太阳光模拟装置的制作方法

专利2022-05-09  55


本实用新型涉及太阳光模拟技术领域,具体涉及一种太阳光模拟装置。



背景技术:

相关技术中,在对待测物进行太阳光聚焦灼烧测试时,一般是将待测物直接放在太阳光下进行测试。然而,该测试方法容易受到环境因素影响,在太阳光较弱的时候无法有效地对待测物进行测试,并且操作过程复杂。



技术实现要素:

本实用新型为解决上述技术问题,提供了一种太阳光模拟装置,能够产生与太阳光的特性相匹配的光束,从而确保能够有效地对待测物进行太阳光聚焦灼烧测试,避免了外界环境对其造成的影响,并且操作方便。

本实用新型采用的技术方案如下:

一种太阳光模拟装置,包括:第一镜筒,第一镜筒的第一端开设有第一开口,第一镜筒的第二端开设有第二开口;发光模块,发光模块嵌入第一开口中,其中,发光模块用于发出第一光束;第一透镜,第一透镜嵌入第二开口中,用以对第一光束进行聚焦以生成第二光束;第二镜筒,第二镜筒的第一端开设有第三开口,第二镜筒的第二端开设有第四开口;光阑,光阑固定连接在第一镜筒的第二端和第二镜筒的第一端,用以调整第二光束的辐射量以生成第三光束;第三镜筒,第三镜筒的第一端开设有第五开口,第三镜筒的第二端开设有第六开口,其中,第三镜筒的第一端和第二镜筒的第二端通过螺纹连接;第二透镜,第二透镜嵌入第六开口中,用于对第三光束进行聚焦以生成与太阳光的特性相匹配的第四光束。

所述第一镜筒、所述第二镜筒和所述光阑之间采用螺钉进行固定连接。

所述发光模块包括发光光源、卡箍和导热单元;其中,所述发光光源通过所述卡箍置于所述导热单元内,所述发光光源用于发出所述第一光束;所述导热单元的第一端嵌入所述第一开口中,所述导热单元用于传递所述发光光源产生的热量。

太阳光模拟装置还包括:散热器,其中,所述散热器与所述导热单元的第二端相连,所述散热器用于吸收所述导热单元传递的所述发光光源产生的热量。

所述导热单元的第二端通过螺钉与所述散热器相连。

太阳光模拟装置还包括:风扇,所述风扇与所述散热器相对设置,所述风扇用于将所述散热器中的热量吹入外界环境中。

所述第一透镜和所述第二透镜均由n-bk7材料组成。

本实用新型的有益效果:

本实用新型能够产生与太阳光的特性相匹配的光束,从而确保能够有效地对待测物进行太阳光聚焦灼烧测试,避免了外界环境对其造成的影响,并且操作方便。

附图说明

图1为本实用新型实施例的太阳光模拟装置的爆炸示意图;

图2为本实用新型一个实施例的太阳光模拟装置的光束传播路径示意图;

图3为本实用新型一个实施例的太阳光模拟装置的爆炸示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

图1是根据本实用新型实施例的太阳光模拟装置的爆炸示意图。

如图1所示,本实用新型实施例的太阳光模拟装置10,可包括:第一镜筒100、发光模块200、第一透镜300、第二镜筒400、光阑500、第三镜筒600和第二透镜700。

其中,第一镜筒100的第一端开设有第一开口,第一镜筒100的第二端开设有第二开口;发光模块200嵌入第一开口中,其中,发光模块200用于发出第一光束;第一透镜300嵌入第二开口中,用以对第一光束进行聚焦以生成第二光束,其中,可通过第一压盖800将第一透镜300压紧在第二开口中,并通过螺钉固定在第一镜筒100的第二端(当然也可采用其他的方式,例如,可采用卡扣将第一透镜300嵌入第二开口中);第二镜筒400的第一端开设有第三开口,第二镜筒400的第二端开设有第四开口;光阑500固定连接在第一镜筒100的第二端和第二镜筒400的第一端,用以调整第二光束的辐射量以生成第三光束;第三镜筒600的第一端开设有第五开口,第三镜筒600的第二端开设有第六开口,其中,第三镜筒600的第一端和第二镜筒400的第二端通过螺纹连接;第二透镜700嵌入第六开口中,用于对第三光束进行聚焦以生成与太阳光的特性相匹配的第四光束,其中,可通过第二压盖900将第二透镜700压紧在第六开口中,第二压盖900可通过螺纹连接的方式与第三镜筒600的第二端相连。其中,第一透镜300和第二透镜700均采用两个双胶合透镜构成,并且,第一透镜300和第二透镜700均由n-bk7材料组成。

