CN103616093A - 一种光斑热流密度分布测试*** - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光斑热流密度分布测试***，包括陶瓷安装座，陶瓷安装座一端固定在前端盖板的圆孔位置，另一端连接转轴；若干温度传感器布置于陶瓷安装座测试安装面上；输入输出模块；数据处理模块；数据显示模块；安装有减速机的后端盖板；顶板；底板；中间支撑板，中间支撑板中间设置圆孔用于穿过转轴；两个侧板；转轴另一端连接减速机；减速机，减速机上安装驱动电机；驱动电机，所述驱动电机驱动所述减速机转动，传递至所述转轴带动所述陶瓷安装座转动。能够测试出整个截面的光斑的热流密度分布是否均匀，避免聚光器***误差造成光斑热流密度分布不均匀造成的吸热器热端部件烧毁，甚至引起工质泄露或者***。

Description

一种光斑热流密度分布测试***

技术领域

本申请涉及碟式太阳能发电***技术领域，更具体地说，涉及一种光斑热流密度分布测试***。

背景技术

太阳能热发电利用具有越来越重要的社会和经济意义。而太阳能热发电利用的一种重要技术是碟式***，即通过碟式聚光器将太阳能进行汇聚，然后转化为热能，再由热机转化为机械能，进而通过电机转化为电能。这种方式具有非常灵活的模块化部署能力、很高的光热转化效率，以及很高的利用系数，因而受到关注和重视。

吸热器作为碟式太阳能发电***的关键部件，其作用是吸收聚光装置汇聚的太阳光能，并将其转化为热能。一旦因为聚光装置造成光斑热流密度分布不均匀，将导致吸热器热端部件升温过快进而熔毁，甚至引起工质泄露或***，造成严重的后果，所以吸热器对聚光装置产生的光斑热流密度分布有很高的要求。但是，现有技术中，还没有对于光斑热流密度分布规律进行可靠测试的装置。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种光斑热流密度分布测试***，对聚光器的光斑热流密度进行测试，避免碟式发电***运行时吸热器热端部件由于光斑热流密度分布不均匀生成热点，从而导致局部升温引起过热损坏，保证了发电***的运行安全。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种光斑热流密度分布测试***，包括：外壳，驱动装置，测试装置；

所述测试装置包括：陶瓷安装座（1），所述陶瓷安装座一端固定在前端盖板（5）的圆孔位置，另一端连接转轴（2）；若干温度传感器布置于陶瓷安装座测试安装面上；输入输出模块，用于将温度传感器的信号转化为可读数据；数据处理模块，用于在陶瓷安装座测试安装面旋转不同角度下，对输入输出模块转化的数据进行处理得出各个位置光斑数据；数据显示模块，用于显示所述数据处理模块得出的所述光斑数据；

所述外壳包括：前端盖板（5），前端盖板中间设置圆孔用于放置所述安装座测试安装面；安装有减速机（3）的后端盖板（8）；顶板（9）；底板（6）；中间支撑板（7），中间支撑板中间设置圆孔用于穿过转轴（2）；两个侧板（10）；

所述驱动装置包括：转轴（2），一端连接陶瓷安装座（1），另一端连接减速机（3）；减速机上安装驱动电机（4），降低驱动电机转速；所述驱动电机驱动所述减速机转动，传递至所述转轴带动所述陶瓷安装座转动一定角度。

优选的，所述陶瓷安装座测试安装面上布置温度传感器安装孔，所述陶瓷安装座内部中空用于减重和布置线路，并在中间设置有加强筋用以加强机械强度，圆锥体表面设有若干散热孔。

优选的，所述温度传感器安装孔内设有内螺纹，所述温度传感器设有与安装孔内螺纹相应的外螺纹。

优选的，所述前端盖板由左前端盖板和右前端盖板两块板组合而成。

优选的，分别在所述顶板和所述底板上设置有两个T型槽，用于安装所述前端盖板，所述后端盖板；并设置有两个槽，用于安装所述两个侧板；

所述前端盖板，所述后端盖板相应的边缘设置为T字型。

优选的，在所述底板上设置有若干矩形散热孔。

优选的，在所述两个侧板上设置有均匀布置的若干散热孔。

优选的，在所述中间支撑板上设置若干减重孔。

优选的，所述减重孔为：扇形孔。

优选的，还包括打印机，所述打印机连接所述数据处理模块，将处理后的数据打印存档。

从上述的技术方案可以看出，本申请提供的光斑热流密度分布测试***，具有直接对光斑进行测试能力。经聚光器汇聚的阳光汇聚在各个温度传感器上，进而得到各个温度传感器位置的光斑热流密度分布，将陶瓷安装座旋转一定角度，这样得到了不同位置的温度传感器的另一组数据，以此类推，经过多次旋转，得到多组数据，最后综合整理得出整个截面的光斑的热流密度分布是否均匀，避免聚光器***误差造成光斑热流密度分布不均匀造成的吸热器热端部件烧毁，甚至引起工质泄露或者***，造成严重的后果，保证了发电***的安全运行。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例公开的一种光斑热流密度分布测试***结构图；

