详细介绍HAAS-2000高精度快速光谱辐射计

HAAS-2000 采用世界最先进的平场凹面衍射光栅和科学级CCD，可同时实现毫秒级的测量速度和实验室级的测量精度。同时远方独创的带通色轮校正技术(BWCT)和分光-积分结合技术(SBCT)，均使HAAS-2000 的线性动态范围和杂散光处理水平处于国际领先水平。相对光谱辐射功率、色品座标、色温、显色指数、色容差、峰值波长、主波长、平均波长、色纯度、色比、半宽度、光通量、光辐射功率、正反向电性能等。

技术特性：

1. 低杂散光：

通过高精度平场凹面光栅，和线性可变滤色器(LVF)及带通色轮校正技术(BWCT)技术的应用，HAAS-2000 的杂散光是原有高精度快速光谱仪的十分之一;

2. 宽线性动态：

SBCT 技术大大提高了HAAS-2000 的线性动态范围，此外，与普通CCD 相比，HAAS-2000 中所使用的科学级高灵敏度CCD 也很大地拓宽了线性动态范围;

3. 快速：

毫秒级测量速度，HAAS-2000 高精度科学级快速光谱辐射计采用科学级探测器代替机械扫描系统，可以在实现极短的测量时间，精确测量整个光谱范围; 4. 高精度：

HAAS-2000 专为高精度应用场合设计，采用世界顶级的科学级制冷型的阵列探测器和平场凹面光栅，配备精密的光学系统和电子线路设计，整个系统可以实现高分辨率、高灵敏度、低噪声、低杂散光和宽动态范围达到精确测量的目

太阳辐射试验

第六章太阳辐射试验 6. 1 目的和意义太阳光是以电磁波的形式辐射和传送到地球表面的。地球表面接受到的太阳辐射能量与所处的地理纬度、海拔高度以及时间变化（如年、季节、月、日）有关。表征太阳辐射强弱的物理量是太阳辐射强度，所谓太阳辐射强度，即垂直于阳光单位黑体表面，在单位时间内吸收的辐射量。在国际上，太阳辐射强度的单位采用瓦/米2（即w/m2）。太阳辐射强度的单位可以是尔格/厘米2 . 分（即e rg/cm2 . min）。在气象和环境试验领域中，常采用卡/厘米 . 分（即Cal/cm2 . min）。在地球大气的上界，直接太阳辐射强度称为太阳常数。太阳常数的平均值用So表示。由于测量方法、测量仪器不统一，世界各地测得的太阳常数也不一致。 1956年在一次国际会议上规定，全世界一律采用1.90Cal/cm2 . min( 即1331w/m2)的太阳常数。假如大气是绝对透明的介质，那么在地球表面测得的太阳辐射强度应是1.90Cal/cm2 . min 。事实上，大气并非是绝对透明的介质，所以地球表面测得的太阳辐射强度远小于这个值。由于地球轨道是椭圆形的，太阳常数和日地距离的平方成反比。因此，在近日点，太阳常数大于远日点的7%左右。综上所述，在环境试验领域，太阳辐射强度采用1 .6Cal/cm22 . min( 即1121w/m2)。现有的资料表明：辐射强度大于0 .7Cal/cm2 . min( 即490w/m2)时，可以引起热效应（由红光和红外线引起的）和光老化效应（由紫外线引起的）。太阳辐射强度的测量一般采用绝对日射表和相对日射表。绝对日射表是通过观测可以直接读取以Cal/cm2 . min为单位的太阳辐射强度的仪表。相对日射表是通过观测得到电压、电流和其它参数值，然后用一定的换算系数通过计算，可以得到相应的以Cal/cm2 . min为单位的太阳辐射强度的仪表。在使用相对日射表时，必须通过直接或间接的绝对日射表比较、标定后，才能获得所要测量的值。太阳辐射对电子电工产品有两种有害的作用，即太阳辐射的热效应和太阳辐射的光化学效应。太阳辐射的热效应可以引起电子电工产品的热老化、氧化、裂痕、化学反应、软化、融解、升华、粘性降低、蒸发和膨胀等。太阳辐射引起的温度或局部过热，会导致产品的膨胀或润滑性能降低，机械失灵，机械应力增大以及活动部件之间的磨损加剧等。太阳辐射的光化学效应将会导致涂料、油漆、塑料、千维和橡胶等的变形、褪色、失去光泽、粉化和开裂等损坏。太阳辐射试验的目的是为了确定地面上或较低大气层中使用或储存的电子电工产品受太阳辐射所引起的热效应、光化学效应以及对产品的机械性能和电性能的影响。太阳辐射的热效应不能用高温试验来评价，因为太阳辐射是在产品内产生温度剃度，而高温试验是产生恒定高温，它们的作用机理不同所得的试验结果也不一样。 6 . 1 太阳辐射试验的方法世界上各工业发达的国家自40~50代起以开始重视太阳辐射对产品影响的研究，并且采用碳弧灯开展一些简单的模拟性试验，真正制订国际性的太阳辐射试验方法和标准是70年代的事情。现行的标准有下面几种：IEC68—2—5试验Sa，“模拟地面上的太阳辐射）。相对应的国标是GB3423 . 24—81试验Sa，“模拟地面上的太阳辐射”。IEC68—2—9，“太阳辐

积分球操作规程(正本)