根据本实用新型的一个实施例,如图1所示,第一镜筒100、第二镜筒400和光阑500之间采用螺钉进行固定连接。也就是说,光阑500置于第一镜筒100和第二镜筒400之间,可采用螺钉将第一镜筒100、光阑500和第二镜筒400连接并固定。

根据本实用新型的一个实施例,如图1所示,所述发光模块200可包括发光光源210、卡箍220和导热单元230。其中,发光光源210通过卡箍220置于导热单元230内,发光光源210用于发出第一光束;导热单元230的第一端嵌入第一开口中,导热单元230用于传递发光光源210产生的热量。其中,发光光源210可为短弧氙灯。

具体而言,基于上述实施例的太阳光模拟装置10,如图2所示,发光光源230的发光中心在第一透镜300的焦点处,光阑500的中心和第二透镜700的焦点在同一光轴上。发光光源230在发出第一光束后,可先通过第一透镜300进行第一次聚焦以生成第二光束,再通过调整光阑500孔径的大小以调整第二光束的辐射量,即调整光亮程度,以生成第三光束,然后通过旋转第三镜筒600来调整第二透镜700与光阑500之间的距离(针对第二透镜700与第三镜筒600的不同的嵌入方式,可采用不同的方式来调整第二透镜700与光阑500之间的距离),以调整第三光束的焦距,即可通过第二透镜对第三光束进行再次聚焦以生成光斑均匀、光束准直、光谱与太阳光特性相匹配的第四光束。

由此,通过太阳光模拟装置能够产生与太阳光的特性相匹配的光束,从而确保能够有效地对待测物进行太阳光聚焦灼烧测试,避免了外界环境对其造成的影响,并且操作方便。

需要说明的是,在发光光源210发光的过程中,其温度会越来越高,当温度达到一定高度时,会烧毁发光光源,因此,本实用新型实施例中,还设置了导热单元230,其中,该导热单元230可为具有较高的热传导率的陶瓷绝缘体,通过该导热单位230能够将发光光源210的热量传递出去,以便于对发光光源210进行降温。

下面结合具体实施例来详细说明如何对发光光源210进行降温。

根据本实用新型的一个实施例,如图3所示,太阳光模拟装置10还可包括散热器1000,其中,散热器1000与导热单元230的第二端相连,散热器1000用于吸收导热单元230传递的发光光源210产生的热量。其中,导热单元230的第二端可通过螺钉与散热器1000相连。

具体而言,散热器1000可为水冷散热器,作为一种可能的实施方式,导热单元230可将发光光源210产生的热量传递至散热器1000中,以通过散热器1000直接进行降温,从而降低发光光源210的温度。

需要说明的导热单元230除了具有较高的热传导率,还具有良好的绝缘性能,以将发光光源210与各镜筒以及散热器1000隔开,避免发生短路。

根据本实用新型的一个实施例,如图3所示,太阳光模拟装置10还可包括风扇1100,其中,风扇1100与散热器1000相对设置,风扇1100用于将散热器1000中的热量吹入外界环境中。

具体而言,作为另一种可能的实施方式,散热器1000在吸收由导热单元230传递的发光光源210产生的热量后,还可通过风扇1100采用强迫对流的形式将散热器1000的中的热量吹入外界环境中,从而实现降低发光光源210的温度。

