太陽能集熱聚光器反射鏡面安裝位姿指示裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及太陽能發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說是涉及一種太陽能集熱聚光器反射鏡面安裝位姿指示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在太陽能光熱發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，由于太陽光能的輻射資源存在能流密度低，而不能進行直接的采集利用，往往須將大面積的太陽光能聚集到吸熱器腔體內(nèi)，進而達到太陽光熱的高品位熱利用。太陽光能的大面積聚集是利用聚光器的反射鏡曲面實現(xiàn)的，但隨著光熱發(fā)電系統(tǒng)功率級別的增加，聚光器的尺度將進一步增大。然而，大型聚光器受反射鏡面成型工藝的限制而難以整體制造，當(dāng)前一般采用多反射鏡面單元進行拼合而成。
[0003]聚光器反射鏡曲面是實現(xiàn)太陽光熱聚集的關(guān)鍵，而大型聚光器是由許多塊反射鏡面拼合安裝構(gòu)成聚光特性的反射鏡曲面，各反射鏡面單元的安裝精度直接決定聚光器的光學(xué)性能。因此，提高反射鏡面的安裝精度和效率是迫切的。
[0004]當(dāng)前，對于聚光器反射鏡面的安裝主要是通過相匹配的弧板尺進行調(diào)整，這在大型聚光器中是較難實現(xiàn)的，且安裝精度難以保證。現(xiàn)有技術(shù)I (CN 102620677 A)中公布了一種太陽能集熱聚光器的面型檢測及調(diào)整方法，是通過在反射鏡面的調(diào)整機構(gòu)附近布置測試點，并進行多位置的測試點的圖像采集，處理得到反射鏡面型及位姿狀態(tài)，進而對反射鏡面進行調(diào)整來實現(xiàn)的。該調(diào)整方法需要在反射鏡面布置測試點，且需要從多角度拍攝測試點的圖像才能得到當(dāng)前位姿，其操作效率低，尤其在反射鏡面的不斷調(diào)整過程中更為明顯。同時，由于反射鏡面安裝是工作人員位于調(diào)整機構(gòu)附件，而采集圖像過程中工作人員需要進行一定的避讓，防止遮擋測試點在相機中的成像，導(dǎo)致整個調(diào)整過程實施不具備實時性。更為重要的是，該調(diào)整方法并不是面向聚光器聚光性能的調(diào)整過程，當(dāng)反射鏡面的調(diào)整機構(gòu)本身制造存在誤差時，則反射鏡面的調(diào)整是達不到聚光要求的，這種調(diào)整方法具有調(diào)整效率和精度低的缺陷。
[0005]聚光器反射鏡面的精確安裝是在不斷的調(diào)整過程中實現(xiàn)，安裝效率的提高以及面向聚光性能的安裝是核心。因此，安裝調(diào)整過程的反射鏡面空間位姿以及焦平面聚光分布的實時顯示，對提高安裝效率和精度是尤為重要的。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種能夠提高聚光器反射鏡面安裝效率和精度的太陽能集熱聚光器反射鏡面安裝位姿指示裝置。
[0007]本實用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是:一種太陽能集熱聚光器反射鏡面安裝位姿指示裝置，包括圖像采集設(shè)備A、圖像采集設(shè)備B、數(shù)據(jù)處理終端、實時顯示設(shè)備、光源、棋盤靶A、棋盤靶B和位于聚光器的反射鏡曲面焦平面的接收屏；所述光源位于聚光器的反射鏡曲面焦點的上方，光源發(fā)射的光線與聚光器的反射鏡曲面的焦軸平行；所述的圖像采集設(shè)備A位于聚光器的上方，頭部朝向聚光器，圖像采集設(shè)備A與數(shù)據(jù)處理終端連接；所述的圖像采集設(shè)備B位于接收屏的下方，頭部朝向接收屏，圖像采集設(shè)備B與數(shù)據(jù)處理終端連接；棋盤靶A的棋盤圖案表面與聚光器的反射鏡曲面的焦軸垂直，棋盤靶A的棋盤圖案的中心位于反射鏡曲面的頂點；棋盤靶B安裝在聚光器的外沿，棋盤靶B和棋盤靶A的棋盤圖案的表面平行；所述的數(shù)據(jù)處理終端與實時顯示設(shè)備連接。
[0008]上述的太陽能集熱聚光器反射鏡面安裝位姿指示裝置中，還包括棋盤靶C，棋盤靶C位于光源的正下方，帶棋盤圖案的表面朝上。
[0009]上述的太陽能集熱聚光器反射鏡面安裝位姿指示裝置中，所述棋盤靶A、棋盤靶B和棋盤靶C均為工業(yè)相機標(biāo)定用的表面帶有黑白矩形的棋盤圖案的工具。
[0010]上述的太陽能集熱聚光器反射鏡面安裝位姿指示裝置中，所述接收屏為工業(yè)相機標(biāo)定用的表面帶有黑白矩形的棋盤圖案的工具，有棋盤圖案的表面是光線接收面，且棋盤圖案的中心位于聚光器反射鏡曲面的焦點位置，接收屏和棋盤靶A的棋盤圖案的黑白矩形邊線平行。
