用于定日镜的方向检测探头制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于定日镜的方向检测探头，包括支架(1)，所述支架(1)上水平安装有凸透镜(2)，所述凸透镜(2)下方的焦平面上设置有光照度传感器阵列(3)，光照度传感器阵列(3)的光照度传感器(31)均等距排列，光照度传感器阵列(3)与支架(1)固连，光照度传感器阵列(3)连接有输出线(4)。显著效果:本实用新型专利技术提供了一种用于定日镜的方向检测探头，用于检测太阳光东西方向以及南北方向的照射角度，给定日镜的角度调整提供角度检测信号。

Direction detection probe for heliostat

【技术实现步骤摘要】
用于定日镜的方向检测探头
本技术涉及定日镜
，特别涉及一种用于定日镜的方向检测探头。
技术介绍
随着近年来能源危机和环境问题的日益突出，大力发展新能源成为当前重要的研究方向。太阳能相比其他能源有着储量丰富、绿色环保等多项特点，因此人们对如何高效利用太阳能越来越重视。定日镜作为塔式太阳能发电系统中成本最高且最为关键的部件，其功能就在于跟踪太阳，将太阳光线准确的反射聚焦到集热塔的吸热器上，是提高太阳能利用效率、保证整个发电系统稳定可靠运行的首要环节。但定日镜需要连接太阳能自动跟踪装置；太阳能自动跟踪装置用于获取太阳光的照射角度给定日镜，定日镜根据太阳光的照射角度适时的调整方向，才能保证定日镜将太阳光照向集热塔的吸热器。现有技术的缺陷是，太阳能自动跟踪装置多采用单轴太阳跟踪器，只能完成太阳光东西方向的角度检测，而南北方向则通过手动调节，因此，缺少一种用于定日镜的方向检测探头，用于检测太阳光东西方向以及南北方向的照射角度，给定日镜的角度调整提供角度检测信号。
技术实现思路
有鉴于现有技术的至少一个缺陷，本技术的目的是提供一种用于定日镜的方向检测探头，用于检测太阳光东西方向以及南北方向的照射角度，给定日镜的角度调整提供角度检测信号。为了达到上述目的，本技术采用如下技术方案：一种用于定日镜的方向检测探头，包括支架，其关键在于：所述支架上水平安装有凸透镜，所述凸透镜下方的焦平面上设置有光照度传感器阵列，光照度传感器阵列的光照度传感器均等距排列，光照度传感器阵列与支架固连，光照度传感器阵列连接有输出线。太阳光每天都东升西落，对于北半球的中国来说，太阳光还偏向南方。由于太阳光距离凸透镜很远，其光线可认为是平行光，当太阳光垂直照射凸透镜时，太阳光的会聚点F2与凸透镜的焦点重合，当太阳光东升西落时，太阳光的会聚点F2会在凸透镜下方的焦平面来回变化，靠近或远离焦点F1，通过检测太阳光的会聚点F2的位置，结合凸透镜的焦点F1以及焦距f，能够计算得到太阳光东西方向以及南北方向的照射角度。光照度传感器阵列位于凸透镜下方的焦平面上，光照度传感器阵列的光照度传感器均等距排列，位于太阳光的会聚点F2的光照度传感器的输出信号大于其它的光照度传感器的输出信号，通过位于太阳光的会聚点F2的光照度传感器的坐标，能够计算出太阳光的会聚点F2与焦点F1的距离，通过太阳光的会聚点F2的光照度传感器的坐标结合凸透镜的焦点F1以及焦距f，能够计算得到太阳光东西方向以及南北方向的照射角度。所述凸透镜下方的焦点位于光照度传感器阵列的中心。通过上述的结构设置，方便确定位于太阳光的会聚点F2的光照度传感器的坐标。所述凸透镜上方还设置有光线调节装置，光线调节装置调节太阳光的照射强度。当太阳光线太强的时候，太阳光的会聚点F2位置的光照度传感器的温度会非常高，往往容易将该光照度传感器烧毁，通过设置光线调节装置，当太阳光线太强的时候，调节太阳光照射凸透镜的照射强度。所述光线调节装置包括电致变色玻璃板，电致变色玻璃板与支架固连，电致变色玻璃板连接有控制电路。通过上述的结构设置，当太阳光线太强的时候，控制电路控制电致变色玻璃板的透光率下降，从而调节太阳光照射凸透镜的照射强度。所述控制电路包括光敏电阻RG、可调电阻R1、正电源+Ucc、负电源-Ucc、电压跟随器U1，光敏电阻RG的一端连接正电源+Ucc，光敏电阻RG的另一端连接可调电阻R1的一端，可调电阻R1的另一端连接负电源-Ucc，光敏电阻RG和可调电阻R1的公共端连接电压跟随器U1的输入端，电压跟随器U1的输出端连接电致变色玻璃板的正极，电致变色玻璃板的负极接地。通过上述的电路设置，调节可调电阻R1，使光敏电阻RG和可调电阻R1的公共端的输出电压约等于0，当太阳光变强的时候，光敏电阻RG的电阻变小，光敏电阻RG和可调电阻R1的公共端的输出电压变大，经电压跟随器U1传递给电致变色玻璃板的正极，电致变色玻璃板在电压的作用下其透光率下降。