一种光伏组件机械载荷形变量测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种光伏组件机械载荷形变量测量装置，包括支架、弹簧、电阻丝、数据采集器，所述支架为四根结构杆形成的活动的菱形结构，支架下方设置在铰支座上，所述电阻丝水平设置在支架中部，电阻丝一端通过固定块与支架连接，另一端往外延伸形成自由端，所述自由端与支架通过滑套连接，自由端的尽头连接数据采集器，所述弹簧水平设置在电阻丝上方，弹簧两端与上方的两根结构杆连接，本装置可以测量到常规的直尺、卷尺等工具测量不到的地方，使用无纸记录仪等数据采集仪器可以实时记录变化数据，得出曲线图，直观体现形变量变化。

A Measuring Device for Mechanical Load Deformation of Photovoltaic Module

【技术实现步骤摘要】
一种光伏组件机械载荷形变量测量装置
本专利技术属于光伏组件检测设备
，具体涉及一种光伏组件机械载荷形变量测量装置。
技术介绍
机械载荷测试作为IEC61215必备的测试项目之一，可以模拟反映光伏组件中户外实际条件下应用情况，指导光伏组件及材料的研发。现在的机械载荷测试设备多采用气缸吸盘提供压力，使用位移传感器或非接触式监控系统测量形变量，造价昂贵。使用水压或重物静压的方式，组件中间部位形变量无法监测，而且机械载荷测试会造成组件电池片隐裂，影响功率输出和组件的可靠性。因此需要一种能够测试户外实际使用过程中遇到的各种形变的测量装置。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术公开了一种光伏组件机械载荷形变量测量装置，结合光伏组件机械载荷测试设备或使用沙袋测试方法，可以测量光伏组件任意点形变量变化，解决了组件中间部位形变不易测量的问题，适用性高，测量精度准确。为达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种光伏组件机械载荷形变量测量装置，其特征在于：包括支架、弹簧、电阻丝、数据采集器，所述支架为四根结构杆形成的活动的菱形结构，支架下方设置在铰支座上，所述电阻丝水平设置在支架中部，电阻丝一端通过固定块与支架连接，另一端往外延伸形成自由端，所述自由端与支架通过滑套连接，自由端的尽头连接数据采集器，所述弹簧水平设置在电阻丝上方，弹簧两端与上方的两根结构杆连接。作为本专利技术的一种改进，所述支架的四根结构杆之间通过轴销连接。作为本专利技术的一种改进，所述数据采集器为带有恒流源供电的数据采集仪器。作为本专利技术的一种改进，所述结构杆为刚性杆。本专利技术的有益效果是：本专利技术所述的一种光伏组件机械载荷形变量测量装置，可以测量到常规的直尺、卷尺等工具测量不到的地方，使用无纸记录仪等数据采集仪器可以实时记录变化数据，得出曲线图，直观体现形变量变化。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。附图标记列表：1、支架，2、弹簧，3、电阻丝，4、滑套，5、固定块，6、铰支座，7、自由端，8、轴销。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本专利技术，应理解下述具体实施方式仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。本专利技术所述的一种光伏组件机械载荷形变量测量装置，结合机械载荷测试支架，将测试装置放置于光伏组件下方，形变量测量采用四边形结构，将垂直方向形变转化为水平方向位移，水平方向采用电阻丝测量电阻，通过数学关系将实时监测的电阻丝的电压信号，得出光伏组件的形变量变化。光伏组件在不同的服役环境中承受不一样的载荷，因此需要在实验室进行模拟计算和受载实验来模拟组件的变形情况，从而进一步设计组件的固定连接方式以确保组件的安装和正常服役。本次实验材料主要包括铝合金板材及型材、电阻采样康铜丝、导线若干、螺钉轴销若干、弹簧和无纸记录仪（数据采集器）等，将铝合金板材及型材与螺钉轴销先做成一个可变的菱形支架。