目的：规范积分球测量系统的测试使用，确保使用者的安全和测试的精度。指导测试人员按规程正确操作积分球测试系统。确保测试设备的安全和测试数据的准确性。适用范围本规程适用于公司购买的杭州远方公司出产的米和2米的积分球测试系统和远方（EVERFINE）HAAS-1200高精度快速光谱辐射计测试与分析系统。测试系统配置说明本系统配远方米积分球一套，2米积分球一套，YF1000 LAMP COMPLETE ANALYSIS SYSTEM 系统和配套的PF9811智能电量测试仪一台，WY DIGJTAL CC&CV DC POWER SUPPLY一台，HAAS-1200精密快速光谱辐射计一台，ACCURATE ARRAY SPECTROMETER 一台，DPS智能变频交流电流AC POWER SOURCE一台，软件系统HAAS SUITE –V2,00,410，附属配置测试电脑一台，彩色打印机一台。操作方法及步骤测试前检查积分卡测试系统，根据所测光源选择积分球，如测LED灯珠用的小积分球，如测试灯具用2M的大积分球。打开积分球，将所测灯具装在积分球的测架上，接通电源，注意选接积分球接线盒上的电源插口（有灯具接线图和日光灯接线图两类）

打开PF9811智能电量测量仪开关，打开HAAS-1200光谱辐射计开关。打开DPS交流电源开关，按下，检查DPS输出电压是否写被测灯具标称电压一致，不一致时奖DPS设定成与被测灯具标称电压和频率一致（例如：标称是220V 50Hz），OK, 然后按下DPS的输出开关，检查被测灯是否点亮，点亮OK. 打开电脑和打印机，双击电脑上“大积分球HAAS Suite”测试软件图标进入光谙测试分析状态。点击单次测试按钮“?”，系统进入自动测试。

《分光谱辐射表》编制说明

气象行业标准《分光谱辐射表》编制说明一、工作简况 1.任务来源本标准由江苏省无线电科学研究所有限公司（现已更名为航天新气象科技有限公司）提出，全国气象仪器与观测方法标准化技术委员会（SAC/TC 507）归口。2019年4月22日中国气象局政策法规司下达《法规司关于下达2019年第二批气象行业标准制修订项目计划的通知》（气法函〔2019〕25号）文件，项目名称为《分光谱辐射表》，项目编号QX/T-2019-58。 2. 起草单位负责起草单位为：江苏省无线电科学研究所有限公司（现已更名为航天新气象科技有限公司）参加起草单位包括：中国气象科学研究院、中国气象局大气探测中心、中国科学院大气物理研究所。 3.主要工作过程（1）2014年1月，江苏省无线电科学研究所有限公司（现已更名为航天新气象科技有限公司）牵头，联合长春理工大学及中国气象局气象探测中心获得2014年度公益性行业（气象）科研专项项目资助立项，项目编号为GYHY201406037，项目主要研究内容如下。本项目主要研究开发适应气象业务观测条件，满足业务观测需求的，紫外至近红外波段高分辨率光谱辐射表。包括紫外与可见近红外两个观测波段以及总辐射表和直接辐射表两种基本型式计4种类型样机，以实现280nm～1100nm波段太阳光谱总辐射和直接辐射的高分辨率、实时、连续和快速精细化观测；研究分光谱辐射表实验室测试和定标技术，研制项目专用的高准直性太阳模拟器，为传感器研制、测试、生产、维护和持续改进提供设备保证；在三个气象台站开展连续一年的外场试验和业务应用试验，为分光谱辐射表气象业务应用开展研究与试验工作。研究并建立分光谱辐射观测仪器的观测方法和观测规范，为我国建立太阳光谱辐射观测业务能力提供技术保障。项目自2014年开始进行原理样机的核心技术公关，至2016年已经完成原理样机的开发工作，2017年度的工作任务主要是对原理样机的测试验证和工程化样机的试制及测试验证，2018年是工程样机优化及关键工艺技术问题攻关，2019年主要是外场观测方案设计、系统安装调试与运行维护，以及行业标准撰写。（2）2019年4月22日中国气象局政策法规司下达《法规司关于下达2019年第二批气象行业标准制修订项目计划的通知》（气法函〔2019〕25号）文件，项目名称为《分光谱辐射表》，项目编号QX/T-2019-58。全国气象仪器与观测方法标准化技术委员会（SAC/TC 507）归口。 4. 标准主要起草人及其所做的工作

