本实用新型专利技术公开了一种太阳能聚光器反射镜面调焦装置，包括网架、反射镜面、接收靶、图像采集设备、双轴跟踪机构、数据处理终端、移动终端和光源，所述图像采集设备与数据处理终端相连，数据处理终端与移动终端进行无线通讯，图像采集设备将采集到的图像传输给数据处理终端进行存储和处理，数据处理终端对图像进行处理得出螺栓调整量，然后将处理后的图像及螺栓调整量送入移动终端进行显示。本实用新型专利技术提供了一种手持式移动终端，能够用于待调反射镜面光斑图像显示和螺栓调整量数据指示，并且只需要一个操作人员就能够完成反射镜面的聚焦调整，具有高效性，能有效地节省安装与维护的成本。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及太阳能光热发电领域，特别涉及一种太阳能聚光器反射镜面调焦装置。
技术介绍
在太阳能光热发电
中，太阳光能的辐射资源能流密度低，不能进行直接的采集利用，往往需将大面积的太阳光能进行聚集，达到太阳光热的高品位热利用。聚光器反射镜面是实现太阳光热聚集的关键装置，但大型聚光器一般是由许多块反射镜面拼合安装构成，各反射镜面单元的安装位置精度直接决定了聚光器的光学性能。此外，聚光器工作在高日照的室外环境，常年经受风沙、雨淋、高温差等恶劣气候，在太阳能光热电站服役期间(一般额度为20~25年)反射镜面的破损或聚光效率降低是必然的，而此时局部的若干反射镜面的高效、高精度的更换也将变得尤为重要。因此，提供一种聚光器反射镜面安装或破损更换的高效、精确的调焦方法及调焦装置是迫切的。
目前使用的聚光器反射镜面调焦方法有：
(1)聚光器工作在视日跟踪状态，操作人员1在聚光器的背面调整连接螺栓，在焦平面位置放置有接收靶，且另外有操作人员2观看接收靶接收的光斑偏移情况，并告知操作人员1进行相应的调整。很明显，此反射镜面的安装方法至少需要两个人进行协同工作，且任意时候只能是待安装的反射镜面处于采光状态，其他的反射镜面均需要遮挡处理，否则光斑将会有重叠，操作人员2无法分辨待安装反射镜面的聚光光斑情况。此种调焦方法虽能实现面向聚光性能的聚焦安装，但存在效率低，尤其是需要将其他反射镜面进行遮挡处理等缺点。
(2)现有技术1(CN104062743A)中公开了一种用于太阳能聚光镜片调整的自动调焦系统及其调焦方法，包括图像显示设备、图像采集设备以及图像数据处理设备,图像采集设备用于采集反射镜反射的图像数据；图像显示设备用于显示由图像数据处理设备控制输出的显示图像；图像数据处理设备用于控制图像显示设备输出与聚光系统的各个反射镜的区域面积一一对应的显示图像,且使得任一反射镜的区域面积以及该反射镜周围的各个反射镜区域面积的显示图像均为不相同的颜色图像,并控制图像采集设备采集相应的图像后进行分析处理,输出相应的调焦数据。该方法主要是通过观测反射镜的图像颜色来判断倾斜角度,并计算碟片上各颜色比例同时对比预存的经验数据库,来告知操作人员进行相应的调整动作。然而，当聚光器工作在室外时，由于太阳光照的影响，采用此方法将存在一定的误差。进一步的，此方法是基于反射镜面的投影几何形状与预设颜色区域匹配来进行调整的，是基于反射镜面投影尺寸准确的前提进行的，并不是直接面向反射镜面聚光性能最优的聚焦调整方法。其实反射镜面的微小几何偏角将会引起聚光光斑的显著变化，然而这种微小偏角对反射镜面的投影几何尺寸的影响是甚微的，有效检测是存在困难的。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术提供一种只需一个操作人员就能够完成反射镜面的聚焦调整、操作方便的太阳能聚光器反射镜面调焦装置。
本技术解决上述问题的技术方案是：一种太阳能聚光器反射镜面调焦装置，包括用于承受载荷的网架、安装在网架上的反射镜面、接收反射镜面聚焦光斑的接收靶、采集接收靶表面光斑图像的图像采集设备、用于聚光器对准照射光源的双轴跟踪机构、数据处理终端、移动终端和光源，所述图像采集设备与数据处理终端通过数据线电连接，数据处理终端与移动终端进行无线通讯，图像采集设备采集接收靶表面的聚焦光斑图像并传输给数据处理终端进行存储和处理，数据处理终端对图像进行处理得出反射镜面固定的螺栓调整量，然后将处理后的图像及螺栓调整量送入移动终端进行显示。
上述太阳能聚光器反射镜面调焦装置中，所述移动终端包括用于显示反射镜面螺栓调整量的指示器、设置和显示待调焦的反射镜面编号的设置器、显示待调焦的反射镜面聚集光线偏离至接收靶外时的聚光光斑的显示屏Ⅰ、显示待调反射镜面实际聚光光斑的显示屏Ⅱ、显示待调反射镜面理想聚光光斑的显示屏Ⅲ、以及控制图像采集设备进行光斑图像采集的控制键，所述的指示器设有鸣笛器，所述数据处理终端存储有聚光器各编号反射镜面的理想聚光光斑图像和安装误差影响的光斑图像数据。
上述太阳能聚光器反射镜面调焦装置中，所述移动终端上设有背带，所述的显示屏Ⅰ、显示屏Ⅱ、显示屏Ⅲ上均设有十字中心线和圆周刻度，且十字中心线的中心为聚光器反射镜面曲面的焦点。
上述太阳能聚光器反射镜面调焦装置还包括控制系统和冷却系统，数据处理终端与控制系统电连接，控制系统与冷却系统电连接，冷却系统通过水管与接收靶的内腔连通，水管内设有流体换热工质。
