CN105136430A - 一种槽式聚光镜型面精度的检测方法及检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种槽式聚光镜型面精度检测装置，其特征在于：它包括一个底座，底座上连接有框形靠背架，所述框形靠背架铰接在底座上，以一定角度绕底座转动；与框形靠背架、底座相接边相邻的框形靠背架边框两端部固定有两根量板支架，两根量板支架之间设有两端分别铰接在两根量板支架端部的量板。本发明将通过转动框形靠背架使槽式聚光镜的凹面正对太阳，再通过转动量板使槽式聚光镜聚光形成的光带反射到量板上，再通过测定量板上光带的大小来确定槽式聚光镜的型面精度情况。对不同型号不同镜面的槽式聚光镜，只需要调整定位柱的位置即可固定槽式聚光镜的位置。本发明简单，适用于多种槽式聚光镜，检测结果直观，具有很强的实用性。

Description

一种槽式聚光镜型面精度的检测方法及检测装置

技术领域

本发明涉及聚光镜领域，具体是指一种槽式聚光镜型面精度的检测方法及检测装置。

背景技术

在太阳能热利用的领域，一般是采用抛物面的槽式聚光镜，将太阳光反射至焦点处进行聚焦，来获得较高的集热温度的。应用中，槽式聚光镜安装在集热器支架上，集热器支架可绕固定轴旋转。然后通过事先在控制***中设定好集热器安装地点的太阳高度角、方位角等参数，就可以利用数学算法来实时控制集热器支架上的槽式聚光镜始终正对太阳。国外长达20年以上运行时间的槽式太阳能光热发电站，以及国内数个示范项目就是通过上述方式来进行太阳能热利用的。

目前检查槽式聚光镜的抛物面型面精度的方法普遍采用的是光学模拟的方法。它利用了反射光的特点，在太阳光平行于聚光镜轴线方向入射时，入射光经聚光镜的抛物面反射到焦线上，实现聚光，聚光镜截面图如图1所示。在实际应用中，焦线位置是一根可传输导热流体的管子，其内有流体流动。聚光镜通过可精确跟踪太阳光的支架使太阳光实时平行于聚光镜轴线方向入射，并在管子表面聚焦产生明亮的光带，实现太阳能的热利用。现有技术的光学模拟方法的装置如图2所示，光学模拟一般在暗室内进行。使用投影机向悬挂在暗室顶部的靶板上投射明暗相间的条纹。置于靶板正下方的聚光镜镜面会反射这些条纹，反射光线被光线拍照相机拍到，通过软件转换和计算，得到反射光线的拦截百分比，这个百分比就是被聚光镜镜面反射的光线能被虚拟管子拦截到的比例，用来体现聚光镜型面的聚焦精度，即该聚光镜的型面精度。比如99％，表示镜面反射的光线中，99％的光线可以被虚拟管子拦截到，即光线被反射到虚拟管子上了。但是该方法需要在暗室中进行，并且在操作前对聚光镜支架、靶板、投影机、光线拍照相机的位置进行固定，而且一旦固定就不容易进行调整或变更。同时在操作前还需要在控制软件中设定抛物面类型、虚拟管子直径，一旦变更位置或参数，则需要重新设定软件算法，而目前这一技术被欧洲的企业垄断、价格昂贵。且国内受制于专利壁垒，市场上没有同类***出售，成本过高。

发明内容

本发明的目的是根据上述不足，提供一种槽式聚光镜型面精度检测的方法及检测装置，该方法及装置可以适用于测量各种型号的聚光镜的型面精度，而且装置结构简单，检测结果直观明显。

为实现上述目的，本发明技术方案如下：一种槽式聚光镜型面精度的检测方法，其特征在于：先将槽式聚光镜放置在太阳下，使太阳光正射入槽式聚光镜的聚光抛物面；然后固定反射光接收量板的位置，使量板的位置与槽式聚光镜聚光抛物面的焦线重合；最后观察量板上的光带宽度，与理论的光带宽度对比，即可测得槽式聚光镜的型面精度。

优选的，通过调整槽式聚光镜的角度来使太阳光可以正射入槽式聚光镜的聚光抛物面。

优选的，通过调整量板和槽式聚光镜的位置，使量板上的光带宽度最小，来使量板的位置与槽式聚光镜聚光抛物面的焦线重合。

本发明的另一个目的是提供用于上述方法的检测装置，其特征在于：它包括一个用于放置槽式聚光镜的支架，所述支架两端部分别设有量板支架，量板支架之间设有量板，所述量板位于槽式聚光镜聚光抛物面的焦线位置。

优选的，所述支架包括一个底座，底座上设有框形靠背架，所述框形靠背架铰接在底座上，以一定角度绕底座转动，所述槽式聚光镜底部放置在底座上，背面靠置于框形靠背架上。

优选的，所述框形靠背架的边框上设有若干定位柱。定位柱用于固定槽式聚光镜的位置，通过调整定位柱可以使装置适用于各型号的槽式聚光镜。

优选的，所述量板上设有刻度线。通过刻度线可以更直观的观测到光带宽度。

本发明的优点是：本发明直接在室外利用太阳光进行检测，利用量板模拟实际应用中的管子，可以直观的检测到光带宽度。由于不需要经过复杂的运算，因此本发明可以适用于多种类型型面的槽式聚光镜。而且通过本发明的检测装置，可以利用定位柱固定定位，通过转动框形靠背架来调整框形靠背架上槽式聚光镜的角度，使太阳光可以正射入槽式聚光镜的聚光抛物面。再通过测定量板上光带的大小来确定槽式聚光镜的型面精度情况。对不同型号不同镜面的槽式聚光镜，只需要调整定位柱的位置即可固定槽式聚光镜的位置。本发明简单，适用于多种槽式聚光镜，检测结果直观，具有很强的实用性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的主视图；