太阳辐射测量的回顾与展望

太阳辐射测量的回顾与展望王炳忠 (中国气象科学研究院,北京100081) 1、太阳辐射标准太阳辐射测量技术发展的历史告诉人们，为了在世界范围内获取整齐一致的数据有多么困难。国家计量部门建立的辐射标准，仅限于低辐照水准，无法作为太阳辐射测量的依据。这就是气象学界借助直接日射表（Pyrheliometer）独立开发太阳辐射标准的理由。第一台测量太阳辐射的仪器是1837年由法国人Pouillet设计制造的，它的工作原理以水的卡计为基础。由于其设计简单，只能进行一些粗略的测量。随后出现的一些仪器，大多是对Pouillet仪器的改进，其中较有名的如Violle、Crova等人。1884年Frolich首先采用热电堆做探测器，这种方法虽然简便，却需要另一台绝对仪器来校准。另外，为了使测量进一步精确，Michelson以Bunsen冰卡计为基础设计了一台直接日射表，但不实用。?ngstr?m 是使用双探测器制作直接日射表的第一人，测量时两个探测器交替地遮荫和曝光。后来他进一步发展这一想法:用电校准探测器代替卡计，这就是著名?ngstr?m补偿式直接日射表。在上一世纪内，虽然在历次国际气象局长会议上多次议论过太阳辐射测量事项，但均因限于当时科学技术水平而未获解决。在1896年的会议上还建立了专门的太阳辐射委员会（CSR），其任务就是要为测量太阳辐射标准仪器提出建议。直至1905年在Inrisbruck的会议上，才决定以?ngstr?m补偿式直接日射表做为测量仪器，并以其原型A70做为标准I（保存在瑞典Uppsala大学物理研究所）。这就是?ngstr?m标尺（AS-1905）的由来。AS-1905在欧洲被广泛采用。美国Smithson研究所使用的银盘直接日射表（Silverdisk，简称SD）是Pouillet和Violle 直接日射表的混合型。使用中的该类辐射表大多数都是由Smithson研究所制造的。上世纪末，它们由Abbot所研制的水流式直接日射表校准。后来，Abbot又研制出搅水式直接日射表，并以此校准水流式仪器。这一系列校准和研制标准仪器工作导致了1913年Smithson标尺的建立（SS-1913），它主要在美洲等地使用。自出现两个并列日射标尺之日起，其间存在的差异问题，倍受有关学者的关注。1912年在Rapperswill召开的CSR会议上，Kimball首次报告了他所作的比对结果:二标尺间相差5％，SS高于AS。当时，这一结果被认定为处于测量不确定度的范围内，除了继续进行类似的比对外，未做出其他结论。

应用指南：日光辐射测量、光谱辐照度和光谱辐射率

应用指南日光辐射测量: 光谱辐照度和光谱辐射率在以下的科学领域中，日光辐射测量是非常重要的：太阳能发电太阳能发热生物燃料的日光发酵日光消毒建筑暖通空调气候研究温室农业辐射测量涉及电磁辐射的测量，首先要考虑的是辐射的光谱分布，以选择合适的探测器系统。另外一个重要的方面是辐射的空间分布，用来决定正确的光接收系统。光谱辐照度辐照度用来衡量某个与光源有特定距离的虚拟表面上的光通量密度（如mW/cm2）。测量必须包含各个方向各个角度上的光辐射。光谱辐照度是描述辐照度按波长分布的函数。辐照度测量需要一个余弦接收器作为输入光路。其角响应应该只随着平行入射光线的入射角度的余弦值而变化。余弦接收器通常是一漫透射材料制作的半球状光学元件（图1）。图1 BSR112E 350-1100微型光谱辐照度计 B&WTEK提供两种类型的适用于日光辐照度测量的余弦校正器。一种是采用积分球进行漫反射，积分球上的开口用来做余弦接收器（图2）。另外一种是聚四氟乙烯材料制作的透射型余弦校正器，可与积分球达到相同的宽光谱覆盖范围（图3）。

图2 适用于220-2500nm的 BIS1.5积分球测量日光光谱辐照度

图4表示的是日光的辐照光谱图。海平面上的大部分日光辐射能量集中在300nm到2500nm的光谱区域。在太阳能领域中，由于要对地面上不同的区域所能接受到的辐射量进行监测，光谱辐照度的测量变得十分重要。图4 日光辐照度光谱 B&WTEK i-Spec?系列产品有两个宽谱模块BWS005和BWS015，可用于日光辐照度的检测。其中BWS005覆盖光谱范围为400-2200nm。采用特殊设计的二分支光纤和余弦校正器，该光谱仪在进行校正后，可配合Bwspec软件用于直接测量日光辐照光谱。图５ B&WTEK i-Spec光谱辐照度检测光谱仪光谱辐照度检测光谱仪可采用校准灯进行校准，通常是1000W的钨卤素灯。余弦校正器被放置在离校准灯特定的距离，而校准灯则在特定电流下恒流工作。

LED专用测试仪器

LED专用测试仪器 LED测试仪主要有LED电性能测试仪、LED光通量测试仪、LED光强仪（也称LED光强分布测试仪）、LED光谱分布系统（LED 光谱分析仪），LED光色电测试仪，LED老化仪，大功率LED测试仪。LED测试仪主要用于测量LED的正反向电性能、光通量、光强、角度、波长、色温、色坐标、显色性（也称显色指数）、光衰等参数。高性能的LED标准校准源主要用于校准LED光度、色度和辐射度仪器，是LED发光特性准确测量的基础。 LED101 LED标准校准源，采用半导体精密制冷技术，直接测量并控制LED PN 结温度，并精密恒流驱动，因此具有极高的输出稳定性及复现性。测试精度和测试速度的完美结合。HAAS-2000采用世界最先进的平场衍射光栅和日本HAMAMATSU科学级CCD可同时实现毫秒级的测试速度和实验室级的测试精度。配合LED300E可编程LED测试电源可实现脉冲式LED光色参数测量。 PMS-80是远方公司十多年单色仪光谱仪研究制造经验与现代技术相结合的产物，该新型光谱仪在保持与传统单色仪光谱仪相同精度的同时,测量速度大大提高。采用远方专利Sync-Skan快速采扫同步技术，380-800nm间的光谱只需数秒即可完成，远远快于传统机械扫描单单色仪光谱仪几分种测量时间。 PMS-50属单单色仪光谱仪，系统成熟、可靠，灵敏度及精度高，采用分光积分结合于一体的专利，既解决了全光谱法存在的动态范围小、线性差的缺点，又解决了纯积分法存在的异谱误差相对较大的缺点。