实验原理就是将电阻采样康铜丝的有效长度的位移信号转化为无纸记录仪的电压信号原位记录组件的挠度变化。对于铝合金边框来说实施起来相对容易，将组件距地面的距离转化为电阻采样丝的有效长度再次转化为电信号。对于组件内部系统的测量相对复杂，需要设计一种将垂直位移转化为水平位的机械装置，为组件的挠度变化提供输出空间，然后建立水平电阻采样丝有效长度所伴随的高度和输出电压之间的函数关系，便于后续数据的统计分析。为了满足上述要求，采用类似于千斤顶的装置来实现这种变化。但是没有中间丝杠的四边形结构是不具有稳定性，也就是说四边形装置在运动的过程中具有不确定性。即使通过铰支座6固定一个支点，也不能解决构件在自身重力的影响下导致四边形的两条对角线分别偏离水平和垂直方向。若开始测试的状态不能保证四边形的两条对角线位于垂直和水平方向，那么在后续的测试过程也难以修正，这两个方向一旦发生偏离就会造成很大的测量误差。因此必须要保证构件初始状态的两条对角线分别与水平方向和垂直方向平行，保证在测试的过程中构件的结构杆的运动同步进行才能够保证测试的稳定性。为了解决上述问题，本专利技术将电阻丝3水平设置在支架1中部，电阻丝3一端固定，另一端可以与支架1产生相对滑动，可以保证构件两条对角线分别处于垂直和水平状态。同时在支架的水平方向上添加一根弹簧，一方面为了进一步保证铰支座上的两根结构杆处于相同的初始状态和圆周运动同步进行；另一方面也可以测试在组件挠度实验过程中施加载荷的方式。测量时采用一个恒流电源（输出电流为1A）作为该系统的外接电源，无纸记录实时监测电阻率为6.1x10-4Ω/mm、直径为1mm的电阻采样丝的电压变化，通过数学关系将实时监测的电压转化为被测组件的挠度变化。结构杆是完全刚性杆，结构杆上两个孔的圆心的距离为a，垂直对角线的长度为H，电阻采样丝的有效长度为L且其电压为U，整个回路电流恒为1A，此模型中位移和电压均为正值，采样电阻丝的横截面积和电阻率均为定值，因此采用电压平方和高度平方的一次函数关系来进行解析，H2和U2为一次函数关系，推算出本装置在收到压力变形后的各个点的数据，画出曲线图，来说明形变的变化量。本专利技术所述的四边形支架1和弹簧2结合，可使支架自由上下变动，实时反映形变变化。本专利技术公开了一种光伏组件机械载荷形变量测量装置，将垂直方向形变转化为水平方向位移，水平方向测量电阻丝电压变化，通过数学关系将实时监测的电阻丝电压信号转化为高度变化，得出光伏组件的形变量变化。此装置结合光伏组件机械载荷测试设备或使用沙袋测试方法，可以测量光伏组件任意点形变量变化，解决了组件中间部位形变不易测量的问题，适用性高，准确性高。本专利技术方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏组件机械载荷形变量测量装置，其特征在于：包括支架、弹簧、电阻丝、数据采集器，所述支架为四根结构杆形成的活动的菱形结构，支架下方设置在铰支座上，所述电阻丝水平设置在支架中部，电阻丝一端通过固定块与支架连接，另一端往外延伸形成自由端，所述自由端与支架通过滑套连接，自由端的尽头连接数据采集器，所述弹簧水平设置在电阻丝上方，弹簧两端与上方的两根结构杆连接。

【技术特征摘要】
1.一种光伏组件机械载荷形变量测量装置，其特征在于：包括支架、弹簧、电阻丝、数据采集器，所述支架为四根结构杆形成的活动的菱形结构，支架下方设置在铰支座上，所述电阻丝水平设置在支架中部，电阻丝一端通过固定块与支架连接，另一端往外延伸形成自由端，所述自由端与支架通过滑套连接，自由端的尽头连接数据采集器，所述弹簧水平设置在电阻丝上方，弹簧两端与...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟祥武，张昌远，肖怀韬，秦涛涛，何涛，赵子军，
申请(专利权)人：连云港神舟新能源有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32