一種太陽能定日鏡轉動精度的檢測方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種檢測方法，尤其涉及一種太陽能定日鏡轉動精度的檢測方法。
【背景技術】
[0002]隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們越來越青睞“新能源”開發(fā)和利用，在現(xiàn)有的“新能源”中太陽能，其具有1、普遍:太陽光普照大地，沒有地域的限制無論陸地或海洋，無論高山或島嶼，都處處皆有，可直接開發(fā)和利用，且無須開采和運輸；2、無害:開發(fā)利用太陽能不會污染環(huán)境，它是最清潔能源之一，在環(huán)境污染越來越嚴重的今天，這一點是極其寶貴的3、巨大:每年到達地球表面上的太陽輻射能約相當于130萬億噸煤，其總量屬現(xiàn)今世界上可以開發(fā)的最大能源；4、長久:根據(jù)目前太陽產(chǎn)生的核能速率估算，氫的貯量足夠維持上百億年，而地球的壽命也約為幾十億年，從這個意義上講，可以說太陽的能量是用之不竭的。
[0003]在太陽能利用設備中，太陽能定日鏡的輸出軸的回轉運動的精度，是影響太陽能吸收的關鍵因素，但是在現(xiàn)有技術中，定日鏡傳動精度檢測設備存在建造復雜、部件受環(huán)境影響大、數(shù)據(jù)采集周期長波動大以及實際操作繁瑣等問題，比如:中國發(fā)明專利申請公開說明書中申請?zhí)枴癈N201410704655”名稱為“一種太陽能定日鏡跟蹤系統(tǒng)”公開了一種太陽能定日鏡跟蹤系統(tǒng)，包括單片機、串口電路、太陽光檢測電路、開關量輸入電流和自動跟蹤控制電路，其特征在于單片機分別連接串□電路、太陽光檢測電路、電源電路、開關量輸入電路、模擬量輸入電路、自定跟蹤控制電路、限位開關檢測電路、指示電路和時鐘電路、自動跟蹤控制電路和連接光電隔離電路，光電隔離電路另一端通過逆變器連接步進電機組。該發(fā)明以程序控制為主，采用傳感器實時監(jiān)測作為反饋的閉環(huán)控制方式。這種形式的定日鏡跟蹤系統(tǒng)主要是應用光敏電阻作為傳感器來修正程序控制傳動累積誤差，理論上較為準確。但是光敏電阻受溫度影響較大，因此在某些溫度條件下無法實現(xiàn)較為準確的控制。而且光敏電阻易受潮因而使用對環(huán)境要求高或者做好足夠的防護。同時光敏電阻作為一個感光元件，在其表面有物體遮擋時將會把錯誤信息反饋給控制系統(tǒng)，因此需要時常對其進行檢查和維護，勢必會增加其成本；中國發(fā)明專利申請公開說明書中申請?zhí)枴癈N200910244113 ”名稱為“提高定日鏡自動跟蹤太陽軌跡控制精度的方法”公開了一種提高定日鏡自動跟蹤太陽軌跡控制精度的方法，通過安裝在吸熱器前面的攝像機，為控制系統(tǒng)實時提供定日鏡反射到吸熱器上面的光斑位置；當光斑位置出現(xiàn)偏差時，控制系統(tǒng)通過對偏差的判斷，發(fā)出對定日鏡的控制指令，控制定日鏡動作，使定日鏡反射到吸熱器上面的光斑位置恢復到設定位置；該發(fā)明可以監(jiān)測整個定日鏡場的運行狀況，還可以很直觀的監(jiān)測定日鏡反射光斑的情況，該發(fā)明應用在塔式太陽能熱發(fā)電站中，可以通過對每個定日鏡的監(jiān)測和對光斑位置偏差的修正，提高整個塔式太陽能熱發(fā)電站的控制精度、提高發(fā)電效率、降低運營成本。該發(fā)明單個運用較為準確，但是運用在定日鏡場中將會有諸多不便。一是定日鏡場中反射鏡片眾多，使用相機、圖片處理機器等數(shù)目多，投入成本大。二是使用的相機要求攝像清晰，故其對環(huán)境要求較高。