图2为本申请实施例公开的一种温度传感器安装孔的分布图；

图3为本申请实施例公开的一种陶瓷安装座测试剖视图；

图4为本申请实施例公开的单个温度传感器局部安装剖视图；

图5为本申请实施例公开的一种底板正视图；

图6为本申请实施例公开的一种底板侧视图；

图7为本申请实施例公开的一种顶板的正视图；

图8为本申请实施例公开的一种顶板的侧视图；

图9为本申请实施例公开的一种前端盖板的正视图；

图10为本申请实施例公开的一种前端盖板的侧视图；

图11为本申请实施例公开的一种中间支撑板的正视图；

图12为本申请实施例公开的一种侧板的正视图；

图13为本申请实施例公开的一种侧板的侧视图；

图14为本申请实施例公开的一种光斑热流密度分布测试***部分图示。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请核心在于提供一种光斑热流密度分布测试***，该测试***测试聚光器***所产生的光斑热流密度分布状况，避免聚光器***误差引起光斑热流密度分布不均匀造成的吸热器热端部件烧毁，甚至引起工质泄露或者***，保证发电***的运行安全。

图1为本实施例公开的一种光斑热流密度分布测试***，包括：外壳，驱动装置，测试装置。

测试装置包括：陶瓷安装座1，陶瓷安装座一端固定在前端盖板5的圆孔位置，另一端连接转轴2，陶瓷安装座测试安装面上布置若干温度传感器安装孔，温度传感器安装孔内设有内螺纹，温度传感器设有与安装孔的内螺纹相应的外螺纹。陶瓷安装座内部中空用于减重和布置线路，并在中间设置有加强筋用以加强机械强度，圆锥体表面设若干散热孔。若干温度传感器，布置于陶瓷安装座测试安装面上；输入输出模块，用于将温度传感器的信号转化为可读数据；数据处理模块，用于在陶瓷安装座测试安装面旋转不同角度下，对输入输出模块转化的数据进行处理得出各个位置光斑数据；数据显示模块，用于显示所述数据处理模块得出的所述光斑数据。

外壳包括：前端盖板5，前端盖板中间设置用于放置陶瓷安装座测试安装面的圆孔，前端盖板可以由左前端盖板和右前端盖板两块板组合而成，进而方便陶瓷安装座测试安装面的放置；安装有减速机3的后端盖板8；顶板9；底板6。分别在顶板和底板上设置有两个T型槽，用于安装前端盖板，后端盖板，并设置有两个槽用于安装两个侧板。底板上设置有若干矩形散热孔。前端盖板，后端盖板相应的边缘设置为T字型。中间支撑板7中间设置圆孔用于穿过转轴2，在中间支撑板上设置有若干减重孔，中间支撑板上的孔可以为：扇形孔。两个侧板10，在所述两个侧板上设置有均匀布置的若干散热孔。

驱动装置包括：转轴2，一端连接陶瓷安装座1，另一端连接减速机3；减速机3，减速机上安装驱动电机4，降低驱动电机转速；驱动电机4驱动减速机转动，传递至转轴带动陶瓷安装座转动。

图2为本实施例公开的温度传感器安装孔的一种分布方式，当然安装孔的分布位置还可以采用其他的分布方式，需要说明的是温度传感器不能以测试安装面上中心点成圆形分布。聚光器产生的光斑热流直接作用在陶瓷安装座测试安装面上，位于测试安装面上的温度传感器可直接测试出温度，从而得到该位置时光斑热流分布情况，然后通过驱动装置带动陶瓷安装座旋转一定角度，再测试出另一位置光斑热流密度分布情况，进行多个角度的测量后，综合得到的各组测量结果得到整个截面的光斑热流密度分布情况。

图3为本实施例公开的一种陶瓷安装座的斜视剖视图，陶瓷安装座测试安装面上布置温度传感器安装孔，孔内可以设置内螺纹，相应的温度传感器设置外螺纹，方便温度传感器和安装孔的结合。陶瓷安装座内部中空用于减重和布置线路，并在陶瓷安装座中间设置加强筋用以加强机械强度，圆锥体表面设置若干散热孔，孔的数量和形状不做限定，本实施例公开的为6个散热孔。

图4为本实施例公开的一种温度传感器局部安装剖视图，在温度传感器上可以设置外螺纹，相应在安装孔内设置内螺纹，易于两者的结合。

图5为本实施例公开的一种底板的正视图，底板上设置有3个矩形孔，起到减重和散热的作用，设置有两个槽用以安装两个侧板。

图6为本实施例公开的一种底板的侧视图，底板上设置两个T型槽，用以放置前端盖板和后端盖板，对于中间支撑板和底板的结合方式不做限定，可以和前端盖板与底板的结合方式相同，也可以不同。

图7为本实施例公开的一种顶板的正视图，顶板上与底板对应的设置有两个槽，用以安装两个侧板。

图8为本实施例公开的一种顶板的侧视图，顶板上与底板对应的设置有两个T型槽用以放置前端盖板和后端盖板，对于中间支撑板和顶板的结合方式不做限定，可以和前端盖板与顶板的结合方式相同，也可以不同。