综上所述,根据本实用新型实施例的太阳光模拟装置,在第一镜筒的两端分别开设第一开口和第二开口,发光模块嵌入第一开口中用于发出第一光束,并通过嵌入所述第二开口中的第一透镜对所述第一光束进行聚焦以生成第二光束,在第二镜筒的两端分别开设第三开口和第四开口,通过固定连接在所述第一镜筒的第二端和所述第二镜筒的第一端的光阑调整所述第二光束的辐射量以生成第三光束,在第三镜筒的两端分别开设第五开口和第六开口,通过嵌入第六开口中的第二透镜对第三光束进行聚焦以生成与太阳光的特性相匹配的第四光束。由此,能够产生与太阳光的特性相匹配的光束,从而确保能够有效地对待测物进行太阳光聚焦灼烧测试,避免了外界环境对其造成的影响,并且操作方便。

在本实用新型的描述中,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必针对相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本实用新型的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本实用新型的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(ram),只读存储器(rom),可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解,本实用新型的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(pga),现场可编程门阵列(fpga)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外,在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本实用新型的限制,本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。


技术特征:

1.一种太阳光模拟装置,其特征在于,包括:

第一镜筒,所述第一镜筒的第一端开设有第一开口,所述第一镜筒的第二端开设有第二开口;

发光模块,所述发光模块嵌入所述第一开口中,其中,所述发光模块用于发出第一光束;

第一透镜,所述第一透镜嵌入所述第二开口中,用以对所述第一光束进行聚焦以生成第二光束;

第二镜筒,所述第二镜筒的第一端开设有第三开口,所述第二镜筒的第二端开设有第四开口;

光阑,所述光阑固定连接在所述第一镜筒的第二端和所述第二镜筒的第一端,用以调整所述第二光束的辐射量以生成第三光束;

第三镜筒,所述第三镜筒的第一端开设有第五开口,所述第三镜筒的第二端开设有第六开口,其中,所述第三镜筒的第一端和第二镜筒的第二端通过螺纹连接;

第二透镜,所述第二透镜嵌入所述第六开口中,用于对第三光束进行聚焦以生成与太阳光的特性相匹配的第四光束。

2.根据权利要求1所述的太阳光模拟装置,其特征在于,所述第一镜筒、所述第二镜筒和所述光阑之间采用螺钉进行固定连接。

3.根据权利要求1所述的太阳光模拟装置,其特征在于,所述发光模块包括发光光源、卡箍和导热单元;其中,

所述发光光源通过所述卡箍置于所述导热单元内,所述发光光源用于发出所述第一光束;

所述导热单元的第一端嵌入所述第一开口中,所述导热单元用于传递所述发光光源产生的热量。

4.根据权利要求3所述的太阳光模拟装置,其特征在于,还包括:散热器,其中,所述散热器与所述导热单元的第二端相连,所述散热器用于吸收所述导热单元传递的所述发光光源产生的热量。

5.根据权利要求4所述的太阳光模拟装置,其特征在于,所述导热单元的第二端通过螺钉与所述散热器相连。

6.根据权利要求5所述的太阳光模拟装置,其特征在于,还包括:

风扇,所述风扇与所述散热器相对设置,所述风扇用于将所述散热器中的热量吹入外界环境中。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的太阳光模拟装置,其特征在于,所述第一透镜和所述第二透镜均由n-bk7材料组成。

技术总结
本实用新型提供了一种太阳光模拟装置,其中,该装置包括:第一镜筒,第一镜筒的两端分别开设有第一开口和第二开口;发光模块,嵌入第一开口中,用于发出第一光束;第一透镜,嵌入第二开口中,用以对第一光束进行聚焦以生成第二光束;两端分别开设有第三开口和第四开口的第二镜筒;固定连接在第一镜筒的第二端和第二镜筒的第一端的光阑,调整第二光束的辐射量以生成第三光束;第三镜筒,第三镜筒的两端分别开设有第五开口和第六开口,其中,第三镜筒的第一端和第二镜筒的第二端通过螺纹连接;第二透镜,第二透镜嵌入第六开口中,用于对第三光束进行聚焦以生成与太阳光的特性相匹配的第四光束。从而能够有效地对待测物进行太阳光聚焦灼烧测试。

技术研发人员:何箐;仓健;严帅;徐丽娜;包国栋
受保护的技术使用者:常州星宇车灯股份有限公司
技术研发日:2020.11.23
技术公布日:2021.06.29

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