STC4000是一个紧凑型多通道CCD光谱仪,测量速度快，性价比高，适用于测试速度要求高的场合；快速测量LED的相对光谱功率分布、色品坐标、相关色温、显色指数、色容差、光谱半宽度、主波长、色纯度、光通量、光辐射功率、光效、正反向电性能等参数。用于测量红外发光二极管LED的相对光谱功率分布、峰值波长、半宽度、辐射功率、电压电流参数。该系统为国内众多LED科研机构、院校、高端客户的质检及工程分析提供有力的保证。用于测量紫外发光二极管LED的相对光谱功率分布、峰值波长、半宽度、辐射功率、电压电流参数。该系统为国内众多LED科研机构、院校、高端客户的质检及工程分析提供有力的保证。用于测量多晶LED的相对光谱功率分布、峰值波长、半宽度、辐射功率、电压电流参数。提供多路LED供电电源，同时测量单晶、双晶、三晶LED 光色测量。配有多晶LED专用的三路稳流稳压全数控电源。 LED可自动沿水平轴和竖直轴自动转动，自动绘制三维光强分布图、配光曲线、自动测定光束角及正反向电性能，内置恒流源。受光面尺寸1cm2标准级（CIE Class A）光度探测器，完全符合最新ISO/CIE国际标准要求。精密LED机械定位装置，精密一体化设计中心对准系统，测试条件符合CIE pub.No.127条件A或条件B。

分光辐射计原理与应用

分光辐射计的基础与原理分光光度法：测定物体反射的光谱功率分布或物体本身的反射光度特性，然后根据光谱测量数据可计算出物体在各种标准光源和标准照明体下的三刺激值。分光光度法是测试物体色彩最精确方法，广泛用于科研与校正的颜色测试中。这种方法又可分为两种类型：光谱扫描；同时探测全波段光谱。 (1)光谱扫描法：利用分光色散系统对被测光谱进行机械扫描，逐点测出各个波长对应的辐射能量，由此达到光谱功率分布的测量。特点：精度很高，但测量速度较慢。(2) 同时探测全波段光谱法： (a) 多光路探测技术：多光路同时性只在红外波段实现，在可见光区只能部分实现。（比较少用）(b) 多通道探测技术：即平行探测法。优点：快速、高效，大大降低对测量对象和照明光源的时间稳定性要求，应用快速存取和分组处理，在时间分辨和光谱分辨两者之间实现有益的兼顾。目前，国际上作为产品真正用于自动配色的颜色测量系统都是采用多通道技术。Jeti 解决方案 Jeti 致力于提供经济、易用的光谱仪设备。Jeti 实际上使用同时探测全波段光谱法进行测试的，为客户提供快速，准确的光谱与亮度色度分析。右图是其设备内部结构图，内部集成一个光纤光谱仪。光线通过镜头耦合到光纤里，通过光纤传输到光谱仪，探测器对光进行光谱分析，最后把数据传输到电脑里面得到光谱、亮度与色度的各项参数。光谱扫描法

分光辐射计用途由于分光辐射计的高精度，高可重复性，高灵活性，可用于以下领域：同色异谱，分光辐射计的光谱检测能有效发挥其光谱辐射的优异性能。设备具有1.8°的视角。因为CIE1931规定的配色函数规定2°~4°。软件MoDiCal允许使用 10°的配色函数规范，基于CIE 170-1:2006以及 Schanda/ Csuty (2008)修正案，这些都可在测试中实现。电影院投影的检测与校正：电影院环境不一样，如屏幕反射率，安全灯光等影响。使用Jeti specbos系列产品能准确检测出投影屏幕的色彩，可根据结果对投影进行校正。对于3D显示投影，specbos也能使用。可见光光谱辐射计。内含易于使用的全套辐射计、质量控制应用的比色分析和取样选择的软件。

积分球光谱测量仪操使用说明书

页数第1 頁共1 頁 1、目的： 1.1规范积分球测量系统的测试使用，确保使用者的安全和测试的精度。 1.2指导测试人员按规程正确操作积分球测试系统。确保测试设备的安全和测试数据的准确性。 2、适用范围本规程适用于公司购买的杭州远方公司出产的0.3米和2米的积分球测试系统和远方（EVERFINE）HAAS-1200高精度快速光谱辐射计测试与分析系统。 3、测试系统配置说明本系统配远方0.3米积分球一套，2米积分球一套，YF1000 LAMP COMPLETE ANAL YSIS SYSTEM 系统和配套的PF9811智能电量测试仪一台，WY DIGJTAL CC&CV DC POWER SUPPL Y一台，HAAS-1200精密快速光谱辐射计一台，ACCURATE ARRAY SPECTROMETER 一台，DPS智能变频交流电流AC POWER SOURCE一台，软件系统HAAS SUITE –V2,00,410，附属配置测试电脑一台，彩色打印机一台。 4、操作方法及步骤 4.1.测试前检查积分卡测试系统，根据所测光源选择积分球，如测LED灯珠用0.3M的小积分球，如测试灯具用2M的大积分球。 4.2.打开积分球，将所测灯具装在积分球的测架上，接通电源，注意选接积分球接线盒上的电源插口（有灯具接线图和日光灯接线图两类）

