本发明涉及一种原位检测装置及方法，属于空间模拟试验。
背景技术：
1、太阳模拟器是空间环境地面模拟试验的重要组成部分，能够准确地模拟太阳辐照的准直性、均匀性和光谱特性，具有较高的空间外热流模拟精度，主要用于航天器的热平衡试验、材料老化试验等。太阳辐照能量的均匀度是评价太阳模拟器辐照特性的重要指标之一。
2、目前，通常采用太阳电池阵列来检测太阳辐照能量的均匀度，针对不同辐照面积需要设计不同的太阳电池阵列，该方法操作复杂、通用性较差；此外，还可以通过机构搭载单块太阳电池在太阳辐照面内进行扫描来进行均匀度检测，然而目前这种方法仅能够在大气环境下进行，无法实现真空低温环境下的原位检测。上述方法均是检测太阳辐照能量的平面均匀度，而在特定的情况下，需要给出太阳辐照能量的空间均匀度。
3、综上所述，本发明给出一种能够在真空低温环境下实现太阳辐照能量空间均匀度原位检测的方法，用来弥补当前方法存在的不足。
技术实现思路
1、本发明为解决现有方法仅能够在大气环境下进行，无法实现真空低温环境下原位检测的问题，进而提出一种太阳辐照能量空间均匀度的原位检测装置及方法。
2、本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明所述原位检测装置包括真空容器、太阳模拟器、原位机构、检测探头、运动控制系统、数据采集器和终端软件；
3、太阳模拟器安装在真空容器的顶部，原位机构设置在真空容器内的底部，检测探头安装在原位机构的检测探头安装平面上，运动控制系统与原位机构连接，配置在计算机内的终端软件用于实现对运动控制系统的控制，数据采集器的信号接收端与检测探头的信号发射端连接。
4、进一步的，还包括铝箔和多个接地线；
5、铝箔包覆在真空容器的真空舱内电缆上，包覆的厚度大于或等于1mm，多个接地线对真空舱内电缆表层的铝箔进行分段接地。
6、所述检测探头是硅光电池模块，硅光电池模块测量太阳辐照能量并转化为毫伏电压输出。
7、进一步的，运动控制系统包括伺服电机、旋转变压器、伺服驱动器和运动控制器；
8、伺服电机与原位机构的运动轴连接，旋转变压器检测原位机构的运动位置，伺服驱动器与伺服电机连接，伺服驱动器通过ethercat总线连接运动控制器运动控制器通过ethernet连接终端软件的计算机，终端软件通过运动控制器实现对原位机构的远程监控。
9、进一步的，终端软件通过modbus tcp连接运动控制系统并与之实现数据交互，终端软件通过远动控制系统实现原位机构的远程监控。
10、进一步的，终端软件通过modbus rtu连接数据采集器并与之实现数据交互。
11、本发明所述原位检测方法的具体步骤包括：
12、步骤1、开启真空分子泵，建立真空容器的真空环境，通入低温液氮，建立真空容器的低温环境；
13、步骤2、太阳模拟器的辐照度选择两个太阳常数，太阳辐照区大于φ1000mm，等待太阳模拟器稳定一分钟后，开始辐照能量原位测量；
14、步骤3、将检测探头安装在原位机构的检测探头安装平面的中心位置，通过终端软件控制原位机构在x方向上；
15、步骤4、原位机构在进行空间运动过程中，运动控制系统实时采集原位机构的检测探头安装平面的中心位置信息，数据采集器实时采集太阳辐照能量；
16、步骤5、运动控制系统和数据采集器将采集的信息实时上传给终端软件，终端软件对原位机构的位置信息和太阳辐照能量进行时空匹配，生成空间均匀度检测结果。
17、进一步的，步骤1中当真空度低于5×10-3pa、热沉温度低于100k时，开启太阳模拟器。
18、进一步的，步骤3中每隔20mm在原位机构的y、z平面内进行米字型运动，米字型运动轨迹区域不超过φ1000mm。
19、本发明的有益效果是：
20、1、本发明提供的一种太阳辐照能量空间均匀度的原位检测方法，对检测系统进行环境适应性设计和运动精度补偿，有效拓展了大气环境下太阳辐照能量检测系统的工作场景，能够实现在真空低温试验舱内的太阳辐照能量原位检测；
21、2、本发明提供的一种太阳辐照能量空间均匀度的原位检测方法，不仅能够实现太阳辐照能量的平面均匀度检测，而且实现了太阳辐照能量的空间均匀度检测，具备更大的检测空间和更完善的检测结果；
22、3、本发明提供的一种太阳辐照能量空间均匀度的原位检测方法，对电缆进行电磁屏蔽，对检测信号进行运算放大，降低了信号传输过程中的干扰，太阳辐照能量的检测结果更稳定；
23、4、本发明提供的一种太阳辐照能量空间均匀度的原位检测方法，可通过原位机构搭载能量检测模块自动运行，实时测量太阳辐照能量，并可通过终端软件生成均匀度检测结果，检测过程更简单、高效和智能。
1.一种太阳辐照能量空间均匀度的原位检测装置，其特征在于，包括真空容器(1)、太阳模拟器(2)、原位机构(4)、检测探头(5)、运动控制系统(6)、数据采集器(7)和终端软件(8)；
2.根据权利要求1所述的一种太阳辐照能量空间均匀度的原位检测装置，其特征在于，还包括铝箔(16)和多个接地线(17)；
3.根据权利要求1所述的一种太阳辐照能量空间均匀度的原位检测装置，其特征在于，所述检测探头(5)是硅光电池模块，硅光电池模块测量太阳辐照能量并转化为毫伏电压输出。
4.根据权利要求1所述的一种太阳辐照能量空间均匀度的原位检测装置，其特征在于，运动控制系统(6)包括伺服电机(18)、旋转变压器(19)、伺服驱动器(20)和运动控制器(21)；
5.根据权利要求1所述的一种太阳辐照能量空间均匀度的原位检测装置，其特征在于，终端软件(8)通过modbus tcp连接运动控制系统(6)并与之实现数据交互，终端软件(8)通过远动控制系统实现原位机构(4)的远程监控。
6.根据权利要求1所述的一种太阳辐照能量空间均匀度的原位检测装置，其特征在于，终端软件(8)通过modbus rtu连接数据采集器(7)并与之实现数据交互。
7.一种太阳辐照能量空间均匀度的原位检测方法，其特征在于，具体步骤包括：
8.根据权利要求7所述的一种太阳辐照能量空间均匀度的原位检测方法，其特征在于，步骤1中当真空度低于5×10-3pa、热沉温度低于100k时，开启太阳模拟器(2)。
9.根据权利要求7或8所述的一种太阳辐照能量空间均匀度的原位检测方法，其特征在于，步骤3中每隔20mm在原位机构(4)的y、z平面内进行米字型运动，米字型运动轨迹区域不超过φ1000mm。
