專(zhuān)利名稱(chēng)：兩維雷達(dá)掃描型太陽(yáng)角檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種太陽(yáng)角度傳感裝置，尤其是一種兩維雷達(dá)掃描型太陽(yáng)角檢測(cè)
直O(jiān)
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的太陽(yáng)跟蹤傳感器，其采集信號(hào)的種類(lèi)有以下幾種一是采用光敏芯片作為核心器件，接收太陽(yáng)光的照度，利用象限分析的方法由計(jì)算機(jī)計(jì)算得到太陽(yáng)的方向角度信息。再有就是圖像法，即根據(jù)太陽(yáng)所成光斑像在圖像接收屏上的位置反向推算出太陽(yáng)的方向角度信息，還有其它類(lèi)別的傳感器與上述兩種基本大同小異。以上傳感器一般只適合低精度的使用環(huán)境下，所得到的數(shù)據(jù)并非是直接測(cè)得，需要經(jīng)過(guò)多重計(jì)算后方能得到所需數(shù)據(jù)。在相關(guān)的運(yùn)算過(guò)程中，由于計(jì)算誤差的累計(jì)效應(yīng)所產(chǎn)生的更大誤差，加上由此多重計(jì)算產(chǎn)生的不可靠性問(wèn)題，大大影響了系統(tǒng)的穩(wěn)定，此外， 大氣透明度也對(duì)測(cè)量產(chǎn)生一定影響。有鑒于此，行業(yè)及專(zhuān)業(yè)上需要有另一套測(cè)量數(shù)據(jù)更直接、精度相對(duì)高、對(duì)多云及陰天有一定適應(yīng)性的系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)跟蹤的功能。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、模仿生物及天球結(jié)構(gòu)而相對(duì)可靠的兩維雷達(dá)掃描型太陽(yáng)角檢測(cè)裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型兩維雷達(dá)掃描型太陽(yáng)角檢測(cè)裝置，包括空心結(jié)構(gòu)的扁圓筒和扇狀圓筒結(jié)構(gòu)，其中，扁圓筒包括相互對(duì)稱(chēng)的左半圓筒和右半圓筒，左半圓筒的半圓弧形側(cè)壁上設(shè)置有若干個(gè)漏孔，右半圓筒的半圓弧形側(cè)壁上設(shè)置有若干個(gè)通孔，扇狀圓筒結(jié)構(gòu)包括若干根空心圓柱管，每根空心圓柱管的外端上均設(shè)置有光傳感器，每一個(gè)通孔均與一根空心圓柱管的內(nèi)端連通固定安裝；若干個(gè)漏孔和若干個(gè)通孔一一對(duì)稱(chēng)設(shè)置，相互對(duì)稱(chēng)的一對(duì)漏孔和通孔的中心連接線與該通孔上設(shè)置的空心圓柱管的中軸線重合，并且該中心連接線還通過(guò)扁圓筒的幾何中心。進(jìn)一步，所述扁圓筒為圓柱片狀的空心結(jié)構(gòu)，若干個(gè)所述漏孔以所述扁圓筒的幾何中心為圓心呈圓形等角度列陣分布，若干個(gè)所述漏孔形成帶孔結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步，若干個(gè)所述通孔以所述扁圓筒的幾何中心為圓心呈圓形等角度列陣分布，若干個(gè)所述通孔上固定設(shè)置的若干個(gè)所述空心圓柱管也整體呈圓形等角度列陣分布， 并整體形成所述扇狀圓筒結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步，每一個(gè)所述光傳感器均設(shè)置有區(qū)分標(biāo)定。進(jìn)一步，所述扁圓筒和空心圓柱管的內(nèi)表面上設(shè)置有吸光層。進(jìn)一步，所述扁圓筒安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)部上，該轉(zhuǎn)動(dòng)部包括轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)基座和設(shè)置在其上的轉(zhuǎn)軸，該轉(zhuǎn)軸包括上轉(zhuǎn)軸和下轉(zhuǎn)軸，所述扁圓筒固定嵌裝在上轉(zhuǎn)軸和下轉(zhuǎn)軸之間，上轉(zhuǎn)軸和下轉(zhuǎn)軸的軸心線重合且平行于所述扁圓筒的底面、且通過(guò)所述扁圓筒的幾何中心。進(jìn)一步，所述上轉(zhuǎn)軸和下轉(zhuǎn)軸設(shè)置在所述左半圓筒和右半圓筒的分界面處。[0012]進(jìn)一步，所述轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)基座設(shè)置有可調(diào)節(jié)安裝校準(zhǔn)面，其上設(shè)置有接口與外部的基準(zhǔn)平面固定連接，以使所述轉(zhuǎn)軸進(jìn)行三維方向調(diào)節(jié)并垂直于基準(zhǔn)平面，來(lái)進(jìn)行光線的俯仰、方位角數(shù)據(jù)測(cè)量。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用同一結(jié)構(gòu)的兩相同裝置測(cè)量?jī)蓚€(gè)維度的數(shù)據(jù)，取得一箭雙雕的效果，在研發(fā)及制作成本上有優(yōu)勢(shì)，同時(shí)得到的測(cè)量結(jié)果具有相對(duì)高的可靠性以及相互參照性。