页数第2 頁共2 頁 4.3.打开PF9811智能电量测量仪开关，打开HAAS-1200光谱辐射计开关。打开DPS交流电源开关，按下，检查DPS输出电压是否写被测灯具标称电压一致，不一致时奖DPS设定成与被测灯具标称电压和频率一致（例如：标称是220V 50Hz），OK, 然后按下DPS的输出开关，检查被测灯是否点亮，点亮OK. 4.4.打开电脑和打印机，双击电脑上“大积分球HAAS S uite”测试软件图标进入光谙测试分析状态。 4.5.点击单次测试按钮“?”，系统进入自动测试。

太阳直接辐射计算

太阳直接辐射计算导则 1 范围本标准给出了太阳直接辐射计算的基本原则，不同条件下的计算方法和适用范围，以及对计算结果的检验要求。本标准适用于水平面直接辐射和法向直接辐射的计算。 2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 33698—2017 太阳能资源测量直接辐射 GB/T 34325—2017 太阳能资源数据准确性评判方法 3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。 3.1 直接辐射 direct radiation 从日面及其周围一小立体角内发出的辐射。 [GB/T 31163—2014，定义5.11] 注：一般来说，直接辐射是由视场角约为5°的仪器测定的，而日面本身的视场角仅约为0.5°，因此，它包括日面周围的部分散射辐射，即环日辐射。 3.2 法向直接辐射direct normal radiation 与太阳光线垂直的平面上接收到的直接辐射。注：从数值上而言，直接辐射与法向直接辐射是相同的；两者的区别在于，直接辐射是从太阳出射的角度而定义，法向直接辐射则是从地表入射的角度而定义。 [GB/T 31163—2014，定义5.12] 3.3 水平面直接辐射direct horizontal radiation 水平面上接收到的直接辐射。 [GB/T 31163—2014，定义5.13] 3.4 散射辐射diffuse radiation；scattering radiation 太阳辐射被空气分子、云和空气中的各种微粒分散成无方向性的、但不改变其单色组成的辐射。 [GB/T 31163—2014，定义5.14] 3.5

太阳散射辐射测量装置的设计

第10卷第25期 2010年9月1671-1815(2010)25-6185-04 科学技术与工程 Science T echno l ogy and Eng i neeri ng V o l 110 N o 125 Sep 12010Z 2010 Sci 1T ech 1Engng 1 动力技术太阳散射辐射测量装置的设计韩丽艳刘占民陈思源 (北京石油化工学院机械工程学院,北京102617) 摘要为实现太阳散射辐射的自动测量,设计一种简单方便的测量装置。该装置可与全自动太阳跟踪器连接在一起,代替现有的遮光环装置。太阳散射辐射测量装置通过利用直接辐射表赤纬轴的转动来实现遮光装置赤纬轴的转动,整个遮光装置放置在全自动太阳跟踪器外壳上,实现遮装置时角轴的转动。整个装置采用齿形带传动,在利用平行四边形结构的同时也更好地保证了精度。关键词散射辐婶测量设计齿形带中图法分类号 TK 41314; 文献标志码 A 2010年6月10日收到基金项目:北京市/URT 0项目 (10010224011)资助第一作者简介:韩丽艳,讲师,辽宁省锦州市人,硕士。研究方向:计算机辅助设计。E-m ai:l h an li yan @b i pt https://www.360docs.net/doc/8b4376151.html, 。针对太阳能利用方式的不同,需要对太阳能直接辐射和散射辐射资源的储量和分布进行精确的分类观测与评估。在全自动太阳跟踪器上安装遮光装置,能够对散射辐射进行自动测量,避免人工调整和计算散射时的遮光系数的修正[1] ,实现太阳散射辐射的自动测量。 1 太阳散射辐射测量装置工作原理为了测量太阳的散射辐射,须在全自动太阳跟踪装置上安装遮光装置,借助于该装置将太阳直接辐射从传感器上遮去。要使遮光球时时遮住总辐射表被遮光面 [2] ,遮光球必须以总辐射表被遮光面中心为球心,跟随太阳位置的变动绕该中心旋转,为此采用与全自动太阳跟踪装置联动的平行四边形机构,如图1所示。平行四边形具有这样一个特点,即以任意两条邻边的节点为轴改变平行四边形的形状,其两条平行边始终保持平行。遮光球在两个方向的运动都必须以总辐射表图1 太阳散射辐射测量装置遮光原理的被遮光面的中心为转动轴心。在太阳跟踪装置的设计中,总辐射表安装在全自动太阳跟踪装置赤纬轴驱动箱的箱顶平台上,该平台可以提供满足要求的时角轴方向的转动。为了实现实时对太阳的遮光,采用平行四边形机构来解决的是赤纬轴方向的转动。 2 太阳散射辐射测量装置的设计根据遮光原理图1。遮光装置设计如下:a)铰链A 为固定铰链,即与机架相连;b)BE (即遮光杆)为一个构件; c)各长度关系:AB =EF,BE =AF,由此可知ABCD 组成一个平行四边形机构; d)由于A 为固定铰链,所以B 点绕着A 转动,这时BE 杆作围绕D 点的转动。 e)根据平行四边形机构的特点可知,如果测量仪表F 的位置安放在全自动太阳跟踪器箱体上面,并且遮光球E 的位置确定必须满足BE =AF 的长度要求;理论上保证E 点永远围绕F 点转动。也即是