[0011]上述的太陽能集熱聚光器反射鏡面安裝位姿指示裝置中，所述的聚光器劃分成多個相同的扇形區(qū)域，所述光源的尺寸及形狀與聚光器的扇形區(qū)域相匹配，光源對應(yīng)的扇形區(qū)域內(nèi)的各獨立的反射鏡面上至少接收到十根光線，且光線投射區(qū)域小于獨立的反射鏡面在反射鏡的設(shè)計位置時沿光線投射方向的投影區(qū)域。
[0012]上述的太陽能集熱聚光器反射鏡面安裝位姿指示裝置中，所述的實時顯示設(shè)備上設(shè)有光斑顯示屏、反射鏡面的安裝支撐點的實際位置與反射鏡的設(shè)計位置的坐標(biāo)差值顯示器及用于調(diào)整到位指示的鳴笛器。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:在太陽能集熱聚光器反射鏡面安裝調(diào)試過程中，本實用新型的實時顯示設(shè)備能夠?qū)崟r顯示反射鏡面的空間位姿以及焦平面聚光分布，有效的指導(dǎo)了工作人員的安裝調(diào)整過程，顯著提高了反射鏡面的安裝效率；本實用新型基于焦平面的聚光分布對反射鏡面調(diào)整，能夠有效的保證反射鏡面的安裝是面向聚光性能的，使得太陽能集熱聚光器反射鏡面具有較高的安裝精度高，同時對于反射鏡面無需進行任何外加處理，具有操作方便的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的太陽能集熱聚光器反射鏡面安裝的位姿指示裝置的原理圖。
[0015]圖2是本實用新型的實時顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3是本實用新型的反射鏡面實際空間位姿與理想位姿的關(guān)系示意圖。
[0017]圖4是本實用新型的太陽能集熱聚光器反射鏡面安裝的位姿指示裝置的實施例1的主視圖。
[0018]圖5是本實用新型的太陽能集熱聚光器反射鏡面安裝的位姿指示裝置的實施例1的立體圖。
[0019]圖6是本實用新型太陽能集熱聚光器反射鏡面安裝的位姿指示裝置實施例1的反射鏡面安裝調(diào)整結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖中:I一位姿檢測單元；3—數(shù)據(jù)處理終端；4一實時顯示設(shè)備；5—數(shù)據(jù)線；6—聚光器；7—棋盤靶A ;8—反射鏡面；9一棋盤靶B ;10—棋盤靶C ;11一圖像采集設(shè)備A ;12—光源；13—接收屏；14一圖像采集設(shè)備B ; 15—光斑顯示屏；16—鳴笛器；17—坐標(biāo)差值顯示器；18—聚光器背架；19一球鉸螺栓；20—螺母；21—球面墊圈組件；22—聚光器網(wǎng)架；23—轉(zhuǎn)動座；24—固定軸；25—立柱；26—橫梁；27—支撐座。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明。
[0022]如圖1所示，本實用新型的太陽能集熱聚光器反射鏡面安裝的位姿指示裝置，包括位姿檢測單元1、圖像采集設(shè)備B 14、數(shù)據(jù)處理終端3、實時顯示設(shè)備4、光源12和位于聚光器6的反射鏡曲面焦平面的接收屏13 ;所述光源12位于聚光器6的反射鏡曲面焦點的上方，光源12發(fā)射的光線為點結(jié)構(gòu)光線，且光線與聚光器6的反射鏡曲面的焦軸平行。聚光器6劃分成多個相同的扇形區(qū)域，所述光源12的尺寸及形狀與聚光器6的扇形區(qū)域相匹配，光源12對應(yīng)的扇形區(qū)域內(nèi)的各獨立的反射鏡面上至少接收到十根光線，且光線投射區(qū)域小于獨立的反射鏡面在反射鏡的設(shè)計位置時沿光線投射方向的投影區(qū)域。所述的圖像采集設(shè)備B 14位于接收屏的下方，頭部朝向接收屏，圖像采集設(shè)備B 14與數(shù)據(jù)處理終端連接。
[0023]所述的位姿檢測單元I包括棋盤靶A 7、棋盤靶B 9、棋盤靶C 10和圖像采集設(shè)備A 11;所述棋盤靶A 7、棋盤靶B 9和棋盤靶C 10均為相機標(biāo)定用的表面帶有黑白矩形的棋盤圖案的工具；所述棋盤靶A 7的棋盤圖案表面與聚光器6的反射鏡曲面的焦軸垂直，且棋盤圖案的中心位于理想曲面的頂點。所述棋盤靶B 9安裝在聚光器6的外沿，且棋盤靶B9和棋盤靶A 7兩者的棋盤圖案的表面平行；所述的圖像采集設(shè)備A 11位于聚光器6的上方，頭部朝向聚光器6，圖像采集設(shè)備A 11與數(shù)據(jù)處理終端3連接；圖像采集設(shè)備A 11使棋盤靶A 7和反射鏡面8在成像區(qū)域內(nèi)，或使棋盤靶B 9和反射鏡面8在成像區(qū)域內(nèi)，解決大尺寸聚光器的反射鏡面安裝時相機視角不夠的問題