半径46mm到半径52mm的第六环带、半径62mm到半径

68m的第八环带内通光孔分布情况与第二环带情况相同;所述调节板Ⅱ上也开有48个扇环形通光孔,且通光孔大小和排布情况与所述基板Ⅱ相同。