用于全玻璃真空太阳集热管的热性能水平跟踪测试系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于全玻璃真空太阳集热管的热性能水平跟踪测试系统。该自动跟踪测试系统包括控制装置、驱动装置、旋转载物装置及基座，旋转载物装置上分别设置有触发装置、方向指示装置，基座上分别设置有第一限位装置与第二限位装置。本水平跟踪测试系统通过各部件之间的配合，不仅能够从预设时间开始控制待测试全玻璃真空太阳集热管完成水平自动跟踪太阳；还可以实现对待测试全玻璃真空太阳集热管热性能测试中各测量数据进行自动计算与处理，从而得到待测试全玻璃真空太阳集热管的热性能参数。因此，本自动跟踪测试系统保证了采集处理的测量数据的一致性。

【技术实现步骤摘要】
用于全玻璃真空太阳集热管的热性能水平跟踪测试系统
本专利技术涉及一种用于全玻璃真空太阳集热管的热性能水平跟踪测试系统(以下简称水平跟踪测试系统)，属于热性能测试

技术介绍
全玻璃真空太阳集热管是太阳能热利用的重要集热部件，具有广泛的应用前景。热性能是评估全玻璃真空太阳集热管质量优劣的核心指标，准确测试热性能对全玻璃真空太阳集热管产品应用和改进具有重大影响。例如，GB/T33297-2016《中温(100℃～150℃)全玻璃真空太阳集热管》、GB/T17049-2005《全玻璃真空太阳集热管》中户外检测指标包括空晒和闷晒性能。在专利号为201220501134.8的中国技术专利公开了一种全玻璃真空太阳集热管热性能测试装置。该测试装置包括集热管支撑架上铺设漫反射平板，待测全玻璃真空太阳集热管放置在支撑架上，集热管内管中部设有集热管内测温元件，集热管开口处设有保温帽，集热管内测温元件的导线穿过保温帽的小孔与数据采集仪连接。并且，该测试装置可自动计算空晒性能参数、闷晒太阳辐照量，具有低成本、高精度、高效率、高智能、易操作等优点。但是，上述测试装置为固定式的，难以解决太阳相对移动造成的入射角变动问题以及传感器平面辐射和半球面太阳法向辐射不一致问题，而且测试数据离散性较大，数据可参考性较差，因此测试装置亟需改进。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种用于全玻璃真空太阳集热管的热性能水平跟踪测试系统。为了实现上述目的，本专利技术采用下述技术方案：一种用于全玻璃真空太阳集热管的热性能水平跟踪测试系统，包括控制装置、驱动装置、旋转载物装置及基座，所述旋转载物装置上分别设置有触发装置、方向指示装置，所述基座上分别设置有第一限位装置与第二限位装置；所述控制装置分别与所述驱动装置、所述触发装置连接，所述驱动装置与所述旋转载物装置连接，所述触发装置分别与所述第一限位装置、所述第二限位装置连接；所述控制转置用于根据时移和太阳位置关系，确定出所述旋转载物装置的脉冲数和脉冲方向，以驱动所述旋转载物装置转动至方向指示装置与太阳投影重合，以使得待测试全玻璃真空太阳集热装置自动对准及水平跟踪太阳。其中较优地，所述水平跟踪测试系统还包括信号处理装置和测量装置，所述信号处理装置分别与所述控制装置、所述测量装置连接；所述控制装置接收所述信号处理装置采集的所述测量装置检测的测量数据，并根据如下公式得到所述待测试全玻璃真空太阳集热装置的热性能参数，Y＝(Ts-Ta)*G其中，Y表示所述待测试全玻璃真空太阳集热装置的空晒性能参数，Ts表示测试期间的所述待测试全玻璃真空太阳集热装置内温度，Ta表示对应的环境温度，G表示对应的太阳辐照强度；H表示所述待测试全玻璃真空太阳集热装置的闷晒性能参数，τ1表示测试期间的所述待测试全玻璃真空太阳集热装置内温度上升至第一预设温度所对应的时刻，τ2表示测试期间的所述待测试全玻璃真空太阳集热装置内温度上升至第二预设温度所对应的时刻，Δτ表示采集数据的时间间隔，G(τ)表示每个记录时刻对应的太阳辐照强度。