光谱探测背景辐射测量分析

第41卷第11期光电工程V ol.41, No.11 2014年11月Opto-Electronic Engineering Nov, 2014 文章编号：1003-501X(2014)11-0078-06 Background Measurement and Analysis for Spectral Detection CAO Lei1,2,3,4，CHEN Hongbin1,3，QIU Qi2，REN Ge1,3，SHI Jianliang1,3，QI Bo1,3 ( 1. Institute of Optics and Electronics, Chinese Academy of Sciences, Chengdu 610209, China; 2. School of Optoelectronic Information, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu 610054, China; 3. Key Laboratory of Optical Engineering, Chinese Academy of Sciences, Beijing 610209, China; 4. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China ) Abstract: For the spectral detection of weak targets in space in daytime, the spectral radiation characteristics of not only the target itself, but also the skylight background surrounding the target must be known. In this paper, Lowtran software is adopted to analyze the spectral radiation characteristics of the skylight background, and a skylight background measurement equipment is developed to detect the real spectral radiation characteristic of the skylight background in a certain region in western China. The measurement results may provide useful information for the spectral detection of target in space. (Then the measurement results of it are given, which will lay the foundations of the further research of the spectral detection.) Key words: spectral detection; radiation measurement; skylight background CLC No: O433.1Document Code: A doi：10.3969/j.issn.1003-501X.2014.11.013 光谱探测背景辐射测量分析曹雷1,2,3,4，陈洪斌1,3，邱琪2，任戈1, 3，史建亮1, 3，亓波1, 3 ( 1. 中国科学院光电技术研究所，成都 610209； 2. 电子科技大学光电信息学院，成都 610054； 3. 中国科学院光束控制重点实验室，成都 610209； 4. 中国科学院大学，北京 100049 ) 摘要：在白天进行空间微弱目标光谱探测研究中，除了知道目标的光谱特性外，必须知道天光背景光谱辐射特性。本文以Lowtran软件为基础详细分析了天光背景光谱辐射，在此基础上研制了天空背景测量仪对西部某区域天光背景进行实际测试，给出了该地区天光背景的实验测试结果，为后续光谱探测研究奠定了基础。关键词：光谱探测；辐射测量；天光背景 0 Foreword With the higher requirements on the detection of weak target under strong background in the daytime, considering the different characteristics of different targets, spectral detection technology is expected to improve detection capability. For the weak target spectral detection in the daytime, not only spectral characteristics of the target shall be known, characteristics of spectral radiance of skylight background shall also be acknowledged accurately. 收稿日期：2014-05-25；收到修改稿日期：2014-07-01 作者简介：曹雷(1974-)，男(汉族)，安徽宿州人。博士研究生，主要从事光电图像目标检测与跟踪的研究。E-mail：terrytsao@https://www.360docs.net/doc/8b4376151.html,。 https://www.360docs.net/doc/8b4376151.html,

徐州地区太阳辐射强度的计算..

徐州地区太阳辐射强度的计算 1.1 太阳辐射强度的计算基础知识 1.1.1 日地相对运动与赤纬角贯穿地球中心与南北两极相连的线称为地轴。地球除了绕地轴自转以每天(24h)为一个周期外；同时又沿椭圆形轨道围绕太阳进行公转，运行周期约为一年。太阳位于椭圆形的一个焦点上。该椭圆形轨道称为黄道，在黄道平面内长半袖约为152 。短半轴约为；椭圆偏心率不大，1月l 日为近日点，日地距离约；7月1日为远日点时，相差约3％。一年中任一天的日地距离可以表示为： 81.510[10.017sin(2(93)/365)]R n km π=?+- 式中 R --- 日地距离； n --- 为1月1日算起，一年中的第几天；地球的赤道平面与黄道平面的夹角称为赤黄角，它就是地轴与黄道平面法线间的夹角，在一年中的任一时刻皆保持为23.45°。太阳、地球的相对运动如图所示以太为中心的日-地俯视图

以地球为中心的俯视图在地球上任一位置观察太阳在天空中每天的视运动是以年为周期性变化的，并取决于太阳赤纬角的大小。赤纬角δ即正午时的太阳光与地球赤道平面间的夹角。取赤道向北为正方向，而向南为负方向，用δ表示。赤纬角δ从+23.45°到-23.45°变化，它导致地球表面上太阳辐射入射角的变化，使白天的长短随季节性有所不同。在赤道地区，从太阳升起到日落的持续时间为12h。但在较高纬度地区，不同季节其昼长就有相当大变化。赤纬角δ是地球围绕太阳运行规律造成的，它使地球上不同的地理位置所接受到的太阳入射光线方向不同，从而形成地球上一年有四季的变化。一年中有四个特殊日期，即：夏至、冬至、春分、秋分。北半球夏至（6月21日或22日）阳光正射北回归线赤纬角δ=23.45°；北半球冬至（12月22日或21日），太阳光线正射南回归线，δ=-23.45°；春分（3月20日或21日）和秋分（9月22日或23日）太阳正射赤道，赤纬角都为零，地球南北半球昼夜长度相等。赤纬角的日变化可用如下近似表达式计算： δ=+ n 23.45sin[360(284)/365] 式中 n---从1月1日算起一年中的第几天的天数 ; 一年中赤纬角(δ)的变化范围23.45 ±°之间 ; 1.1.2 太阳时和时差