上述太阳能聚光器反射镜面调焦装置中，所述双轴跟踪机构包括可伸缩推杆、方位机构和支撑架，聚光器的中心体的一端铰接在支撑架一端，中心体的另一端与可伸缩推杆的一端铰接，可伸缩推杆的另一端铰接在支撑架的另一端，所述方位机构一端与支撑架底部固定连接，方位机构的另一端与固定在地基上的立柱的顶部固定连接或与地基固定连接。
上述太阳能聚光器反射镜面调焦装置中，所述图像采集设备为CCD相机，图像采集设备的镜头面向接收靶的光斑显示表面，且镜头前方设置有防止感光元件饱和的中性密度滤光片，所述的接收靶的接收光斑的表面具有朗伯效应。
上述太阳能聚光器反射镜面调焦装置中，所述的光源为太阳光源或远场照射的近似平行光源或其他太阳光源模拟器得到的光源。
本技术的有益效果在于：
1、本技术的太阳能聚光器反射镜面调焦装置，提供了一种手持式移动终端，能够用于待调反射镜面光斑图像显示和螺栓调整量数据指示，并且只需要一个操作人员就能够完成反射镜面的聚焦调整，具有高效性，能有效的节省安装与维护成本。
2、本技术的太阳能聚光器反射镜面调焦装置，能够通过图像采集设备间断或实时地采集待调焦的反射镜面在接收靶上聚集光斑的形状，并依据光斑形状与已存储的数据对比反求螺栓调整量，且在移动终端实时显示待调焦的反射镜面的聚焦光斑和理想聚焦光斑，对反射镜面的安装调节进行有效的指导。
3、本技术的太阳能聚光器反射镜面调焦装置，能够自动地识别出待调焦的反射镜面聚集的光斑形状，无需对其他的已调焦或待调焦的反射镜面进行遮挡处理，有效地提高了镜面安装的效率。
附图说明
图1为本技术反射镜面调焦装置的结构示意图。
图2为图1中双轴跟踪机构的结构示意图。
图3为图2中双轴跟踪机构进行高度调节的示意图。
图4为图1中移动终端的示意图。
图中：1—双轴跟踪机构；2—反射镜面；3—网架；4—移动终端；5—中性密度滤光片；6—图像采集设备；7—数据处理终端；8—数据线；9—固定架；10—控制系统；11—冷却系统；12—水管；13—接收靶；14—可伸缩推杆；15—方位机构；16—指示器；17—设置器；18—显示屏Ⅰ；19—显示屏Ⅱ；20—显示屏Ⅲ；21—背带；22—支架；23—中心体；24—光源；25—控制键。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本技术作进一步的说明。
如图1-图4所示，本技术的反射镜面调焦装置包括用于承受载荷的网架3、安装在网架3上的待调焦的反射镜面2、接收反射镜面2聚焦光斑的具有朗伯效应的接收靶13、采集接收靶13表面光斑图像的图像采集设备6、用于聚光器对准照射光源24的双轴跟踪机构1、对采集的光斑图像进行处理和对反射镜面2的螺栓调整量进行计算的数据处理终本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种太阳能聚光器反射镜面调焦装置，其特征在于：包括用于承受载荷的网架、安装在网架上的反射镜面、接收反射镜面聚焦光斑的接收靶、采集接收靶表面光斑图像的图像采集设备、用于聚光器对准照射光源的双轴跟踪机构、数据处理终端、移动终端和光源，所述图像采集设备与数据处理终端通过数据线电连接，数据处理终端与移动终端进行无线通讯，图像采集设备将采集到的图像传输给数据处理终端进行存储和处理，数据处理终端对图像进行处理得出螺栓调整量，然后将处理后的图像及螺栓调整量送入移动终端进行显示。
【技术特征摘要】
1.一种太阳能聚光器反射镜面调焦装置，其特征在于：包括用于承受载荷的网架、安装在网架上的反射镜面、接收反射镜面聚焦光斑的接收靶、采集接收靶表面光斑图像的图像采集设备、用于聚光器对准照射光源的双轴跟踪机构、数据处理终端、移动终端和光源，所述图像采集设备与数据处理终端通过数据线电连接，数据处理终端与移动终端进行无线通讯，图像采集设备将采集到的图像传输给数据处理终端进行存储和处理，数据处理终端对图像进行处理得出螺栓调整量，然后将处理后的图像及螺栓调整量送入移动终端进行显示。
2.根据权利要求1所述的太阳能聚光器反射镜面调焦装置，其特征在于：所述移动终端包括用于显示反射镜面螺栓调整量的指示器、设置和显示待调焦的反射镜面编号的设置器、显示待调焦的反射镜面聚集光线偏离至接收靶外时的聚光光斑的显示屏Ⅰ、显示待调反射镜面实际聚光光斑的显示屏Ⅱ、显示待调反射镜面理想聚光光斑的显示屏Ⅲ、以及控制图像采集设备进行光斑图像采集的控制键，所述的指示器设有鸣笛器，所述数据处理终端存储有聚光器各编号反射镜面的理想聚光光斑图像和安装误差影响的光斑图像数据。
3.根据权利要求2所述的太阳能聚光器反射镜面调焦装置，其特征在于：所述移动终端上设有背带，所述的显示屏Ⅰ、显示...
【专利技术属性】
技术研发人员：颜健，彭佑多，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：新型
国别省市：湖南;43
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。