A method for the detection of disc type Stirling solar mirror quality, which comprises the following steps: 1) the installation of equipment; 2) internal parameters of the camera calibration; 3) relationship between the camera and the LCD display position calibration; 4) was established between the camera and the mirror position; 5) according to the distribution of mirror surface normals mirror the initial model; 6) according to the method of vector fitting mirror new model; 7) re calculating the specular surface normal distribution, then fitting mirror model; 9) adjacent two parameter fitting model, until the model converges; 10) the calculation method of the mirror reference point vector based on specular model after convergence; 11) method and design the vector vector method fitting at different reference point through the mirror coordinate rotation around the reference point, the two vectors coincide; 12) was calculated by vector and ideal specular surface method the deviation of the standard deviation of the characterization of mirror Surface smoothness. The present invention has higher detection efficiency and higher detection accuracy.
【技术实现步骤摘要】
一种碟式Stirling太阳能聚光镜面质量检测方法
本专利技术属于太阳能技术中碟式太阳能领域,是一种聚光热发电中的阳光收集器方面的技术,尤其是一种碟式Stirling太阳能聚光镜面质量检测方法。
技术介绍
目前,化石能源的高速消耗和环境的严重污染已经成为世界共同关注的焦点问题,新能源的开发也成为各国研究的核心。其中,太阳能以其可持续性、清洁性吸引了越来越多的关注和研究。太阳能的主要利用方式是将光能转化为电能,现有的技术主要包括光伏发电和聚光热发电,其中聚光热发电中的碟式Stirling技术具有最高的光电转化效率。碟式Stirling热发电技术采用巨型的抛物碟面汇聚阳光,在焦点附近产生高能量密度的辐射源,进而产生用于推动Stirling发动机运转的热源。热源的质量直接影响设备的发电效率和使用寿命,而影响该质量的主要因素为碟面组成镜面的质量和镜面安装的精度。镜面质量的检测是本专利技术的核心。镜面质量的检测的难点在于高精度地测量聚光镜面的焦距和镜面的平整度。在碟式Stirling技术中,聚光碟面的组成镜面为抛物面的一部分,所以其在X和Y方向的焦距均需要测量。并且,光斑的大小对焦距的变化十分敏感,焦距的测量必须保证较高的精度。另外,镜面表面存在局部凹凸不平的现象,我们定义表征此凹凸程度的量为镜面的平整度,它决定了镜面汇聚光斑的均匀度。由于镜面的反射特性,其表面的三维信息的测量并不能采用传统物体表面三维重建的方法实现,而需要特殊的方法。因此,镜面质量的检测是比较困难的问题。针对镜面质量检测的问题,传统高精度的方法是VSHOT。该技术采用可六个方向转动的激光发射器扫描 ...
【技术保护点】
一种碟式Stirling太阳能聚光镜面质量检测方法,其特征在于:包括以下步骤:1)安装设备,测量设备为工业相机和LCD显示屏,将两设备固定在一起,放置在距离镜面2倍焦距处;调整相机角度,使得它看到的镜面反射区域全部在LCD屏幕上;2)相机内部参数校准,利用棋盘格标定板对相机的内部参数进行校准;3)相机与LCD显示屏位置关系校准,将长方形平面镜置于相机与屏幕前方,在LCD上显示标准棋盘格,调整镜面姿态,使得相机看到的镜面反射区域全部落在LCD上;4)初步建立相机与镜面位置关系,采用相机拍摄聚光镜面的图片,通过图像处理的方法提取各个角点的位置,结合各角点在镜面坐标系中的三维坐标位置,利用姿态估计算法,实现相机与镜面位置的初步估算;5)根据镜面初始模型估算镜面表面法向量的分布在完成相机响应与LCD亮度关系的校准后,在LCD上显示四步移相光栅,用相机拍摄各相的图片,然后即得到可相机各像素与屏幕上各像素间的位置关系;然后利用相机像素与焦点形成的射线,找到该射线与镜面的交点的空间位置,至此计算出该焦点处镜面法向量的位置,交点的计算采用镜面的原始模型,模型如下:Z=a×X
【技术特征摘要】
1.一种碟式Stirling太阳能聚光镜面质量检测方法,其特征在于:包括以下步骤:1)安装设备,测量设备为工业相机和LCD显示屏,将两设备固定在一起,放置在距离镜面2倍焦距处;调整相机角度,使得它看到的镜面反射区域全部在LCD屏幕上;2)相机内部参数校准,利用棋盘格标定板对相机的内部参数进行校准;3)相机与LCD显示屏位置关系校准,将长方形平面镜置于相机与屏幕前方,在LCD上显示标准棋盘格,调整镜面姿态,使得相机看到的镜面反射区域全部落在LCD上;4)初步建立相机与镜面位置关系,采用相机拍摄聚光镜面的图片,通过图像处理的方法提取各个角点的位置,结合各角点在镜面坐标系中的三维坐标位置,利用姿态估计算法,实现相机与镜面位置的初步估算;5)根据镜面初始模型估算镜面表面法向量的分布在完成相机响应与LCD亮度关系的校准后,在LCD上显示四步移相光栅,用相机拍摄各相的图片,然后即得到可相机各像素与屏幕上各像素间的位置关系;然后利用相机像素与焦点形成的射线,找到该射线与镜面的交点的空间位置,至此计算出该焦点处镜面法向量的位置,交点的计算采用镜面的原始模型,模型如下:Z=a×X2+b×Y2其中,X、Y和Z为镜面坐标系中三坐标轴,a、b为抛物碟面设计模型中的参数;6)根据法向量拟...
【专利技术属性】
技术研发人员:李松,许金山,陈胜勇,帅永辉,
申请(专利权)人:浙江工业大学,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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。