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為扁圓筒和扇狀圓筒結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2中A-A向剖視圖。
具體實(shí)施方式
下面，參考附圖，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更全面的說(shuō)明，附圖中示出了本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例。然而，本實(shí)用新型可以體現(xiàn)為多種不同形式，并不應(yīng)理解為局限于這里敘述的示例性實(shí)施例。而是，提供這些實(shí)施例，從而使本實(shí)用新型全面和完整，并將本實(shí)用新型的范圍完全地傳達(dá)給本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員。為了易于說(shuō)明，在這里可以使用諸如“上”、“下” “左” “右”等空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)，用于說(shuō)明圖中示出的一個(gè)元件或特征相對(duì)于另一個(gè)元件或特征的關(guān)系。應(yīng)該理解的是，除了圖中示出的方位之外，空間術(shù)語(yǔ)意在于包括裝置在使用或操作中的不同方位。例如，如果圖中的裝置被倒置，被敘述為位于其他元件或特征“下”的元件將定位在其他元件或特征“上”。 因此，示例性術(shù)語(yǔ)“下”可以包含上和下方位兩者。裝置可以以其他方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或位于其他方位)，這里所用的空間相對(duì)說(shuō)明可相應(yīng)地解釋。如圖1至圖3所示，本實(shí)用新型兩維雷達(dá)掃描型太陽(yáng)角檢測(cè)裝置，包括扁圓筒2、扇狀圓筒結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)動(dòng)部，扁圓筒2為圓柱片狀的空心結(jié)構(gòu)，扁圓筒2安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)部上，該轉(zhuǎn)動(dòng)部包括轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)基座6和設(shè)置在其上的轉(zhuǎn)軸5，轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)基座6通過(guò)轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)14運(yùn)動(dòng)連接轉(zhuǎn)軸5，轉(zhuǎn)軸5包括上轉(zhuǎn)軸和下轉(zhuǎn)軸，扁圓筒2固定嵌裝在上轉(zhuǎn)軸和下轉(zhuǎn)軸之間，上轉(zhuǎn)軸和下轉(zhuǎn)軸的軸心線重合且平行于扁圓筒2的底面、且通過(guò)扁圓筒2的幾何中心。其中，扁圓筒2包括相互對(duì)稱(chēng)的左半圓筒7和右半圓筒8，左半圓筒7和右半圓筒 8由通過(guò)扁圓筒2的幾何中心、且垂直于其底面的平面截面將其分截而成。上轉(zhuǎn)軸和下轉(zhuǎn)軸就設(shè)置在左半圓筒7和右半圓筒8的分界面處。左半圓筒7的半圓弧形側(cè)壁上設(shè)置有若干個(gè)漏孔1，若干個(gè)漏孔1以扁圓筒2的幾何中心為圓心呈圓形等角度列陣分布，由此若干個(gè)漏孔1形成帶孔結(jié)構(gòu)12。右半圓筒8的半圓弧形側(cè)壁上設(shè)置有若干個(gè)通孔9，若干個(gè)通孔9也以扁圓筒2的幾何中心為圓心呈圓形等角度列陣分布，若干個(gè)通孔9的分布形式與若干個(gè)漏孔1的分布形式相同，并且若干個(gè)漏孔1和若干個(gè)通孔9 一一對(duì)稱(chēng)設(shè)置。每一個(gè)通孔9均與一根空心圓柱管4的內(nèi)端連通固定安裝，空心圓柱管4為空心的圓柱筒結(jié)構(gòu)，若干個(gè)通孔9上固定設(shè)置的若干個(gè)空心圓柱管4也整體呈圓形等角度列陣分布。