用于监测镜子的退化的方法技术

本发明专利技术涉及一种监测镜子的方法，所述镜子包括第一堆叠(14)，所述第一堆叠包括：第一层(14)；带有第一相对表面和第二相对表面的第二反射层(10)，其中所述第一表面反射光线并且所述第一层覆盖所述第二表面；以及对太阳辐射(12)是透明的并且形成在所述第一表面上的第三层，所述方法包括以下步骤：测量(32)所述第一层(14)的颜色；并且分析(34、36、38)所述测量的变化以表征所述第二层(10)的退化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】 相关申请的夺叉引用 本专利申请要求法国专利申请FR13/50238的优先权权益，通过引用方式将其内 容并入本文中。
本申请涉及监测镜子的老化和退化的方法。
技术介绍
用于从太阳辐射生成电力的装置大体上被设置为将太阳能集中在点处。集中的太 阳能可以随后例如通过将电力集中在待被加热的流体上而被转换为热量、或者电力，尤其 是在集中太阳能装置的情形中。 在从太阳辐射生成电力的装置中，太阳能由反射器、尤其是由聚光镜 (concentratingmirror)形成的反射器进行集中。具有不同形状和/或结构的一些类型的 聚光镜是已知的。当前使用类型的镜子包括由（例如由玻璃制成的）透明层在正面侧（在 光反射侧）上保护的反射层。 大体上，反射层由至少一个保护层在其后表面上保护。这个结构通常称为"第一 代"聚光镜，即其中后表面保护结构包含铅和/或铜的镜子，以及称为"第二代"聚光镜，其 中在后表面保护结构中的铅和/或铜的使用是减少的或者甚至是不存在的。 当前，镜子的耐用性由它们主要功能（也就是说，镜子的太阳反射率）来表征。为 了表征镜子的老化，镜子的反射率例如通过便携式分光光度计根据它们的老化被规则地测 量。当镜子的反射率相对它的初始反射率下降了 10%的时候，镜子大体上被认定为是有缺 陷的。 这种方法的不利之处在于其不能预期镜子反射率的下降。
技术实现思路
本专利技术的一个实施例是提供一种表征层的退化的方法，包括步骤：侧向至少两个 层的至少一个堆叠的第一层的颜色；并且分析测量结果的变化以表征该堆叠的第二层的退 化。 根据实施例，所述第二层为反射层。 根据实施例，所述第二层为金属层。 根据实施例，所述堆叠还包括对太阳辐射透明的、形成在第二层上的、在与所述第 一层相对的表面上的第三层。 根据实施例，所述第三层由玻璃制成。 根据实施例，所述第一层是以聚合物基体为基础的层。 根据实施例，所述第一层是以填充的聚合物基体为基础的层。 根据实施例，所述测量步骤被进一步执行在与所述第一堆叠相同的至少一个第二 堆叠和一个第三堆叠上，其中，在所述第一堆叠、第二堆叠和第三堆叠被放置在不同的外部 条件时分析所述测量结果的变化。 根据实施例，所述不同的外部条件为不同的温度条件。 根据实施例，所述分析步骤包括确定与所述变化相关联的理论曲线的步骤。 根据实施例，所述分析步骤还包括验证所述测量的所述变化是否对应于相同退化 机制的步骤。 根据实施例，所述验证步骤还包括针对所述测量的所述变化中的每个计算激活能 的步骤。 根据实施例，所述分析步骤还包括确定与所述测量的变化中的每个相关联的特征 时间的步骤。 根据实施例，所述分析步骤还包括确定针对任意外部条件的表征所述第二层（10) 的退化的机制的时间的步骤。 根据实施例，所述分析步骤还包括针对任意外部条件而确定所述堆叠的理论寿命 的步骤。 实施例还提供了一种对在使用中的至少两个层的堆叠的第二层的退化进行预期 的方法，包括：在所述堆叠样本上执行上述方法；测量在使用中的所述堆叠的第一层的颜 色；并且当所述颜色超过阈值时触发告警。【附图说明】 结合附图，前述和其他特征以及益处在以下非限制性具体实施例的描述中将被详 细讨论，其中： 图1示出在横截面视图中的聚光镜的结构，其中聚光镜的老化期待被监测到； 图2是根据时间的、在图1中类型的聚光镜的反射率的曲线； 图3示出退化的镜子； 图4示出所谓的国际能源委员会的"实验室"标准； 图5为根据实施例的方法的框图； 图6示出在不同温度限制条件下在镜子老化期间，根据在镜子的后表面处的保护 层的颜色变化的镜子的示例的反射率的变化的测量结果； 图7示出在不同温度限制条件下在镜子老化期间，将镜子的示例的后表面保护层 的颜色表征为时间的函数的参数AE的变化的曲线； 图8示出针对镜子的示例的阿列纽斯绘图（Arrheniusplot);以及 图9为通过根据实施例的方法得到的假定曲线，示出了根据其操作温度的的镜子 的示例的使用寿命。 