其中较优地，当所述控制装置驱动所述旋转载物装置完成预设时间自动对准时，根据如下公式得到所述旋转载物装置对应的脉冲数，n＝ω÷(i1×i2×360°)N＝n×f其中，n表示所述旋转载物装置的转动圈数，ω表示所述旋转载物装置的转角，所述转角为预设时间所对应的太阳方位角与所述第一限位装置提供的基准信号所对应的太阳方位角之差，i1表示减速机减速比，i2表示回转装置减速比，N表示所述旋转载物装置的数字脉冲数，f表示预先设定的所述旋转载物装置转动的脉冲频率；并且，以太阳方位角零点为正南方向，以正南方向为基准，向东偏时所述旋转载物装置所需的转角为负值，向西偏时所述旋转载物装置所需的转角ω为正值。其中较优地，当所述控制装置驱动所述旋转载物装置完成从预设时间开始自动水平跟踪太阳时，以循环周期为时间间隔，将某一时间所对应的太阳方位角与循环周期所对应的太阳方位角做差，得到所述旋转载物装置所需的转角，并带入上述公式，得到所述旋转载物装置对应的脉冲数。其中较优地，所述待测试全玻璃真空太阳集热装置包括集热管支架与预设数量的待测试全玻璃真空太阳集热管，所述集热管支架上固定有采光面，所述待测试全玻璃真空太阳集热管设置在所述采光面上；当太阳光投射到所述待测试全玻璃真空太阳集热装置内管涂层时，内管表面光区将固定不变，并且光区法线方向与采光面法线方向一致。其中较优地，所述测量装置包括辐射表、风速计、集热管内测温元件及环境温度测量元件，所述辐射表、所述风速计、所述集热管内测温元件及所述环境温度测量元件分别与所述信号处理装置的输入端连接，所述信号处理装置的输出端与所述控制装置连接。其中较优地，所述旋转载物装置包括载物台与回转装置，所述回转装置套接在所述基座上，并通过所述法兰与所述载物台连接。其中较优地，所述方向指示装置包括方向指示标线和指示杆，所述方向指示标线设置在所述载物台上，并且所述方向指示标线为贯穿所述载物台两端及所述载物台中心位置的一条连接线；所述指示杆设置在所述方向指示标线上避开所述待测试全玻璃真空太阳集热装置的位置并与所述方向指示标线垂直。其中较优地，所述待测试全玻璃真空太阳集热装置的采光面垂直于所述方向指示标线和所述指示杆所围合的平面。其中较优地，所述第一限位装置采用第一限位开关，所述第二限位装置采用第二限位开关，所述触发装置采用限位开关触发器；所述第一限位开关用于提供基准信号点和逆时针转角过载信号，以使得所述控制装置获取所述水平跟踪测试系统的零位行程点，并防止逆时针方向转角过大；所述第二限位开关用于提供顺时针转角过载信号，以使得所述控制装置控制所述驱动装置在达到顺时针转角过载位置时停止工作。本专利技术所提供的水平跟踪测试系统通过各部件之间的配合,能够从预设时间开始控制待测试全玻璃真空太阳集热管完成自动跟踪太阳；还可以实现对待测试全玻璃真空太阳集热管热性能测试中各测量数据进行自动计算与处理，从而得到待测试全玻璃真空太阳集热管的热性能参数。因此，本水平跟踪测试系统保证了采集处理的测量数据的一致性，解决了现有固定式的全玻璃真空太阳集热管热性能测试系统所存在的测试数据离散性较大的问题。附图说明图1为本专利技术所提供的水平跟踪测试系统的结构示意图；、图2为本专利技术所提供的水平跟踪测试系统用于测试待测试全玻璃真空太阳集热装置的使用状态示意图；图3为测试待测试全玻璃真空太阳集热装置的一种结构示意图；图4为本专利技术所提供的水平跟踪测试系统的局部放大示意图A。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术的
技术实现思路