从而调节太阳光照射凸透镜的照射强度。显著效果:本技术提供了一种用于定日镜的方向检测探头，用于检测太阳光东西方向以及南北方向的照射角度，给定日镜的角度调整提供角度检测信号。附图说明图1为本技术的结构图；图2为光照度传感器阵列的结构图；图3为控制电路的电路图；图4为太阳光的会聚点F2与凸透镜的焦点F1关系示意图；图5为太阳光南北方向入射夹角的计算示意图；图6为太阳光东西方向入射夹角的计算示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细说明。如图1-图6所示，一种用于定日镜的方向检测探头，包括支架1，所述支架1上水平安装有凸透镜2，所述凸透镜2下方的焦平面上设置有光照度传感器阵列3，光照度传感器阵列3的光照度传感器31均等距排列，光照度传感器阵列3与支架1固连，光照度传感器阵列3连接有输出线4。光照度传感器31采用JZ-HB光照度传感器。太阳光每天都东升西落，对于北半球的中国来说，太阳光还偏向南方。由于太阳光距离凸透镜2很远，其光线可认为是平行光，当太阳光垂直照射凸透镜2时，太阳光的会聚点F2与凸透镜2的焦点重合，当太阳光东升西落时，太阳光的会聚点F2会在凸透镜2下方的焦平面来回变化，靠近或远离焦点F1，通过检测太阳光的会聚点F2的位置，结合凸透镜2的焦点F1以及焦距f，能够计算得到太阳光东西方向以及南北方向的照射角度。光照度传感器阵列3位于凸透镜2下方的焦平面上，光照度传感器阵列3的光照度传感器31均等距排列，位于太阳光的会聚点F2的光照度传感器31的输出信号大于其它的光照度传感器31的输出信号，通过位于太阳光的会聚点F2的光照度传感器31的坐标，能够计算出太阳光的会聚点F2与焦点F1的距离，通过太阳光的会聚点F2的光照度传感器31的坐标结合凸透镜2的焦点F1以及焦距f，能够计算得到太阳光东西方向以及南北方向的照射角度。所述凸透镜2下方的焦点位于光照度传感器阵列3的中心。光照度传感器阵列3的中心的横坐标和纵坐标均为0。通过上述的结构设置，方便确定位于太阳光的会聚点F2的光照度传感器31的坐标。所述凸透镜2上方还设置有光线调节装置，光线调节装置调节太阳光的照射强度。当太阳光线太强的时候，太阳光的会聚点F2位置的光照度传感器31的温度会非常高，往往容易将该光照度传感器31烧毁，通过设置光线调节装置，当太阳光线太强的时候，调节太阳光照射凸透镜2的照射强度。所述光线调节装置包括电致变色玻璃板5，电致变色玻璃板5与支架1固连，电致变色玻璃板5连接有控制电路6。通过上述的结构设置，当太阳光线太强的时候，控制电路6控制电致变色玻璃板5的透光率下降，从而调节太阳光照射凸透镜2的照射强度。当太阳光线最强的时候，电致变色玻璃板5仍能保证一定的透光率，使光照度传感器阵列3有定位输出信号。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于定日镜的方向检测探头，包括支架(1)，其特征在于：所述支架(1)上水平安装有凸透镜(2)，所述凸透镜(2)下方的焦平面上设置有光照度传感器阵列(3)，光照度传感器阵列(3)的光照度传感器(31)均等距排列，光照度传感器阵列(3)与支架(1)固连，光照度传感器阵列(3)连接有输出线(4)；/n光照度传感器阵列(3)通过输出线(4)输出太阳光会聚点F2相对于凸透镜(2)的焦点的坐标信号；/n所述凸透镜(2)下方的焦点位于光照度传感器阵列(3)的中心；/n所述凸透镜(2)上方还设置有光线调节装置，光线调节装置调节太阳光的照射强度；/n所述光线调节装置包括电致变色玻璃板(5)，电致变色玻璃板(5)与支架(1)固连，电致变色玻璃板(5)连接有控制电路(6)。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于定日镜的方向检测探头，包括支架(1)，其特征在于：所述支架(1)上水平安装有凸透镜(2)，所述凸透镜(2)下方的焦平面上设置有光照度传感器阵列(3)，光照度传感器阵列(3)的光照度传感器(31)均等距排列，光照度传感器阵列(3)与支架(1)固连，光照度传感器阵列(3)连接有输出线(4)；
光照度传感器阵列(3)通过输出线(4)输出太阳光会聚点F2相对于凸透镜(2)的焦点的坐标信号；
所述凸透镜(2)下方的焦点位于光照度传感器阵列(3)的中心；
所述凸透镜(2)上方还设置有光线调节装置，光线调节装置调节太阳光的照射强度；
所述光...

【专利技术属性】
技术研发人员：董志明，曾建奎，向李娟，
申请(专利权)人：重庆科技学院，
类型：新型
国别省市：重庆;50