三是當攝像機鏡頭有雜物遮擋時可能會對光斑位置進行誤判從而無法使定日鏡處于最有益的角度位置，因而要時常對其檢查；中國發(fā)明專利申請公開說明書中申請?zhí)枴癈N200810115372”名稱為“一種定日鏡跟蹤誤差校正方法”公開了一種定日鏡跟蹤誤差校正方法，所述的校正方法基于定日鏡的跟蹤偏差角度在短時間內變化較小，相鄰幾天同一時刻的跟蹤偏差角度變化不大的特性，通過圖像采集與處理系統(tǒng)檢測得到某臺定日鏡全天多個時刻的跟蹤偏差角度，或者用該臺定日鏡前一天或前幾天在多個時刻檢測得到的跟蹤偏差角度作為當天的跟蹤偏差角度，通過插值得到該臺定日鏡當天的跟蹤偏差曲線，根據(jù)所述的跟蹤偏差曲線修正該臺定日鏡的當前角度，使該臺定日鏡的光斑可以基本準確地打到目標位置。其通過對定日鏡跟蹤誤差一年多天，一天多次的檢測得到定日鏡多個時刻的跟蹤偏差角度，通過對一年或多年的跟蹤偏差角度數(shù)據(jù)分析處理及曲線擬合找到每一面定日鏡每天對應的跟蹤偏差曲線，使定日鏡的光斑可以更加準確地打到目標位置。運用這種方法初期投入較小，但是在正式投入使用之前需花費一年或多年時間進行實驗收集數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進行處理和分析因而投入時間長，使成本升高。同時其檢測結果僅僅適用于和所測試系統(tǒng)差別不大的裝置，不同系統(tǒng)有著不同的誤差，因而所測結果適用范圍不廣，對于新的機器設備要做新的實驗測算，通用性不強。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種太陽能定日鏡轉動精度的檢測方法，解決了現(xiàn)有技術中，定日鏡傳動精度檢測設備存在建造復雜、數(shù)據(jù)采集波動較大以及實際操作界面繁瑣等問題。
[0005]本發(fā)明的實現(xiàn)的步驟為，計算機根據(jù)太陽定日鏡所在位置，用已知公式即陳氏跟蹤理論將太陽運動規(guī)律算出，即計算在一天中的每一時刻定日鏡需測量軸的應轉角度，根據(jù)計算出的太陽運動規(guī)律編寫單片機控制程序，并存入單片機控制系統(tǒng)，由此單片機可以知曉在每一時刻該檢測軸的轉動位置。在工作時間開始就開始計時，事先對單片機進行編程設置每進行一次數(shù)據(jù)反饋的時間，在工作時間內就形成許多個數(shù)據(jù)反饋點，點的多少由工作時間來確定，點與點之間的時間間隔由計算得出，在每個時間點進行一次數(shù)據(jù)反饋，由于數(shù)據(jù)反饋、處理時間較快，點與點之間的時間間隔較數(shù)據(jù)處理時間長的多，所以數(shù)據(jù)處理時間可以忽略。隨著定日鏡開始工作，需檢測軸帶動磁尺一起轉動，磁柵讀數(shù)頭讀取磁柵尺走過的長度，即讀數(shù)頭將讀取的結果以脈沖的形式送至單片機串行口，單片機對脈沖計數(shù)，在數(shù)據(jù)反饋點將計數(shù)值進行處理轉換為磁柵尺走過的長度，將讀取的長度繼續(xù)換算為角度。將處理完好數(shù)據(jù)送至內部比較器，把事先存儲好的、在該時間點應該轉動的理論角度數(shù)減去讀取的角度數(shù)，得出傳動誤差大小。根據(jù)太陽能定日鏡控制的實際要求計算出允許誤差值，將計算出的傳動誤差值和允許誤差值比較，若誤差值小于允許誤差，單片機控制系統(tǒng)不對伺服電機進行反饋控制；若誤差值大于允許誤差值，則根據(jù)系統(tǒng)的傳動比，單片機控制系統(tǒng)對伺服電機進行反饋控制，將誤差值換算為伺服電機應轉角度數(shù)，再把應轉角度數(shù)換算為脈沖，將因誤差需發(fā)出脈沖送至原程序控制系統(tǒng)和理論計算該時間點應發(fā)脈沖相加結果作為此次應發(fā)脈沖送至伺服電機，由此