做进一步的详细说明。如图1和图2所示，本专利技术所提供的水平跟踪测试系统包括控制装置1、驱动装置2、旋转载物装置3、信号处理装置4、测量装置13及基座5，旋转载物装置3套接在基座5上，在旋转载物装置3上分别设置有触发装置6、方向指示装置(图中未示出)，在基座5上分别设置有第一限位装置7与第二限位装置8；其中，控制装置1分别与驱动装置2、信号处理装置4及触发装置6连接，驱动装置2与旋转载物装置3连接，信号处理装置4与测量装置13连接，触发装置6分别与第一限位装置7、第二限位装置8连接。旋转载物装置3用于放置待测试全玻璃真空太阳集热装置9，并带动待本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于全玻璃真空太阳集热管的热性能水平跟踪测试系统，其特征在于包括控制装置、驱动装置、旋转载物装置及基座，所述旋转载物装置上分别设置有触发装置、方向指示装置，所述基座上分别设置有第一限位装置与第二限位装置；所述控制装置分别与所述驱动装置、所述触发装置连接，所述驱动装置与所述旋转载物装置连接，所述触发装置分别与所述第一限位装置、所述第二限位装置连接；所述控制转置用于根据时移和太阳位置关系，确定出所述旋转载物装置的脉冲数和脉冲方向，以驱动所述旋转载物装置转动至方向指示装置与太阳投影重合，以使得待测试全玻璃真空太阳集热装置自动对准及水平跟踪太阳。

【技术特征摘要】
1.一种用于全玻璃真空太阳集热管的热性能水平跟踪测试系统，其特征在于包括控制装置、驱动装置、旋转载物装置及基座，所述旋转载物装置上分别设置有触发装置、方向指示装置，所述基座上分别设置有第一限位装置与第二限位装置；所述控制装置分别与所述驱动装置、所述触发装置连接，所述驱动装置与所述旋转载物装置连接，所述触发装置分别与所述第一限位装置、所述第二限位装置连接；所述控制转置用于根据时移和太阳位置关系，确定出所述旋转载物装置的脉冲数和脉冲方向，以驱动所述旋转载物装置转动至方向指示装置与太阳投影重合，以使得待测试全玻璃真空太阳集热装置自动对准及水平跟踪太阳。2.如权利要求1所述的用于全玻璃真空太阳集热管的热性能水平跟踪测试系统，其特征在于还包括信号处理装置和测量装置，所述信号处理装置分别与所述控制装置、所述测量装置连接；所述控制装置接收所述信号处理装置采集的所述测量装置检测的测量数据，并根据如下公式得到所述待测试全玻璃真空太阳集热装置的热性能参数，Y＝(Ts-Ta)*G其中，Y表示所述待测试全玻璃真空太阳集热装置的空晒性能参数，Ts表示测试期间的所述待测试全玻璃真空太阳集热装置内温度，Ta表示对应的环境温度，G表示对应的太阳辐照强度；H表示所述待测试全玻璃真空太阳集热装置的闷晒性能参数，τ1表示测试期间的所述待测试全玻璃真空太阳集热装置内温度上升至第一预设温度所对应的时刻，τ2表示测试期间的所述待测试全玻璃真空太阳集热装置内温度上升至第二预设温度所对应的时刻，Δτ表示采集数据的时间间隔，G(τ)表示每个记录时刻对应的太阳辐照强度。3.如权利要求1所述的用于全玻璃真空太阳集热管的热性能水平跟踪测试系统，其特征在于：当所述控制装置驱动所述旋转载物装置完成预设时间自动对准时，根据如下公式得到所述旋转载物装置对应的脉冲数，n＝ω÷(i1×i2×360°)N＝n×f其中，n表示所述旋转载物装置的转动圈数，ω表示所述旋转载物装置的转角，所述转角为预设时间所对应的太阳方位角与所述第一限位装置提供的基准信号所对应的太阳方位角之差，i1表示减速机减速比，i2表示回转模块减速比，N表示所述旋转载物装置的数字脉冲数，f表示预先设定的所述旋转载物装置转动的脉冲频率；并且，以太阳方位角零点为正南方向，以正南方向为基准，向东偏时所述旋转载物装置所需的转角为负值，向西偏时所述旋转载物装置所需的转角ω为正值。4.如权利要求3所述的用于全玻璃真空太阳集热管的热性能水平跟...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢海生，郑维，文淑容，吴晓鸿，何飞宇，高杰，周黎，刘学文，严嘉琛，
申请(专利权)人：湖北省产品质量监督检验研究院，
类型：发明
国别省市：湖北,42