每根空心圓柱管4的外端上均設(shè)置有光傳感器3，若干根空心圓柱管4及其上設(shè)置的光傳感器3組合成扇狀圓筒結(jié)構(gòu)。漏孔1、光傳感器3采用納米技術(shù)設(shè)計(jì)制造。相互對(duì)稱(chēng)的一對(duì)漏孔1和通孔9的中心連接線與該通孔上設(shè)置的空心圓柱管4的中軸線重合，并且該中心連接線還通過(guò)扁圓筒2的幾何中心。一一對(duì)應(yīng)的一組漏孔1、通孔 9和空心圓柱管4的空心結(jié)構(gòu)構(gòu)成一條光線傳輸路徑。轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)基座6設(shè)置有可調(diào)節(jié)安裝校準(zhǔn)面(圖中未示)，其上設(shè)置有接口與外部標(biāo)準(zhǔn)平面固定連接，以使轉(zhuǎn)軸5進(jìn)行三維方向調(diào)節(jié)并垂直于標(biāo)準(zhǔn)平面，并可在測(cè)量中標(biāo)定空心圓柱管4的中軸線與該標(biāo)準(zhǔn)平面的夾角。外部標(biāo)準(zhǔn)平面包括水平基準(zhǔn)面和子午基準(zhǔn)面。 安裝校準(zhǔn)面上的接口與外部的水平基準(zhǔn)面固定連接，以使轉(zhuǎn)軸進(jìn)行三維方向調(diào)節(jié)并垂直于水平基準(zhǔn)面，來(lái)進(jìn)行光線的俯仰、方位角數(shù)據(jù)測(cè)量。本實(shí)用新型中，每一個(gè)光傳感器3均設(shè)置有區(qū)分標(biāo)定，通過(guò)應(yīng)用光的直線傳播基本原理，同時(shí)利用本實(shí)用新型兩維雷達(dá)掃描型太陽(yáng)角檢測(cè)裝置，將射來(lái)的光按入射的角度分離并分別引入一一對(duì)應(yīng)的一組漏孔1、通孔9和空心圓柱管4及被標(biāo)定光傳感器3，光傳感器3按不同角度給出光強(qiáng)數(shù)據(jù)，經(jīng)比較大小得出最大值及對(duì)應(yīng)的標(biāo)注角度。本實(shí)用新型中，扁圓筒2和空心圓柱管4的內(nèi)表面上設(shè)置有吸光層，這樣除一路直射光外，其他路偏斜的入射光均經(jīng)過(guò)裝置內(nèi)部的吸收反射，強(qiáng)度大幅度降低，而直射光那一路所標(biāo)注的角度就是光源的角度，而由于是一維的角度測(cè)量，所以當(dāng)測(cè)量太陽(yáng)角時(shí)需要兩個(gè)同樣的本實(shí)用新型裝置，以分別測(cè)量方位及俯仰兩個(gè)維度。上述的直射光是指直射通過(guò)一一對(duì)應(yīng)的一組漏孔1、通孔9和空心圓柱管4的光線。使用時(shí)，第一步首先在地基上建立兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)面，一個(gè)為水平基準(zhǔn)面，另一個(gè)為子午基準(zhǔn)面。第二步每個(gè)基準(zhǔn)面上安置轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)基座6并調(diào)節(jié)安裝校準(zhǔn)面，使轉(zhuǎn)軸5垂直于所安裝的基準(zhǔn)面。第三步各自的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)基座6驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸均勻轉(zhuǎn)動(dòng)，依次轉(zhuǎn)動(dòng)掃描，光傳感器3讀數(shù)并選擇光強(qiáng)極大值和其所標(biāo)定角度。其中水平基準(zhǔn)面上裝置的讀數(shù)為俯仰角數(shù)據(jù)，子午基準(zhǔn)面上裝置的讀數(shù)為方位角數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型中應(yīng)用了光在均勻介質(zhì)中的直線傳播、反射、衍射等原理及相互關(guān)系， 制造工藝應(yīng)用所需要的納米技術(shù)。而結(jié)構(gòu)方面相對(duì)簡(jiǎn)單、精度高，使用同一結(jié)構(gòu)的兩相同裝置測(cè)量?jī)蓚€(gè)維度的數(shù)據(jù)，取得一箭雙雕的效果，在研發(fā)及制作成本上有優(yōu)勢(shì)，同時(shí)得到的測(cè)量結(jié)果具有相對(duì)高的可靠性以及相互參照性。