图3为本发明的后视图；

图4为本发明的右视图；

图5为图2的A部分局部放大图；

图6为图3的B部分局部放大图；

图7为图4的C部分局部放大图；

其中，1.槽式聚光镜、2.底座、3.框形靠背架、4.量板支架、5.量板、6.定位孔、7.底座横梁、8.靠背架横梁、9.底座转轴、10.底座轴承、11.框形靠背架第一边框、12.框形靠背架第二边框、13.水平定位柱、14.竖直定位柱、15.滑槽、16.量板转轴、17.量板轴承。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明进行进一步的详细说明：

如图1-7所示，本发明槽式聚光镜型面精度检测装置包括一个底座2，底座2中部设有与底座2边平行的底座横梁7，底座横梁7的两端设有配合的底座转轴9和底座轴承10。这样设置可以增加底座2的稳定性，平衡整个装置的重心。如图6所示，所述底座转轴9上连接有框形靠背架3，框形靠背架3的第一边框11连接在底座转轴9上，并且可以绕底座转轴9转动，从而带动框形靠背架3绕底座2以一定角度转动。底座2的底部设有滚轮(图中未画出)。滚轮不仅可以方便本发明装置移动，而且可以方便调整槽式聚光镜1到合适方向正对阳光。

框形靠背架3与第一边框11相邻的第二边框12的两端部固定有两根量板支架4，如图5和图7所示，两根量板支架4的顶部分别设有一段滑槽15，滑槽15内设有可沿滑槽滑动的量板轴承17和与之配合的量板转轴16，量板5的两端铰接连接在量板转轴16上，使量板5可以旋转。量板轴承17沿滑槽15滑动，也可以带动量板5沿量板支架4的方向移动，以得到槽式聚光镜1聚光时需要的焦距。量板5上设有刻度线(图中未画出)，可以根据刻度线测定光带大小。

框形靠背架第一边框11和框形靠背架第二边框12上间隔的设有用于固定定位柱的定位孔6，框形靠背架第一边框11上设有水平定位柱13，框形靠背架第二边框12上设有竖直定位柱14。水平定位柱13起到支撑槽式聚光镜1的作用，竖直定位柱14起到保持槽式聚光镜1垂直于水平定位柱13的作用，防止槽式聚光镜1歪斜。框形靠背架3内还设有靠背架横梁8，靠背架横梁8通过螺栓固定在框形靠背架上，也可以沿定位孔6的位置移动，以适合各种大小的槽式聚光镜1。

在实际使用时，先按照图1组装好本发明的装置后，将槽式聚光镜1的定位边与竖直定位柱14靠齐，槽式聚光镜1的弧边与底部水平定位柱13靠齐，槽式聚光镜1背部与框形靠背架3靠齐。然后转动底座2上的滚轮，使底座2转动到可使槽式聚光镜1的凹面正朝向太阳的角度，再固定住底座2的滚轮。再转动框形靠背架3，使阳光正射入槽式聚光镜1的凹面，沿滑槽15调整量板5的位置，使光带可以聚焦到量板上，观察量板5上反射光线形成的光带是否均匀一致，再慢慢转动量板5，根据量板5上的刻度测量得到光带宽度最小的位置，固定住量板5，同时细微调整框形靠背架3的角度，达到槽式聚光镜1的聚光效果。读出此时的光带宽度是否在要求的范围内，以达到型面精度检测的效果。对于不同大小的槽式聚光镜1只需沿定位孔6来调整水平定位柱13、竖直定位柱14以及靠背架横梁8的位置，适应性强。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种槽式聚光镜型面精度的检测方法，其特征在于：先将槽式聚光镜放置在太阳下，使太阳光正射入槽式聚光镜的聚光抛物面；然后固定反射光接收量板的位置，使量板的位置与槽式聚光镜聚光抛物面的焦线重合；最后观察量板上的光带宽度，与理论的光带宽度对比，即可测得槽式聚光镜的型面精度。

2.根据权利要求1所述槽式聚光镜型面精度的检测方法，其特征在于：通过调整槽式聚光镜的角度来使太阳光可以正射入槽式聚光镜的聚光抛物面。

3.根据权利要求1所述槽式聚光镜型面精度的检测方法，其特征在于：通过调整量板和槽式聚光镜的位置，使量板上的光带宽度最小，来使量板的位置与槽式聚光镜聚光抛物面的焦线重合。

4.一种用于权利要求1所述槽式聚光镜型面精度检测方法的检测装置，其特征在于：它包括一个用于放置槽式聚光镜的支架，所述支架两端部分别设有量板支架，量板支架之间设有量板，所述量板位于槽式聚光镜聚光抛物面的焦线位置。

5.根据权利要求4所述槽式聚光镜型面精度的检测装置，其特征在于：所述支架包括一个底座，底座上设有框形靠背架，所述框形靠背架铰接在底座上，以一定角度绕底座转动，所述槽式聚光镜底部放置在底座上，背面靠置于框形靠背架上。

6.根据权利要求5所述槽式聚光镜型面精度的检测装置，其特征在于：所述框形靠背架的边框上设有若干定位柱。

7.根据权利要求4所述槽式聚光镜型面精度的检测装置，其特征在于：所述量板上设有刻度线。