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原文传递基于圆锥曲线光学性质的同轴光发射装置及其发射方法

专利名称：	基于圆锥曲线光学性质的同轴光发射装置及其发射方法
摘要：	本发明公开了一种基于圆锥曲线光学性质的同轴光发射装置及其发射方法。该同轴光发射装置包括框架、反射板、定位机构、灯管、温度传感器、散热机构以及控制器。框架包括设计成百叶窗排布的多块板体。反射板具有抛物柱面和两个反射平面，定位机构包括圆盘一、圆盘二以及至少一组锁紧组件。灯管通过圆盘一与圆盘二改变在顶框中的位置而使其中轴线能与抛物柱面的焦点连线重合。温度传感器用于检测反射板的实时温度。散热机构包括冷热交换系统以及冷水管，冷水管固定在反射板的周围。本发明使灯管产生的热量散发出去，产生平行的线性同轴光，使得灯管发出的光线被充分利用，提高对光源的光利用率，可以很好地模拟自然光的暴晒过程，减少实验误差。
专利类型：	发明专利
申请人：	合肥东莱科技有限公司
发明人：	阮永播;周宁
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T12:00:00+0805
申请号：	CN201911385693.X
公开号：	CN111141663A
代理机构：	合肥市泽信专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	方荣肖
分类号：	G01N17/00;G;G01;G01N;G01N17;G01N17/00
申请人地址：	230088 安徽省合肥市高新区留学生园1-357室
主权项：	1.一种基于圆锥曲线光学性质的同轴光发射装置，其特征在于，其包括：框架(1)，其包括设计成百叶窗排布的多块板体；在其中相对设置的两块板体中，一者为侧板一(3)，另一者为侧板二(4)；反射板(2)，其具有一个抛物柱面(15)和位于抛物柱面(15)相对两侧的两个反射平面(16)；位于抛物柱面(15)的焦点处的光源发出的一部分光线能够在抛物柱面(15)上反射成平行的线性同轴光线一，而另一部分光线能够在反射平面(16)上反射成与线性同轴光线一平行的线性同轴光线二；所述线性同轴光线一与所述线性同轴光线二组合成线性同轴光；定位机构，其包括圆盘一(20)、圆盘二(21)以及至少一组锁紧组件；圆盘一(20)安装在框架(1)上，并能够通过移动而改变在侧板一(3)和侧板二(4)之间的相对位置；圆盘二(21)转动安装在圆盘一(20)上，并能锁定在圆盘一(20)上；每组锁紧组件包括夹块(17)、固定块(18)以及固定搭扣(19)；固定块(18)固定在圆盘二(21)上，并开设一个限位槽一；夹块(17)转动安装在固定块(18)上，且开设一个限位槽二；固定搭扣(19)活动安装在固定块(18)上，并能在夹块(17)转动使所述限位槽一与所述限位槽二组合成一个限位空间时限位夹块(17)转动；以及灯管，其端部限位在所述限位空间中；所述灯管通过圆盘一(20)与圆盘二(21)改变在顶框(8)中的位置而使其中轴线能与抛物柱面(15)的焦点连线重合；至少一个温度传感器，其用于检测反射板(2)的实时温度；散热机构，其包括冷热交换系统以及至少一根冷水管；所述冷水管螺旋式弯曲在框架(1)中，并固定在反射板(2)的周围，以将抛物柱面(15)与反射平面(16)围住；所述冷热交换系统用于向所述冷水管中提供冷却水，并驱使所述冷却水在所述冷水管中定向流动，以吸收并带走反射板(2)上的热量；以及控制器，其用于将所述实时温度与一个预设温度一和一个预设温度二进行比较；在所述实时温度不大于所述预设温度一时，所述控制器驱使所述冷热交换系统停止向所述冷水管提供所述冷却水；在所述实时温度大于所述预设温度一且不大于所述预设温度二时，所述控制器先计算所述实时温度与所述预设温度一的温度差，再在一个预设的温度差-水温对照表中查询出水温，最后驱使所述冷热交换系统向所述冷水管提供所述冷却水，并使所述冷却水的温度达到所述水温；所述温度差与所述水温在所述温度差-水温对照表中存在一一对应的对照关系；在所述实时温度大于所述预设温度二时，所述控制器驱使所述灯管停止发光，并在所述实时温度低于所述预设温度二后启动所述灯管。 