Cum asigură exactitatea locului de lumină prin stabilitate structurală?

Ca dispozitiv cheie pentru testarea dispozitivelor de răspuns fotovoltaice, fotocatalitice și fotoelectrice, funcția de bază a lămpii de simulare solară este de a reproduce spectrul solar și de a ieși la un punct de lumină stabil. Cu toate acestea, sistemele tradiționale de sursă de lumină determină adesea componente optice din cauza vibrațiilor mecanice (cum ar fi manipularea echipamentelor, vibrațiile tabelului de laborator) sau modificările de temperatură (cum ar fi creșterea temperaturii ambientale, încălzirea sursei de lumină), care la rândul său provoacă probleme precum distorsiunea la punctul ușor și reducerea uniformității. Seria P&X rezolvă acest punct de durere al industriei de la rădăcină prin proiectarea fixă ​​integrată a reflectorului și a obiectivului, oferind o garanție fiabilă pentru testarea optică de înaltă precizie.

Avantajul principal al designului fix integrat
Seria P&X folosește aliaj de aluminiu de calitate aviație ca material principal al suportului fix. Modulul său (rigiditatea) tânărului său este cu 40% mai mare decât cel al aliajului obișnuit de aluminiu, ceea ce poate rezista efectiv deformării cauzate de vibrații mecanice. În același timp, suprafața suportului este acoperită cu o acoperire ceramică cu un coeficient scăzut de expansiune termică (CTE), astfel încât valoarea CTE generală este controlată în 2,5 × 10⁻⁶/℃, care este mult mai mică decât CTE a CTE a sticlei optice (7 × 10⁻⁶/℃), reducând astfel modificările din sticlă optică (7 × 10⁻⁶/℃), reducând astfel modificările de dimensiuni optice (7 × 10⁻⁶/℃), reducând astfel modificările de dimensiuni optice.

Inelele de fixare ale lentilei și reflectorului sunt confecționate din aliaj de titan, care are o rezistență și o rigiditate mai bună decât oțelul inoxidabil tradițional, iar prin procesarea preciziei, planeitatea suprafeței de contact cu elementul optic este asigurată a fi ≤0,01mm, evitând abaterea optică cauzată de stresul de asamblare.

Suportul fix adoptă o structură de truss, iar distribuția de stres a nodurilor cheie este optimizată prin analiza elementelor finite (FEA), ceea ce crește rigiditatea generală cu 30%. În testul de vibrații, structura poate rezista la impactul accelerației de 10 g, iar deplasarea elementului optic este ≤0.02mm, care este mult mai mare decât standardul industriei de 0,1 mm.

În plus, conexiunea dintre paranteză și elementul optic adoptă un design „suport plutitor în trei puncte”, care permite elementului să se deplaseze ușor într-o direcție specifică în timpul expansiunii și contracției termice, menținând în același timp precizia de poziționare prin preîncărcare elastică. Acest design nu numai că evită concentrația de stres cauzată de conexiunea rigidă, dar asigură și stabilitatea utilizării pe termen lung.

Generarea de căldură din surse de lumină este principalul factor care provoacă modificări de temperatură. Seria P&X integrează o radiație de căldură de grafen de conductivitate termică ridicată pe partea din spate a sursei de lumină și cooperează cu un sistem de răcire a apei circulante pentru a controla fluctuația temperaturii sursei de lumină în ± 1 ° C. În același timp, interiorul suportului este umplut cu material de izolare ai aerului pentru a bloca conducerea căldurii la elementul optic, astfel încât gradientul de temperatură al obiectivului și reflectorul să fie ≤0,5 ° C/cm.

Pentru a compensa în continuare deformarea termică, paranteza adoptă o structură de compensare bimetalică. Când temperatura crește, foaia de compensare reglează automat distanța inelului de fixare pentru a compensa modificările dimensionale cauzate de expansiunea termică. Experimentele au arătat că această tehnologie poate reduce compensarea elementelor optice cu 60%.

Calea de implementare a tehnologiei: Controlul complet al procesului de la proiectare la verificare
Inelele de fixare ale lentilei și reflectorul sunt fabricate de un centru de prelucrare CNC (CNC), cu o rugozitate de suprafață RA≤0,4 μm, asigurându -se că nu există o deformare microscopică pe suprafața de contact cu elementul optic. În timpul procesului de asamblare, interferometrul laser monitorizează planeitatea și paralelismul componentelor în timp real și alarmează automat atunci când abaterea depășește 0,005mm.

Ansamblul suportului fix integrat adoptă un design modular, iar fiecare componentă este conectată printr-un pin și șurub de poziționare de înaltă precizie, iar eroarea de asamblare este ≤0.02mm. După finalizarea ansamblului, se efectuează un test de îmbătrânire de 24 de ore pentru a se asigura că stabilitatea structurală respectă cerințele de proiectare.

Pentru a verifica stabilitatea structurală, seria P&X a trecut o serie de teste riguroase:
Test de vibrații: Simulați mediul vibrației în timpul transportului, intervalul de frecvență este 5-200Hz, accelerația este de 10g și durează 1 oră. Offsetul elementului optic este ≤0.02mm;
Testul ciclului de temperatură: ciclu de temperatură extremă de la -40 ℃ la 80 ℃, fiecare ciclu este de 24 de ore, un total de 10 cicluri, iar uniformitatea spotului se modifică ≤2%;
Test de căldură umedă: 1000 de ore într -un mediu de 85 ℃/85%RH, fără coroziune sau compensare a componentelor optice.

Uniformitatea spot a seriei P&X este evaluată cantitativ printr-o cameră CCD de înaltă rezoluție și un software de analiză a spotului. Experimentele arată că la o distanță de lucru standard (500mm), diferența de intensitate în fiecare punct al locului este ≤5%, iar după 1000 de ore de funcționare continuă, schimbarea uniformității este ≤1%, depășind cu mult standardul industriei de 10%.

Valoarea industriei și scenariile de aplicare
În testarea eficienței celulelor solare, uniformitatea spotului afectează în mod direct precizia curbei I-V. Stabilitatea spot a seriei P&X poate reduce eroarea de testare a eficienței la ± 0,5%, oferind o bază fiabilă pentru cercetarea materială și dezvoltarea și optimizarea proceselor.

Experimentele de fotodegradare sunt extrem de sensibile la condițiile de iluminare. Stabilitatea structurală a seriei P&X asigură repetabilitatea rezultatelor experimentale, evită erorile cauzate de compensarea sursei de lumină și oferă o platformă stabilă pentru evaluarea performanței fotocatalizatorilor.

În detectarea defectelor de suprafață fără contact, uniformitatea spotului a P&X Series Sun Simulator Light poate îmbunătăți precizia identificării defectelor. De exemplu, în detectarea EL a modulelor fotovoltaice, fisurile la nivel micron pot fi distinse în mod clar pentru a ajuta controlul calității produsului.