为了清晰，在不同的附图中，相同的元件被指定使用相同的参考参考标号。【具体实施方式】 在本描述中，应该注意的是，表述"监测镜子的老化"或者"监测镜子的退化"大体 上被用于指定能够理论上来表征镜子的寿命的步骤以及允许对于镜子老化和退化状态的 生成地点（实时）监测的步骤。 图1示出在横截面视图中的镜子的结构，例如此处被考虑的来自于太阳辐射的电 力生产装置的镜子的结构。应该注意的是，在实践中，聚光镜可以具有图1的横截面类型的 横截面，它们是平坦的聚光镜或者具有大体上球形或抛物线部分形状的聚光镜。 在图1中，镜子包括由玻璃层12在正面（在图1的顶部处）保护的反射层10 (例 如金属的）。作为示例，层10可以为银层。反射层10的后表面（在图1的底部处）由保护 层14保护。传统上讲，保护层14可以包括可能填充有例如、诸如导线的金属填充物、或者 氧化物填充物（Ti02、Zn0、BaS(V")的聚合物基体而形成的至少一层。保护层可以由单层制 成或者由多层堆叠构成。作为多层堆叠的一种示例，保护层14可以包括聚合物基体，该聚 合物基体以针对设置为接近反射层10的层的醇酸树脂三聚氰胺以及针对旨在与外部环境 接触的外部层的丙烯酸类型层为基础。保护层14还可以由合成材料构成，其包括诸如聚合 物基体的有机材料以及无机材料，其中，所述混合材料随后由溶胶-凝胶（sol-gel)法被有 利地沉积。这例如对于由GuardianIndustriesCorp( "EcoGuard?SolarBoostHigh Temperatureconcentratingmirrors"）商业化的高温镜子是真实的。应该注意的是，在 镜子轮廓上的层10的显现部分在实践中可以由保护层14的延伸来保护。此处考虑的镜子 是第二代镜子，也就是说，它们不包括铅或包括很少的铅。 理论上，镜子用于被定位在支撑物上，这种支撑物允许远离镜子的方向而保护它 们的后表面。薄的镜子、比如（菲涅尔（Fresnel)镜子）的出现以及形成光设备的需求已 经能够集成例如安装在铰接臂上的镜子。这些镜子的后表面因此直接与外部环境接触，并 且经历这种环境的侵害。这种侵害的强度特别地取决于温度、湿度、紫外线的数量等。 图2为根据其随时间接收的紫外线的数量的、由诸如在图1中的堆叠的堆叠形成 的半球形镜子的反射率的曲线。 在图2的曲线中可以观察到，镜子反射率在第一相位（Cpl)期间相对不变，在第 二相位（q>2)中突然下降。如前所看到的，总体上被认定为聚光镜不再是有益的，并且因 此当其损失5%至15%的反射率、总体上是10%时应该被替换。 当前，在现场以及在实验室中的镜子的反射率的简单监测不能够预期镜子的退 化，因为反射率的退化的相位出现的相对突然和唐突。 图3示出当其屈从于后表面侵害时的诸如在图1中的第二代镜子的第二代镜子的 退化。 如在附图中可以看到的，形成在镜子的后表面且与外部环境接触的保护层14被 日益增多的侵蚀它的空气接触的表面，这将使保护层14转换为多孔层15。得到的层15因 此不再作为抵抗反射层10的氧化的保护势皇的角色。一旦层14被退化并且被多孔层15 替换，则反射层10继而被侵蚀，这导致镜子的反射率的损失（相本文档来自技高网...

【技术保护点】
监测镜子的方法，所述镜子包括第一堆叠，所述第一堆叠包括：第一层(14)；带有第一相对表面和第二相对表面的第二反射层(10)，其中所述第一表面反射光线并且所述第一层覆盖所述第二表面；以及对太阳辐射(12)是透明的并且形成在所述第一表面上的第三层，所述方法包括以下步骤：测量(32)所述第一层(14)的颜色；并且分析(34、36、38)所述测量的变化以表征所述第二层(10)的退化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：克莉丝汀·德洛尔，席琳·布凯，拉斐尔·库蒂里耶，奥利维尔·拉库特，
申请(专利权)人：原子能与替代能源委员会，
类型：发明
国别省市：法国;FR