脉冲光辐射源光谱辐射测量方法(标准状态：现行)

I C S17.180.20 K70 中华人民共和国国家标准 G B/T28208 2011 脉冲光辐射源光谱辐射测量方法 S p e c t r o r a d i o m e t r y o f p u l s e do p t i c a l r a d i a t i o n s o u r c e s (C I E105 1993,MO D) 2011-12-30发布2012-09-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局

目次 …………………………………………………………………………………………………………前言Ⅲ…………………………………………………………………………………………………………引言Ⅳ1范围1………………………………………………………………………………………………………2规范性引用文件1…………………………………………………………………………………………3术语和定义1………………………………………………………………………………………………4测量方法2…………………………………………………………………………………………………5测量设备2…………………………………………………………………………………………………5.1阵列型光谱辐射计系统的基本要素2 ………………………………………………………………5.2光谱辐射计的其他性能要求5 ………………………………………………………………………6测量不确定度来源5………………………………………………………………………………………6.1杂散辐射5 ……………………………………………………………………………………………6.2波长定标5 ……………………………………………………………………………………………6.3偏振误差6 ……………………………………………………………………………………………6.4非线性6 ………………………………………………………………………………………………6.5暗电流6 ………………………………………………………………………………………………7测量结果的表述6………………………………………………………………………………………… ………………………………附录A(资料性附录)本标准与C I E105 1993的章节编号对照情况7附录B(资料性附录)本标准与C I E105 1993的技术性差异及其原因8 …………………………… ……………………………………………………附录C(资料性附录)脉冲光源对测量系统的要求9 ………………………………………………………………………附录D(资料性附录)阵列探测器10附录E(资料性附录)测量结果的图像表示12 …………………………………………………………… ……………………………………………………附录F(资料性附录)脉冲L E D光源的实测方法13

实验一、太阳辐射、光照强度和日照百分率的测定1

气象学实验报告班级：植保检11-1 姓名：李舒学号：20116340 实验一、太阳辐射、光照强度和日照时数测定一、实验目的 1.掌握太阳天空辐射表的使用，正确观测太阳直接辐射辐射、散射辐射、净辐射 2.掌握日照计的使用方法，正确光测光照强度 3.掌握日照时数、日照百分率的计算二、实验器材天空辐射表、净辐射表、照度计、紫外线照度计、日照记录纸三、实验原理 1.辐射表示通过感应部位黑白相间的感应器产生热效应，转化为电动势 ): 单位时间内以平行光形式投射到地表单位水平面积上的2.太阳直接辐射(S′ m 太阳辐射能。 3.散射辐射(Ｄ):太阳光线经大气散射后，单位时间内以散射光形式到达地表单位水平面积上的太阳辐射能（散射辐射）。 +Ｄ) : 太阳直接辐射和散射辐射之和，称为太阳总辐射。 4.太阳总辐射(Q= S′ m 5.地面净辐射(B)：单位时间内，单位面积地面所吸收的辐射与放出的辐射之差（也称为地面辐射差额）。四、实验步骤与结果 1.天空辐射表、净辐射表的观测、照度计的观测、紫外照度计的观测

从表1可以看出，图1 天空辐射、直接辐射、净辐射和散射辐射的时间变化规律图2 光照强度的时间变化规律图3 紫外线强度的时间变化规律

2. 日照时数及光照百分率的计算（以雅安为例）（1）1993年9月23日的实照时数= 7.6 h 。（2）1993年9月23日的可照时数= 12h δ = 23.5 sinＮo 因1993年9月23日的Ｎ＝０，所以δ = 23.5 sin0o＝0 则这天的可照时数为12h 日照百分率＝（7.6／12）×100﹪＝63.33﹪ 五、讨论 1.天空辐射、直接辐射、散射辐射、净辐射的日变化由图1可知，天空辐射、直接辐射、净辐射从9点到15点大体上都呈先升高后降低的趋势，且在13点左右达到最大值。由于早上9点太阳未完全升起、大气透明度低等因素，辐射比较弱；随着太阳的升起、大气透明度增加，辐射逐渐增强直至太阳高度角最大时，辐射最强；再随时间推移，辐射减弱。总辐射、直接辐射与太阳高度角呈正相关，而太阳直接辐射越强，散射辐射越弱。２光照强度和紫外线光照强度的日变化由图2、3可知，光照强度和紫外线强度随时间的变化，先升高后降低。因为光照强度和紫外线强度也和太阳高度角呈正相关，而太阳高度角在9点到15点是先增加后降低。３(特定时间)日照时数及日照百分率秋分日和春风日昼夜平分，各为12小时，通过计算得知1993年9月23日雅安的日照时数和日照百分率。实照时数说明太阳直接辐射的时数多少，日照百分率说明晴阴状况。所以这天雅安晴朗，天气比较好。实验二、土壤温度、空气温度及空气湿度的测定一、实验目的 1.熟悉测定气温和低温的几种仪器的构造和原理 2.掌握气温和土壤温度的观测方法 3.了解测定空气温度仪器的构造原理 4.掌握差算空气湿度的方法二、实验器材通风干湿表、百叶箱、地面温度计、最高温度计、最低温度计。三、实验步骤 1.百叶箱空气温度的观测