2.如权利要求1所述的基于圆锥曲线光学性质的同轴光发射装置，其特征在于，位于框架(1)顶部的板体为顶框(8)；所述同轴光发射装置还包括：偏光玻璃(5)，其安装在顶框(8)的框口中，并用于滤除所述灯管发出的杂散光以及光谱与自然光的光谱相异的光线；其中，所述线性同轴光从偏光玻璃(5)射出。 3.如权利要求1所述的基于圆锥曲线光学性质的同轴光发射装置，其特征在于，反射板(2)为弧形弯折结构；所述同轴光发射装置还包括：托架(13)，其安装在框架(1)上，并具有呈弧形的安装槽；反射板(2)嵌入在所述安装槽中。 4.如权利要求1所述的基于圆锥曲线光学性质的同轴光发射装置，其特征在于，两个反射平面(16)位于抛物柱面(15)的两端，并用于将所述灯管两侧发射的部分光线反射成所述线性同轴光线二。 5.如权利要求4所述的基于圆锥曲线光学性质的同轴光发射装置，其特征在于，反射平面(16)与抛物柱面(15)的延伸方向的夹角为45度。 6.如权利要求1所述的基于圆锥曲线光学性质的同轴光发射装置，其特征在于，所述同轴光发射装置还包括：至少两块垫块(25)，其分别安装在框架(1)的相对两侧上；以及提手(26)，其相对两端分别通过两块垫块(25)安装在框架(1)上。 7.如权利要求2所述的基于圆锥曲线光学性质的同轴光发射装置，其特征在于，所述同轴光发射装置还包括：至少两个把手(9)，其安装在顶框(8)的上；分别与至少两个把手(9)对应的至少两组垫圈(10)，每组垫圈(10)安装在对应的把手(9)上，并抵在框架(1)上；分别与至少两个把手(9)对应的至少两个插销(11)，其一端与对应的把手(9)连接，并插入在顶框(8)中；以及分别与至少两个插销(11)对应的至少两组销孔块(12)，每组销孔块(12)固定在对应的插销(11)的另一端上。 8.如权利要求1所述的基于圆锥曲线光学性质的同轴光发射装置，其特征在于，所述定位机构还包括圆框(22)和圆圈(23)；圆框(22)与圆盘一(20)同轴设置，并固定在圆盘一(20)上；圆圈(23)与圆盘二(21)同轴设置，并固定在圆盘二(21)上；圆框(22)通过转动能够与圆圈(23)相限位，使圆盘一(20)与圆盘二(21)锁定。 9.如权利要求2所述的基于圆锥曲线光学性质的同轴光发射装置，其特征在于，偏光玻璃(5)为矩形玻璃；所述同轴光发射装置还包括：安装组件，其包括至少四块固定块一(27)和至少四块固定块二(28)；固定块一(27)和固定块二(28)均固定在顶框(8)上；偏光玻璃(5)的长边通过固定块一(27)固定在顶框(8)的长度方向上，偏光玻璃(5)的短边通过固定块二(28)固定在顶框(8)的宽度方向上。 10.一种基于圆锥曲线光学性质的同轴光发射方法，其应用于如权利要求1-9中任意一项所述的基于圆锥曲线光学性质的同轴光发射装置中，其特征在于，其包括以下步骤：一、将所述灯管通过所述锁紧组件与圆盘二(21)相固定；二、移动圆盘一(20)并转动圆盘二(21)，使所述灯管中轴线与抛物柱面(15)的焦点连线重合；三、驱使所述灯管发出光线，所述光线在抛物柱面(15)和抛物柱面(15)上反射成平行的线性同轴光；其中，所述光线的光谱与自然光的光谱的相似性达到至少95％；四、检测反射板(2)的实时温度；五、将所述实时温度与一个预设温度一和一个预设温度二进行比较；六、在所述实时温度不大于所述预设温度一时，驱使所述冷热交换系统停止向所述冷水管提供所述冷却水；七、在所述实时温度大于所述预设温度一且不大于所述预设温度二时，所述控制器先计算所述实时温度与所述预设温度一的温度差，再在一个预设的温度差-水温对照表中查询出水温，最后驱使所述冷热交换系统向所述冷水管提供所述冷却水，并使所述冷却水的温度达到所述水温；所述温度差与所述水温在所述温度差-水温对照表中存在一一对应的对照关系；八、在所述实时温度大于所述预设温度二时，所述控制器驱使所述灯管停止发光，并在所述实时温度低于所述预设温度二后启动所述灯管。
所属类别：	发明专利