權(quán)利要求1.兩維雷達(dá)掃描型太陽(yáng)角檢測(cè)裝置，其特征在于，該檢測(cè)裝置包括空心結(jié)構(gòu)的扁圓筒和扇狀圓筒結(jié)構(gòu)，其中，扁圓筒包括相互對(duì)稱(chēng)的左半圓筒和右半圓筒，左半圓筒的半圓弧形側(cè)壁上設(shè)置有若干個(gè)漏孔，右半圓筒的半圓弧形側(cè)壁上設(shè)置有若干個(gè)通孔，扇狀圓筒結(jié)構(gòu)包括若干根空心圓柱管，每根空心圓柱管的外端上均設(shè)置有光傳感器，每一個(gè)通孔均與一根空心圓柱管的內(nèi)端連通固定安裝；若干個(gè)漏孔和若干個(gè)通孔一一對(duì)稱(chēng)設(shè)置，相互對(duì)稱(chēng)的一對(duì)漏孔和通孔的中心連接線與該通孔上設(shè)置的空心圓柱管的中軸線重合，并且該中心連接線還通過(guò)扁圓筒的幾何中心。
2.如權(quán)利要求1所述的兩維雷達(dá)掃描型太陽(yáng)角檢測(cè)裝置，其特征在于，所述扁圓筒為圓柱片狀的空心結(jié)構(gòu)，若干個(gè)所述漏孔以所述扁圓筒的幾何中心為圓心呈圓形等角度列陣分布，若干個(gè)所述漏孔形成帶孔結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求2所述的兩維雷達(dá)掃描型太陽(yáng)角檢測(cè)裝置，其特征在于，若干個(gè)所述通孔以所述扁圓筒的幾何中心為圓心呈圓形等角度列陣分布，若干個(gè)所述通孔上固定設(shè)置的若干個(gè)所述空心圓柱管也整體呈圓形等角度列陣分布，并整體形成所述扇狀圓筒結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求3所述的兩維雷達(dá)掃描型太陽(yáng)角檢測(cè)裝置，其特征在于，每一個(gè)所述光傳感器均設(shè)置有區(qū)分標(biāo)定。
5.如權(quán)利要求4所述的兩維雷達(dá)掃描型太陽(yáng)角檢測(cè)裝置，其特征在于，所述扁圓筒和空心圓柱管的內(nèi)表面上設(shè)置有吸光層。
6.如權(quán)利要求1所述的兩維雷達(dá)掃描型太陽(yáng)角檢測(cè)裝置，其特征在于，所述扁圓筒安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)部上，該轉(zhuǎn)動(dòng)部包括轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)基座和設(shè)置在其上的轉(zhuǎn)軸，該轉(zhuǎn)軸包括上轉(zhuǎn)軸和下轉(zhuǎn)軸，所述扁圓筒固定嵌裝在上轉(zhuǎn)軸和下轉(zhuǎn)軸之間，上轉(zhuǎn)軸和下轉(zhuǎn)軸的軸心線重合且平行于所述扁圓筒的底面，且通過(guò)所述扁圓筒的幾何中心。
7.如權(quán)利要求6所述的兩維雷達(dá)掃描型太陽(yáng)角檢測(cè)裝置，其特征在于，所述上轉(zhuǎn)軸和下轉(zhuǎn)軸設(shè)置在所述左半圓筒和右半圓筒的分界面處。
8.如權(quán)利要求7所述的兩維雷達(dá)掃描型太陽(yáng)角檢測(cè)裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)基座設(shè)置有可調(diào)節(jié)安裝校準(zhǔn)面，其上設(shè)置有接口與外部的基準(zhǔn)平面固定連接，以使所述轉(zhuǎn)軸進(jìn)行三維方向調(diào)節(jié)并垂直于基準(zhǔn)平面，來(lái)進(jìn)行光線的俯仰、方位角數(shù)據(jù)測(cè)量。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種兩維雷達(dá)掃描型太陽(yáng)角檢測(cè)裝置，包括空心結(jié)構(gòu)的扁圓筒和扇狀圓筒結(jié)構(gòu)，扁圓筒包括相互對(duì)稱(chēng)的左半圓筒和右半圓筒，左半圓筒的半圓弧形側(cè)壁上設(shè)置有若干個(gè)漏孔，右半圓筒的半圓弧形側(cè)壁上設(shè)置有若干個(gè)通孔，扇狀圓筒結(jié)構(gòu)包括若干根空心圓柱管，每根空心圓柱管的外端上均設(shè)置有光傳感器，每一個(gè)通孔均與一根空心圓柱管的內(nèi)端連通固定安裝；若干個(gè)漏孔和若干個(gè)通孔一一對(duì)稱(chēng)設(shè)置，相互對(duì)稱(chēng)的一對(duì)漏孔和通孔的中心連接線與該通孔上設(shè)置的空心圓柱管的中軸線重合，并且該中心連接線還通過(guò)扁圓筒的幾何中心。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用同一結(jié)構(gòu)的兩相同裝置測(cè)量?jī)蓚€(gè)維度的數(shù)據(jù)，得到的測(cè)量結(jié)果具有相對(duì)高的可靠性以及相互參照性。
文檔編號(hào)G01C1/00GK202304804SQ20112038004
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月9日
發(fā)明者劉伯昂, 薛黎明 申請(qǐng)人:中海陽(yáng)新能源電力股份有限公司