光谱辐射度计实验指导

光谱辐射度计实验辐射度学、光度学及色度学（以下简称“三度学”）是现代光电信息转换、传输、存储、显示、测量与计量技术的基础，正如“应用光学”和“波动光学”构成光学技术的基础那样，“三度学”已成为现代光学／光电信息工程的基础。光谱辐射度计则是“三度学”中常用的一种检测仪器。光谱辐射度计可以测定主动发光物体（光源）或被动发光物体（反射）的相对光谱能量分布（光的辐射强度与波长的关系曲线），以及“三度学”中的关有参数，如光谱辐射能量（或强度）、亮度、照度、色坐标、色温、主波长、色纯度、显色指数，……，等等。因而被广泛应用于物质的成分分析、材料的结构研究、光电检测、照明工程、建筑、纺织、印染、造纸、印刷、化工、家电、食品等行业（领域）。可以说，凡涉及到光与色的地方，都可能用到光谱辐射度计。一、实验目的（1）掌握光谱辐射度计测量光谱参数的原理；（2）了解PR-655型光谱辐射度计的原理与使用。二、实验原理 PR‐655光谱辐射度计通过物镜或者其他光学配件有效收集光学辐射信号（光信号）。光信号通过反射镜上的孔径光阑到达衍射光栅（参见图2）。光栅把光按波长展开，就像棱镜把白色的光转换成彩虹一样。一个宽带光，例如太阳光是由很多不同波长的光组成的。当衍射光栅暴露在这种类型的光下，它将从多角度反射光线产生一个分散的光谱就像一道彩虹。类似地，如果光栅接触了一种单一光源，比如一束激光，那么只有激光的特定波长的光会被反射。图1 PR‐655简化方框图

图2 PR‐655光谱辐射度计图3 PR‐655光谱测量范围 PR‐655测量波长范围是380 nm～780nm（即电磁波的可见光谱段）（参见图3）。衍射光谱到达CCD探测器。PR—655探测器是由128个单元组成，每个探测器单元均代表不同的颜色。测量时，辐射光通过自适应灵敏度算法在某个特定的时间内被取样测量。自动适配感应器自动地根据光信号的强弱确定合适曝光时间。光测量后，探测器用同样积分时间再次测量探测器的暗电流，然后从每个探测器单元的光测量结果中减去暗电流的光信号贡献值。仪器出厂时已通过相应的校准系数校准光谱数据。校正系数包括波长精确度修正、光谱分布修正和光度修正。波长校准采用的是具有特征光谱的氦灯光源。线光源提供了已知的光谱发射谱线通过光栅分光后投射到多探测器上再通过软件显示。用于波长校准的氦谱线包括388.6nm，447.1 nm，471.3 nm，587.6 nm，667.8 nm，706.5 nm 和728.13 nm，接下来，可用光谱校准系数校准这些数据。这些校准系数确保被测目标光谱能量分布（SPD）和由此计算出的数据（比如CIE 色度值）经过了正确的溯源。最后，校准系数（光度系数）确保光度测试结果的准确性，如亮度或照度。校正后的光谱数据用来计算光度和色度值包括亮度，CIE 1931 x,y 和1976 u’,v’的色坐标。相关色温和主波长。以下是一些基本的光度色度参数计算公式：

设备名称积分球系统及配件

设备名称：积分球系统及配件参考品牌：远方参考型号：HAAS-2000系列采购数量：1套一、基本测量功能： 1）基本测量功能：测试相对光谱功率分布，色品坐标，主波长，峰值波长，光谱纯度，色温，显色指数，半宽度，光通量（配积分球），辐射功率，红色比，色容差等参数，满足国际照明委员会CIE 对光和颜色测量要求。 2）可自动描绘LED/LED 模块/LED 灯具/节能灯/HID灯等各类光源起动后光通量/功率/电压/电流随时间的变化曲线，并可自动判断光源上升时间和稳定时间（判据可由用户自行输入）。 3）具备电压、电流、光通量、波长多档分级及白光LED 色品分区功能，满足LED的快速分选测试。二、配置情况： 1）高精度快速光谱辐射计（实验室级）1台 2）高精度快速光谱辐射计测试与分析软件1份 3）高精度快速光谱辐射计（350-1100nm）1台 4）1.2 米石英光纤1根 5) LED 专用精密测光积分球（Φ0.5m、SPEKTRON 诗贝伦R98涂层）1只 6) 3000K通用标准光源（光通量/色温/光谱标准灯）1只 7) 可编程LED 测试电源1台 8）CIE ALI 辐射强度测量装置1套 9）电脑控制器1套三、主要技术指标： 1. 高精度快速光谱仪技术指标： 1）★探测器：HAMAMATSU TE-cooled背照式CCD，CCD制冷温度：－10℃，稳定度±0.05℃；2）积分时间：9ms-60s； 3）光学平台：光栅：F2.0全息凹面平场光栅；焦距：140mm，狭缝宽度：100um；输入方式：石英光纤； ★CCD象素：1024×128（允许Binning模式）； 4）多色仪：波长范围：350nm-1100nm；波长准确度：±0.3nm；半峰带宽：4nm； ★杂散光：5E-05（应用BWCT技术）； 5）色度参数：