图9为本实施例公开的一种前端盖板的正视图，前端盖板分为两部分，以中心线对称，前端盖板中心设置有圆孔，用于放置陶瓷安装座测试安装面部分，这种两边对称的分布的结构可以很容易将陶瓷安装座测试安装面部分放置在前端盖板中心圆孔内，不需要其他工艺减低了成本。

图10为本实施例公开的一种前端盖板侧视图，前端盖板上下两边呈T字型，与顶板和底板的T型槽对应。

图11为本实施例公开的一种中间支撑板正视图，本实施例公开中间支撑板上设置有3个扇形孔，起到减重的作用。

图12为本实施例公开的一种侧板正视图，本实施例公开的侧板设置有40个用于均匀分布的散热孔，需要说明的是对于孔的形状和数量不做限定。

本实施例提供的光斑热流密度分布测试***，陶瓷安装座处于聚光器的焦距位置，即陶瓷安装座测试安装面与放置吸热器的位置完全重合，经碟式聚光器汇聚的阳光汇聚在陶瓷安装座测试面上安装的温度传感器上，得到现在温度传感器所在位置的光斑热流密度，旋转陶瓷安装座一定的角度，温度传感器位置发生一定变化，得到不同位置温度传感器的一组数据，再旋转一定角度，以此类推，得到多组温度传感器的数据，最后综合整理就可以得到整个截面上的光斑热流密度分布情况。需要注意的是旋转的角度小于360度，且测试几个角度视测试的精度要求决定，精度要求越高，侧测试的角度数量就相应的增加。需要说明的是本申请提供的光斑热流密度分布测试***，不仅可以测试碟式聚光器产生的光斑热流密度分布情况，另外还可以测试其他对热流密度分布有要求的热源。

光斑热流密度分布测试***还可以包括打印机，所述打印机连接所述数据处理模块，将处理后的数据打印存档。

以上所描述的装置或***实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

另外，所描述***，装置示意图，在不超出本申请的范围内，可以与其它***，模块，技术或方法结合或集成。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

在本发明所提供实施例中，应该理解到，所揭露的***，装置在没有超过本申请的精神和范围内，可以通过其他的方式实现。当前的实施例只是一种示范性的例子，不应该作为限制，所给出的具体内容不应该限制本申请的目的。例如，所述单元或子单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或多个子单元结合一起。另外，

多个单元可以或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行最后。

还需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种光斑热流密度分布测试***，其特征在于，包括：外壳，驱动装置，测试装置；

所述测试装置包括：陶瓷安装座（1），所述陶瓷安装座一端固定在前端盖板（5）的圆孔位置，另一端连接转轴（2）；若干温度传感器布置于陶瓷安装座测试安装面上；输入输出模块，用于将温度传感器的信号转化为可读数据；数据处理模块，用于在陶瓷安装座测试安装面旋转不同角度下，对输入输出模块转化的数据进行处理得出各个位置光斑数据；数据显示模块，用于显示所述数据处理模块得出的所述光斑数据；

所述外壳包括：前端盖板（5），前端盖板中间设置圆孔用于放置所述安装座测试安装面；安装有减速机（3）的后端盖板（8）；顶板（9）；底板（6）；中间支撑板（7），中间支撑板中间设置圆孔用于穿过转轴（2）；两个侧板（10）；

所述驱动装置包括：转轴（2），一端连接陶瓷安装座（1），另一端连接减速机（3）；减速机上安装驱动电机（4），降低驱动电机转速；所述驱动电机驱动所述减速机转动，传递至所述转轴带动所述陶瓷安装座转动一定角度。

2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述陶瓷安装座测试安装面上布置温度传感器安装孔，所述陶瓷安装座内部中空用于减重和布置线路，并在中间设置有加强筋用以加强机械强度，圆锥体表面设有若干散热孔。

3.根据权利要求2所述的***，其特征在于，所述温度传感器安装孔内设有内螺纹，所述温度传感器设有与安装孔内螺纹相应的外螺纹。

4.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述前端盖板由左前端盖板和右前端盖板两块板组合而成。

5.根据权利要求1所述的***，其特征在于，分别在所述顶板和所述底板上设置有两个T型槽，用于安装所述前端盖板，所述后端盖板；并设置有两个槽，用于安装所述两个侧板；

所述前端盖板，所述后端盖板相应的边缘设置为T字型。

6.根据权利要求5所述的***，其特征在于，在所述底板上设置有若干矩形散热孔。

7.根据权利要求1所述的***，其特征在于，在所述两个侧板上设置有均匀布置的若干散热孔。

8.根据权利要求1所述的***，其特征在于，在所述中间支撑板上设置若干减重孔。

9.根据权利要求8所述的***，其特征在于，所述减重孔为：扇形孔。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的***，其特征在于，还包括打印机，所述打印机连接所述数据处理模块，将处理后的数据打印存档。

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