Jak zajišťuje solární simulační lampa řady P&X přesnost světelného místa strukturální stabilitou?

Jako klíčové zařízení pro testování fotovoltaických, fotokatalytických a fotoelektrických odezvových zařízení je jádro funkcí sluneční simulační lampy reprodukovat solární spektrum a vydat stabilní světelné místo. Tradiční systémy světelného zdroje však často způsobují, že se optické komponenty posunou v důsledku mechanických vibrací (jako je manipulace s zařízením, vibrace laboratorní tabulky) nebo změny teploty (jako je zvýšení teploty okolí, zahřívání zdroje světla), což zase způsobuje problémy, jako je zkreslení světla a snižování uniformity. Řada P&X řeší tento průmyslový bod bolesti od kořene prostřednictvím integrovaného pevného designu reflektoru a čočky a poskytuje spolehlivou záruku pro vysoce přesné optické testování.

Hlavní výhoda integrovaného pevného designu
Série P&X používá slitinu hliníku na úrovni letectví jako hlavní materiál pevné držáku. Modulus jeho Young (tuhost) je o 40% vyšší než u běžné slitiny hliníku, která může účinně odolávat deformaci způsobené mechanickými vibracemi. Současně je povrch držáku potažen keramickým povlakem s nízkým koeficientem tepelné roztažnosti (CTE), takže celková hodnota CTE je kontrolována v rámci 2,5 × 10⁻⁶/℃, což je mnohem nižší než CTE optického skla (7 x 10⁻⁶/℃), čímž se sníží změny teploty.

Upevňovací kroužky čočky a reflektoru jsou vyrobeny ze slitiny titanu, která má lepší pevnost a tuhost než tradiční nerezová ocel, a díky přesnému zpracování je rovinnost kontaktního povrchu s optickým prvkem zajištěna ≤ 0,01 mm, což zabrání optické odchylce způsobené napětím na sestavení.

Fixní držák přijímá strukturu příhradového nosníku a rozložení napětí klíčových uzlů je optimalizováno pomocí analýzy konečných prvků (FEA), což zvyšuje celkovou rigiditu o 30%. Při vibračním testu struktura vydrží dopad zrychlení 10 g a posunutí optického prvku je <0,02 mm, což je mnohem vyšší než průmyslový standard 0,1 mm.

Kromě toho spojení mezi držákem a optickým prvkem přijímá design „tříbodové plovoucí podpory“, který umožňuje prvku mírně pohybovat specifickým směrem během tepelné roztažení a kontrakce, přičemž zachovává přesnost polohy prostřednictvím elastického předpětí. Tento návrh se nejen vyhýbá koncentraci napětí způsobené tuhým připojením, ale také zajišťuje stabilitu při dlouhodobém používání.

Výroba tepla ze zdrojů světla je hlavním faktorem způsobujícím změny teploty. Řada P&X integruje na zadní straně zdroje světla vysoký tepelný tepelnou vodivostí a spolupracuje s cirkulujícím systémem chlazení vody pro kontrolu teplotní kolísání zdroje světla v rámci ± 1 ° C. Současně je vnitřek držáku naplněn izolačním materiálem airgel, který blokuje vedení tepla do optického prvku, takže teplotní gradient čočky a reflektor je ≤ 0,5 ° C/cm.

Pro další kompenzaci tepelné deformace přijímá držák bimetalickou kompenzační strukturu. Když teplota stoupá, kompenzační list automaticky upravuje rozteč fixačního kroužku, aby kompenzoval rozměrové změny způsobené tepelnou roztažností. Pokusy ukázaly, že tato technologie může snížit posun optických prvků o 60%.

Cesta implementace technologie: Úplná kontrola procesu od návrhu k ověření
Upevňovací kroužky čočky a reflektoru jsou vyráběny CNC obráběcího centra (CNC) s drsností povrchu RA <0,4 μm, což zajišťuje, že na kontaktním povrchu nedochází k mikroskopické deformaci s optickým prvkem. Během montážního procesu laserový interferometr monitoruje rovinnost a paralelismus komponent v reálném čase a automaticky se alarmuje, když odchylka přesáhne 0,005 mm.

Sestava integrovaného pevného držáku přijímá modulární design a každá komponenta je spojena s vysokou přesnou polohovacím kolíkem a šroubem a chyba sestavy je ≤ 0,02 mm. Po dokončení sestavy se provádí 24hodinový test stárnutí, aby se zajistilo, že strukturální stabilita splňuje požadavky na návrh.

Pro ověření strukturální stability prošla řada P&X řadu přísných testů:
Vibrační test: Simulujte vibrační prostředí Během přepravy je frekvenční rozsah 5-200 Hz, zrychlení je 10 g a trvá 1 hodinu. Offset optického prvku je ≤ 0,02 mm;
Test teplotního cyklu: extrémní teplotní cyklus od -40 ℃ do 80 ℃, každý cyklus je 24 hodin, celkem 10 cyklů a změny uniformity bodů ≤2%;
Test mokrého tepla: 1000 hodin v prostředí 85 ℃/85%RH, žádná koroze nebo posun optických složek.

Stopová uniformita řady P&X je kvantitativně vyhodnocena pomocí softwaru CCD s vysokým rozlišením CCD a analýzou SPOT. Pokusy ukazují, že na standardní pracovní vzdálenosti (500 mm) je rozdíl intenzity v každém bodě místa ≤ 5%a po 1000 hodinách nepřetržitého provozu je změna uniformity ≤ 1%, což výrazně převyšuje průmyslový standard 10%.

Scénáře hodnoty a aplikací průmyslu
Při testování účinnosti solárních buněk uniformita Spot přímo ovlivňuje přesnost křivky I-V. Stabilita série P&X může snížit chybu testu účinnosti na ± 0,5%, což poskytuje spolehlivý základ pro výzkum materiálu a vývoj a optimalizaci procesů.

Fotodegradační experimenty jsou vysoce citlivé na podmínky osvětlení. Strukturální stabilita řady P&X zajišťuje opakovatelnost experimentálních výsledků, vyhýbá se chybám způsobeným offsetem zdroje světla a poskytuje stabilní platformu pro hodnocení výkonu fotokatalyzátorů.

Při detekci defektů nekontaktních povrchů je jednotnost botu Sluneční simulátor série P & x může zlepšit přesnost identifikace defektů. Například při detekci EL fotovoltaických modulů lze trhliny na úrovni mikronu jasně rozlišit, aby pomohly kontrole kvality produktu.